生长因子网络调节对骨形成作用的研究

作者:田卫东 王大章 乔鞠 陈伟辉  文章来源:华西口腔医学杂志 

2007-2-1 15:05:39         【博客】 【论坛】 【投稿】 【打印】 【关闭

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2.2 不同生长因子间相互作用对成骨样细胞胶原蛋白合成的影响
  不同生长因子相互作用后对人胚成骨样细胞3H-Proline掺入的影响结果见表2,从表中可看出,第1天,各实验组人胚成骨样细胞的胶原蛋白合成无明显变化,至第3、5天,各实验组成骨样细胞的胶原蛋白合成都明显增强,第7天时,各实验组与对照组相比,无明显差异。结果表明:与单一生长因子相比较[1~4],不同生长因子交互联合应用,均可促进人胚成骨样细胞的胶原蛋白合成,有明显的协同作用。

表2 不同生长因子相互作用对人胚成骨样细胞3H-Proline掺入的影响(115.gif (147 bytes),cpm)

分组 第1天 第3天 第5天 第7天
对照组 1086.00±173.31 1742.82±163.27 3401.48±258.64 4987.36±543.82
P+I 1347.32±184.25 5134.24±243.71** 8463.54±471.32** 5037.75±383.43
P+F 1246.50±127.35 3987.62±254.37** 7624.18±378.96** 5246.38±420.15
T+P 1147.98±196.54 5247.35±314.16** 10496.32±897.65** 4879.26±302.41
T+F 1039.46±174.38 4865.50±274.32** 9764.43±517.27** 4998.65±325.83
I+T 1242.66±204.37 5331.42±307.18** 11457.28±1011.26** 5139.24±416.22
I+F 1279.50±188.43 4776.38±297.64** 8794.96±447.33** 4437.50±334.17

*P<0.05 **P<0.01

2.3 不同生长因子间相互作用对成骨样细胞碱性磷酸酶合成的影响
  不同生长因子相互作用后对人胚成骨样细胞ALP的影响结果见表3,从表中可看出,第1天,实验各组人胚成骨样细胞合成ALP无明显变化。第3、5天,各实验组不同组合的生长因子均明显促进成骨样细胞ALP合成增加,至第7天时,生长因子对成骨样细胞ALP合成的刺激作用已基本消失,各实验组与对照组相比,无明显变化。结果表明:4种生长因子两两交互应用,对人胚成骨样细胞ALP合成的刺激作用均较单一生长因子的作用显著。

表3 不同生长因子相互作用对人胚成骨样细胞
碱性磷酸酶的影响(115.gif (147 bytes),IU/L)

分组 第1天 第3天 第5天 第7天
对照组  11.50±0.87 14.50±0.82 18.25±1.14 21.25±1.04
P+I 10.25±1.34 21.50±1.42** 24.50±1.76** 22.50±1.76
P+F 12.50±0.98 19.25±1.68** 30.50±2.42** 20.50±2.01
T+P 11.25±1.12 23.75±2.20** 29.75±2.03** 21.25±1.87
T+F 13.50±1.04 21.25±1.86** 32.00±2.32** 23.75±2.14
I+T 12.00±0.82 20.75±1.86** 28.50±2.24** 21.50±1.64
I+F 12.50±1.12 21.50±1.87** 28.25±2.12** 20.75±2.34

*P<0.05 **P<0.01


3 讨 论
  本实验发现,将PDGF与IGF-Ⅱ和bFGF交互联合应用,对人胚成骨样细胞DNA、胶原蛋白和碱性磷酸酶的合成均有不同程度的促进作用,尤其以PDGF+IGF-Ⅱ的作用效果最为显著。这可能与这几种生长因子协同作用可增加成骨细胞有丝分裂活性和促进细胞周期转变有密切的关系。有研究[5]认为,PDGF的直接作用可使静止状态的G1/G0期细胞转变成具有复制潜能的细胞,其它生长因子则在PDGF基础上使细胞通过G0,G1期进入S期,进行DNA复制,继而发生有丝分裂。所以在细胞周期中,PDGF作为一种致能因子控制着细胞的“感受态”(competence),而后期“促进态”(progression)的作用则由进程因子(如IGF等)来完成。Lynch等[6]在动物实验中,将1μg PDGF和IGF用于清创后的兔牙根部,2周后组织学观察发现应用部位不仅上皮的再生是完全的,而且可见到明显的新骨和牙骨质形成。本研究进一步证明,PDGF与IGF-Ⅱ和bFGF交互应用呈协同作用,对成骨样细胞增殖和分化的作用较相同剂量的单一生长因子明显增强。
  TGF-β与PDGF和bFGF交互联合应用时,主要作用是促进人胚成骨样细胞合成胶原蛋白和碱性磷酸酶,而对其DNA合成的影响并不显著。单一使用这几种生长因子时,TGF-β可抑制其胶原蛋白和碱性磷酸酶的合成。每两种生长因子交互应用后,虽不能完全表现出各自的生物效应,但可弥补单一因子在促进骨形成中的不足,对成骨样细胞的增殖和分化呈正向调节作用。所以仍然是一种相互协同的作用,比单一因子对成骨细胞的作用更完善。上述结果提示,这3种因子之间存在着相互调控的作用机制。最近的研究认为,TGF-β可以通过降低PDGF-α受体mRAN表达来抑制PDGF与成骨细胞的结合[7],而FGF则增强成骨细胞TGF-β mRNA表达,以对抗FGF抑制成骨细胞合成胶原及碱性磷酸酶的作用[8]。由此可见,TGF-β在对其它生长因子生物学效应的调控中发挥重要作用。

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责任编辑:姚红祥  

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