基本信息
- 項目名稱：
- Na+對幼鼠骨骼生長的影響及其分子機理研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本研究旨在探討高、低Na+飲食對幼年大鼠骨骼生長的影響，繼而研究其內(nèi)在機理，首先應(yīng)用骨形態(tài)計量學(xué)，研究不同濃度鈉離子對幼鼠骨骼生長的影響。然后檢測Na+對大鼠成骨細胞Ob成骨功能的調(diào)節(jié)，及其相關(guān)基因mRNA的變化，以探討其內(nèi)在機制
- 詳細介紹：
- 目的: 應(yīng)用骨形態(tài)計量學(xué)，研究不同濃度Na+對幼鼠骨骼生長的影響，并探討其機理，包括Na+對大鼠成骨細胞成骨功能的調(diào)節(jié)，及其相關(guān)基因mRNA的相應(yīng)變化。方法: 體內(nèi)實驗： 5周齡雌性SD大鼠18只，隨機分為3組，分別喂飼含鈉量不同的鼠糧，正常組含Na+1%，高鈉組含Na+8%，低鈉組含Na+0.13%，連續(xù)喂養(yǎng)60天。每日監(jiān)測飲水量、食量及定期測量體重。實驗結(jié)束，動物處死取左側(cè)脛骨分成兩段，進行不脫鈣骨包埋，骨形態(tài)計量學(xué)分析骨生長情況。體外實驗：分別應(yīng)用CCK-8試劑盒和AKP試劑盒檢測5種不同濃度Na+對成骨細胞增殖和分化的影響。再從中選用低（1×10-4mol/L），中（0.1 mol/L），高（0.5 mol/L）3種濃度，于處理細胞15min、30min及2h時，通過RT-PCR測定Na+對成骨功能相關(guān)基因OPN，Cbfa1 mRNA轉(zhuǎn)錄的影響。結(jié)果: 體內(nèi)實驗：脛骨上段松質(zhì)骨：低鈉組骨小梁面積百分數(shù)（BV/TV）高于正常組（P<0.05），高鈉組與對照組比無統(tǒng)計學(xué)差異。 而高鈉組較低鈉組骨小梁厚度減?。╬<0.05）。與正常組比，低鈉組動態(tài)參數(shù)中骨形成率明顯升高（P<0.05），破骨細胞數(shù)量及其貼壁周長明顯降低（P<0.05）。高鈉組與正常組相比無顯著性差異, 高、低鈉組比較，亦無明顯差異。體外實驗： 在1×10-4mol/L至1 mol/L濃度范圍內(nèi)，Na+對成骨細胞增殖無明顯影響。但與正常組相比，低濃度Na+能明顯促進成骨細胞分化，使AKP活性增加，高濃度則呈抑制作用。RT-PCR檢測結(jié)果示：經(jīng)處理2h后，與正常組相比，低濃度Na+顯著地上調(diào)OPN,Cbfa1 mRNA的轉(zhuǎn)錄，高濃度組亦呈抑制作用。然而OPN,Cbfa1基因?qū)a+調(diào)節(jié)做出反應(yīng)所需的時間存在差異，Cbfal基因在經(jīng)處理30min時即可出現(xiàn)mRNA轉(zhuǎn)錄變化，而OPN基因則在處理2h時才出現(xiàn)相應(yīng)改變。結(jié)論: 低鈉飲食通過促進骨形成，抑制骨吸收而有利于幼鼠骨骼生長，其機理是Na+調(diào)節(jié)成骨關(guān)功能基因OPN,Cbfa1的轉(zhuǎn)錄，進而調(diào)節(jié)成骨細胞成骨功能，且調(diào)節(jié)初期各基因轉(zhuǎn)錄變化具有時間差異。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本研究旨在探討高、低Na+飲食對幼年大鼠骨骼生長的影響，繼而研究其內(nèi)在機理，首先應(yīng)用骨形態(tài)計量學(xué)，研究不同濃度鈉離子對幼鼠骨骼生長的影響。然后檢測Na+對大鼠成骨細胞Ob成骨功能的調(diào)節(jié)，及其相關(guān)基因mRNA的變化，以探討其內(nèi)在機制。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- Na+攝入異常已經(jīng)被證實與骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，然而Na+如何影響骨代謝異常的內(nèi)在機制未明，更加缺乏針對Na+攝入異常對骨骼成長的影響研究。