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关于大鼠跟腱异位骨化模型中低氧诱导因子-1α的表达及作用

作者:初中教育
出处:www.lunrr.com
时间:2019-12-05

异位骨化是整形外科领域中非常常见的疾病。研究表明,HIF-1α激活VEGF表达并在骨修复中起重要作用。本研究建立了大鼠跟腱异位骨化模型,观察创伤初期不同时间点局部组织中HIF-1α和VEGF的变化,探讨HIF-1α和VEGF的价值。在异位骨化的发生和发展中。

1材料与方法

1. 1种材料

1. 1. 1实验动物

在SPF环境中饲养了60只6-8岁,平均体重(131.4±11.6)g的雄性Sprague-Dawley大鼠(深圳北京大学香港科技大学医学中心)。

1. 1. 2主要试剂HIF-1α多克隆抗体试剂盒,抗小鼠二抗,TRIzol,DNA标记,逆转录试剂盒。

1. 1. 3主要仪器PCR扩增仪GeneAmp9600,紫外分光光度计,Odyssey红外扫描成像系统,琼脂糖凝胶成像系统4100,天能凝胶成像和分析系统4100。

1. 2动物模型的准备与分组

60只大鼠随机分为实验组和对照组,每组30只。实验组:在无菌条件下,将大鼠右后肢的后外侧入路暴露于跟腱,并用血管钳反复钳5次,造成一定的创伤。然后,跟腱在中点完全切断,缝合线未闭合。切口。对照组:跟腱的暴露方式与实验组相同,切口直接闭合,不做任何处理。

1. 3个观察指标

1. 3. 1术后观察两组大鼠的存活和切口愈合情况。在每个时间点观察到跟腱的一般形态。

1.3.2 western blot检测hif-1alpha和vegf蛋白含量。rt-pcr检测hif-1alpha和vegf基因的表达。

1.4统计方法

采用spss13.0统计软件进行分析。测量数据用平均值(+标准差)(x-+s)表示,采用t检验。p<;0.05有显著性差异。

2个结果

2.1一般观察

所有大鼠均存活至实验结束,伤口愈合良好。术后10周实验组跟腱组织见软骨样组织,对照组跟腱组织未见软骨样组织。

2。hif-1alpha和vegf蛋白及基因检测

各时间点,实验组hif-1a和vegf蛋白含量及相关基因表达均显著高于对照组,差异有统计学意义(p<;0.05)。实验组hif-1alpha和血管内皮生长因子在不同时间点的相对表达无显著性差异(p>0.05)。

3讨论

异位骨化的发生发展具有明显的连续性。hif是缺氧诱导的转录因子,包括hif-1、hif-2、hif-3三个亚型。hif-1及其传感元件hif-1a在血管重塑、糖和能量代谢、红细胞生成、细胞增殖和凋亡等方面发挥着重要作用。缺氧诱导因子(hifs)是诱导缺氧基因和修复细胞氧稳态的核心因子。

根据骨生长模型,生长板区域中HIF-1α含量及其变化特征表明生长板软骨细胞胞外基质呈梯度缺氧状态,诱导HIF-1α在不同水平表达,尤其是在中部。有条件敲除软骨细胞HIF-1α基因后,生长板中央的软骨细胞死亡(枯萎)。指出适当水平的HIF-1α可以延长软骨细胞,特别是早期肥大细胞的存活,并逐渐扩散基质钙化。当逐步升高的HIF-1α达到一定水平时,它将通过信息和/或其主要靶基因-VEGF及其受体Flt-1(fms样酪氨酸激酶),KDR(激酶结构域区域)进行引导,诱导血管入侵,有效的屏障作用因而丧失,HIF-1α被降解,因此交替出现,这可能是透明软骨和产后生长板软骨细胞分裂,增殖,肥大,变性,坏死和软骨基质钙化,有序而有规律的主要调节机制。对这些现象的进一步研究表明,HIF-1α在骨折修复和重建过程中对软骨内骨化具有相同或相似的调节作用。

在下游最关键的因素之一HIF-1α的作用下,VEGF已显示出促进成肌细胞分化,增加血管形成和防止细胞凋亡的作用。为阐明细胞分子生物学的表达方式和规律,有可能成为了解创伤后异位骨化及其防治机制的新突破。因此,自1992年发现HIFs以来,生命活动中氧依赖性途径这一重要组成部分的意义和前景一直是生命科学研究的重点。

实验研究表明,HIF-1α无需其他干预即可促进VEGF表达,从而促进血管形成并显着促进成骨细胞生成。本实验旨在检测HIF-1α和VEGF在异位骨化过程中的表达,探讨HEF-1α和VEGF对异位骨化的调节作用及其机制。这不仅有助于加深对异位骨化机制的理解,而且可以发现导致异位骨化的问题,并为提出预防创伤后异位骨化的新方法和措施提供了可能性。

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