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不同钙通道在胞外钙引起的成骨细胞增殖过程中的作用

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摘要

成骨细胞起源于多功能的骨髓间质的基质细胞,是参与骨重建的重要功能细胞之一,能够增殖分化,分泌骨质,形成骨细胞。已有多篇文献提出成骨细胞外钙离子浓度([Ca2+]o)的升高可导致骨形成。([Ca2+]o)的内流会刺激细胞内钙离子浓度([Ca2+]i)产生相应的变化,成骨细胞增殖与([Ca2+]i)的变化有重要联系。钙离子的内流是与膜上的通道蛋白密切相关,本文通过MTT比色法检测不同钙通道阻断剂对成骨细胞的增殖的影响,通过单细胞钙离子荧光成像技术检测在相同([Ca2+]o)刺激下不同钙通道阻断剂对成骨细胞([Ca2+]i)变化的影响,进而探讨参与此过程的钙离子通道以及相应机制。
   我们通过MTT比色法证明了成骨细胞在含有10mM/L Ca2+的培养基中细胞活力增加比率最高,同对照组相比,平均增殖率在20%。在加入钙通道阻断剂MTT实验中,同样加入含有10mM/L Ca2+的培养基,培养基含有100μm/L TMB-8和100μM/L U73122的成骨细胞样本同对照组相比,活力分别降低了14%和17.7%;我们在100nM/L、1μM/L、10μM/L浓度下重复Nifedipine和Verapamil的MTT增殖实验,同对照组相比,这些浓度下的Nifedipine和Verapamil对成骨细胞的增殖并没有影响,但值得注意的是100μM/L浓度下的Verapamil可以抑制SOC活性,从而抑制成骨细胞增殖,测得活力降低16.2%。
   单细胞荧光测钙实验结果表明:1、用10mM/L的[Ca2+]o刺激成骨细胞,能够引起[Ca2+]i的升高,且在加入刺激初始阶段,[Ca2+]i会有一个明显的快速上升阶段,之后进入持续升高阶段;2、用100μM/L TMB-8和100μM/L U73122预处理过的成骨细胞,在受到10mM/L的[Ca2+]o刺激后,没有明显的快速上升阶段,而之后的缓慢的持续升高阶段同没有TMB-8预处理的细胞现象相同;3、经100nM/L、1μM/L、10μM/L Nifedipine预处理过的成骨细胞,单细胞测钙曲线与对照组曲线无明显差异;4、经100nM/L、1μM/L、10μM/L Verapamil预处理过的成骨细胞,测钙曲线与对照组曲线五明显差异,但经100μM/L Verapamil预处理的成骨细胞,加入[Ca2+]o刺激后快速上升阶段明显被抑制,这与相应的MTT实验结果相吻合。
   本文结论:1、细胞外高浓度的钙可以促进成骨细胞增殖;2、SOC机制在细胞外钙引起成骨细胞增殖的过程中起作用;3、电压门控的钙离子通道不参与细胞外钙引起的成骨细胞增殖过程。

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