本研究應(yīng)用骨組織形態(tài)計量學(xué)先從實驗動物整體水平分析Na+攝入對幼年期骨骼生長的影響，再用血清藥理學(xué)、分子生物學(xué)從細胞水平和分子水平對其機制開展了全面、多層次的探討，實驗結(jié)果科學(xué)可信，研究內(nèi)容處于國內(nèi)外領(lǐng)先水平。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 鈉鹽是人類不可缺少的食品，很容易通過食物攝入人體而致Na+攝入增高、降低的狀況。Na+攝入異常已經(jīng)被證實與高血壓、心血管疾病及骨質(zhì)疏松有關(guān)。然而Na+攝入對幼年期骨骼生長的影響尚無定論，而且Na+如何影響骨量增減的內(nèi)在機制也未明。本研究明確了低Na+飲食能促進大鼠幼年期骨骼生長，對人類兒童的飲食規(guī)范有一定的指導(dǎo)作用；而對其機制的探討也有助于我們了解Na+與骨骼生長間的內(nèi)在聯(lián)系。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 目的: 應(yīng)用骨形態(tài)計量學(xué)，研究不同濃度Na+對幼鼠骨骼生長的影響，并探討其機理，包括Na+對大鼠成骨細胞成骨功能的調(diào)節(jié)，及其相關(guān)基因mRNA的相應(yīng)變化。方法: 體內(nèi)實驗和體外實驗.結(jié)論: 低鈉飲食通過促進骨形成，抑制骨吸收而有利于幼鼠骨骼生長，其機理是Na+調(diào)節(jié)成骨關(guān)功能基因OPN,Cbfa1的轉(zhuǎn)錄，進而調(diào)節(jié)成骨細胞成骨功能，且調(diào)節(jié)初期各基因轉(zhuǎn)錄變化具有時間差異。
獲獎情況
- 作品已受《廣東醫(yī)學(xué)》接收，將于近期發(fā)表；并撰寫英文文章，目前投稿于《Nutrition Research》。
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 鈉鹽是人類日常生活中不可缺少的食品，常用作食物的添加劑、調(diào)味劑等，很容易通過食物攝入人體而致Na+攝入增高、降低的狀況。Na+攝入異常已經(jīng)被證實與一些病變有關(guān)，包括高血壓、心血管疾病，近年來國外有臨床研究表明過量的Na+攝入會導(dǎo)致人體血液中鈣含量的降低，從而引發(fā)骨質(zhì)疏松癥。國內(nèi)外對Na+攝入的研究側(cè)重于高血壓、糖尿病等疾病，較少關(guān)注其與骨的關(guān)系。更缺乏Na+對幼年期骨骼生長影響的研究。本實驗采用骨形態(tài)計量學(xué)，研究Na+的攝入量不同在幼年期是否會對骨組織的生長發(fā)育存在不同影響。實驗證實低鈉飲食通過促進骨形成，抑制骨吸收而有利于幼年大鼠骨骼的生長。然而Na+如何影響骨量增減的內(nèi)在機制未明，在此基礎(chǔ)上，我們進一步探討了其分子機理。成骨細胞是骨形成的主要功能細胞，受很多因素和骨組織局部調(diào)節(jié)因子的影響和調(diào)節(jié)，在骨的新陳代謝中發(fā)揮著重要作用：它不僅調(diào)節(jié)新骨形成，還間接調(diào)節(jié)破骨細胞的骨吸收功能，其數(shù)量和功能變化直接影響代謝性骨病的發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后，因此，成骨細胞是目前大多數(shù)骨代謝機理研究及藥物治療的主要靶細胞之一。通過研究Na+對大鼠成骨細胞中成骨功能的調(diào)節(jié)作用，及其相關(guān)基因的變化,可探討Na+對骨量增減的調(diào)節(jié)，及其內(nèi)在的調(diào)節(jié)機制。
