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SOOCHOW UNIVERSITY 硕士学位论文论文题目跳跃运动对OPG/RANKL/RANK骨代谢信号通路影响的实验研究研究生姓名王丹指导教师姓名王国祥教授专业名称运动人体科学研究方向体育保健与康复论文提交日期 2013年3月跳跃运动对OPG/RANKL/RANK骨代谢信号通路影响的实验研究中文摘要 I 中文摘要研究目的: 应力刺激是骨重塑过程中受到的最基本刺激之一。适当的应力刺激可以促进骨细胞的生长、分化和功能的维持,但过度或持续时间过长的机械力刺激会对骨细胞造成损害,其机制是骨细胞对应力刺激信号的感应及转换为生物化学信号的过程,骨保护蛋白、核因子κB受体活化因子及其配体骨代谢信号通路是对应力敏感的通路之一。OPG/RANK/ RANKL信号通路是骨吸收与骨形成保持动态平衡的关键。此外,骨代谢信号通路也可以受激素调控,甲状旁腺激素是骨代谢信号通路重要的调控激素。持续运动应力刺激必然伴有运动应激,应力与应激是否能够在信号通路上形成共刺激。因此,本实验研究跳跃运动下,OPG、RANKL的变化规律,以及甲状旁腺激素对骨代谢信号的调控规律,从基因水平来研究骨代谢, 为其他的研究提供实验依据。研究方法: 本实验采用自制半自动调时调压大鼠跳跃笼对大鼠进行6周的跳跃运动,运动之后处死大鼠取血及胫骨。HE染色切片观察骨组织的内部变化,采用酶联免疫吸附剂测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法测定血清PTH的含量, 实时荧光定量PCR(Real-time PCR)测定胫骨组织OPG、RANKL的mRNA水平。分析应力、应激的刺激下OPGmRNA、RANKLmRNA的变化规律。研究结果: 1、HE染色切片中,随着跳跃运动负荷的增加板层纤维排列开始紊乱,骨陷窝数量逐渐增加,骨陷窝逐渐增大,骨小梁疏松,骨溶解区域逐渐增大。 2、对照组2周、4周、6周大鼠甲状旁腺激素变化差异,无统计学意义(P> ),跳跃2周、4周与6周之间大鼠甲状旁腺激素的含量有差异(P<),具有统计学意义。跳跃负重2周、4周与6周间大鼠甲状旁腺激素的含量有显著性差异,具有统计学意义(p<)。跳跃负重组均高于对照、跳跃组。 3、2周对照组、跳跃组、跳跃负重组大鼠OPGmRNA的表达量逐渐递减,有显著性差异,具有统计学意义(P<);4周对照组、跳跃组、跳跃负重组大鼠 OPGmRNA的表达量先增加后减少,有显著性差异,具有统计学意义(P<); 中文摘要跳跃运动对OPG/RANKL/RANK骨代谢信号通路影响的实验研究 II 6周对照组、跳跃组、跳跃负重组大鼠OPGmRNA的表达量是明显增加后减少, 有显著性差异,具有统计学意义(P<)。2周对照组、跳跃组、跳跃负重组大鼠RANKLmRNA的表达量有了轻微的增加,有显著性差异,具有统计学意义(P <);4周对照组、跳跃组、跳跃负重组大鼠RANKLmRNA的表达量先增加后减少(P<),有显著性差异,具有统计学意义;6周对照组、跳跃组、跳跃负重组大鼠RANKLmRNA的表达量逐渐递增,有显著性差异,具有统计学意义(P <)。2周对照组、跳跃组、跳跃负重组大鼠OPG/RANKL比值逐渐递减,有显著性差异,具有统计学意义(P<);4周对照组、跳跃组、跳跃负重组大鼠 OPG/RANKL比值逐渐增加,有显著性差异,具有统计学意义(P<);6周对照组、跳跃组、跳跃负重组大鼠OPG/RANKL比值先明显增加后减少,有显著性差异,具有统计学意义(P<)。 4、PTH与OPG、RANKL具有显著相关性,具有统计学意义(P<)。研究结论 1、大负荷的跳跃运动不但不会达到健骨的作用,反而还会影响骨的正常代谢, 破坏骨吸收与骨形成动态平衡,骨组织被过度吸收,造成骨的微损伤甚至骨折。 2、应力刺激引起了应激水平的变化,不同组别大鼠的甲状旁腺激素的含量不同,随着跳跃运动负荷的增加,甲状旁腺激素的含量也随之增加,大负荷跳跃运动可能会引起甲状旁腺激素的急剧增加。 3、不同运动负荷的大鼠OPGmRNA、RANKLmRNA表达量及OPG/RANKL 比值不同,随着运动负荷的增加OPG表达量先增加后减少,RANKL表达量一直呈增加的趋势,OPG/RANKL比值先增加然后又有了急剧下降的趋势。 4、在甲状旁腺激素的作用影响下,随着PTH的增加,RANKLmRNA的表达量也持续增加,相反,OPGmRNA的表达量则是下降的趋势。说明了长时间持续性的PTH可能会增加骨吸收。关键词:跳跃骨保护素核因子κB受体活化因子核因子κB受体活化因子配体甲状旁腺激素作者:王丹指导教师:王国祥跳跃运动对OPG/RANKL/RANK骨代谢信号通路影响