《OPG對動物破骨細胞骨架的影響及分子機理》是依託揚州大學，由劉宗平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：OPG對動物破骨細胞骨架的影響及分子機理
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉宗平
- 依託單位：揚州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
通過OPG/RANK/RANKL調控途徑誘導破骨細胞，在培養過程中用不同濃度的OPG處理，在培養的不同時間採用螢光顯微鏡、雷射共聚焦顯微鏡、電鏡等觀察破骨細胞骨架微絲、微管、中間絲及足體、環狀封閉帶等形態的變化，並檢測破骨細胞骨架的重要組成成分微管蛋白（α-微管蛋白和β-微管蛋白）、肌動蛋白和波形蛋白的表達。在此基礎上，用免疫印跡法和螢光定量PCR檢測調控破骨細胞骨架形態的Rho蛋白及其相關信號分子的表達，檢測調控破骨細胞環狀封閉帶形成的cortactin、DC-STAMP及c-Src等信號蛋白的表達，檢測調控破骨細胞黏附結構形成的樁蛋白、粘著斑蛋白、整合素、動力素等信號蛋白的表達。揭示Rho蛋白及其信號分子對破骨細胞骨架形態的調控作用，確定OPG抑制破骨細胞分化成熟過程中影響環狀封閉帶和黏附結構形成的關鍵調控因子，為從分子水平揭示OPG抑制破骨細胞分化成熟的機理提供科學依據。
結題摘要
破骨細胞具有獨特的骨吸收活性，細胞骨架參與細胞內物質運輸、信息傳遞、能量轉換、細胞分化與分裂等活動，破骨細胞的骨吸收活性與細胞骨架密切相關。本項目旨在研究破骨細胞分化過程中細胞骨架的變化和調控機制。結果表明：（1）在誘導破骨細胞分化過程中，細胞骨架、細胞形態和相關調節因子的表達均發生了劇烈的變化。Cdc42v1、RhoU和RhoF分別調節著三種不同類型絲狀偽足的形成，而Rac1、Rac2和FLNA可能與細胞的選擇性有關。（2）OPG作用於破骨細胞前體細胞可導致絲狀偽足變短、增多，OPG能夠通過Rho GTPases信號通路中的Arhgef8/Net1和DOCK5以及Cdc42、RhoU、RhoF的表達，進而影響破骨細胞前體細胞絲狀偽足的形態學和數量的變化，最終抑制了破骨細胞的形成。（3）破骨細胞分化過程中第5d形成封閉帶，OPG處理影響封閉帶的結構。OPG能夠通過抑制Rho GTPases信號通路相關基因的表達，影響偽足小體的分布，從而造成封閉帶的損傷或破壞，進而抑制了破骨細胞的骨吸收活性。（4）破骨細胞為了適應OPG的調控，將Src作為銜接蛋白，代償減少了Pyk2，並與Pyk2一起從破骨細胞外周黏附區域向中心區域轉移。說明，OPG通過調控破骨細胞內Pyk2和Src磷酸化及其在細胞內的分布情況，破壞破骨細胞黏附結構。（5）OPG抑制了破骨細胞生成和黏附結構的形成，顯著降低了[Ca2+]i、Pyk2和Src-pY527磷酸化水平，並使Src-pY416磷酸化水平顯著增高。抑制劑明顯抑制了OPG對破骨細胞分化和黏附結構的作用及Src-pY416磷酸化水平升高。說明OPG通過Ca2+和ERK信號通路破壞破骨細胞黏附結構，激活Src使其作為銜接蛋白補充減少的磷酸化Pyk2，而p38 MAPK信號通路可能在這過程中發揮著不同的作用。（6）OPG使多核的破骨細胞CD44、CD47、DC-STAMP、ATP6V0D2和總Cx43的表達水平顯著下降。OPG與ATP聯合作用，多核破骨細胞數目顯著增多，這些融合相關因子的表達量顯著上升。而OPG降低了破骨細胞及前體細胞中CD44+、CD47+、DC-STAMP+、ATP6V0D2+、Cx43+細胞在總體的分布比例。表明OPG通過不同的機制分別調控多核破骨細胞和單核的前體細胞融合，這些調控機制都可能涉及ATP信號通路。
