2024年4月24日发(作者:郁承载)
・
48
・
安徽医科大学学报
Acto
UnwersPatis
Medicinalis
An,aut
2201
Jap
;
56(
1
)
网络出版时间
:
2222
-10
-12
12
:
12
网络出版地址
:
htt
p
s
:
//Pos
.
c/hi.
oet/kcms/detail/34.
1255.
R.
22221211.
1421.022.
htmi
外源性
Apelin13
通过调控
VEGF/PI3K/Akt
信号通路促进大鼠股骨骨折愈合
曾昭池
,
汤
勇
,
张先慧,朱志勇
,
吴开元,袁永端
摘要
目的
探讨
ApePuA3
调控
VEGF/PNKAkt
信号通
PI3
K
p85
、
p-Akt
等蛋白表达水平降低
,
差异有统计学意义(
P
<7.75
)
。
与
MoPci
组比较
,
ApeXuA3
H
组大鼠股骨病理损
路对大鼠股骨骨折愈合的影响
。
方法
将
44
只雄性
SD
大
鼠随机分成假手术组
(
Wnm
组
、
、
模型组
(
MoPci
组
、
、
ApePu-
13
低剂量组
J
AyeliuA3
L
组
,
25
pyd
(
kg
-
d
)
]
和
Ayeliu-18
伤改善明显
,
股骨骨密度
、
组织矿物质密度
、
骨体积分数
、
X
射线评分和骨痂直径均增加
,
血清中
BALP
和
PINP
含量增
加
,TRACPAb
和
CTX
含量减少,
骨痂组织中
VEGFA
mRNA
高剂量组
[ApePuA3
H
组
,75
pg/(kg
-
d
)
]
,
每组
12
只
。建
立大鼠股骨骨折模型
,
立即给予相应药物处理
,
治疗
4
周
。
以及
VEGFA
、
VEGFR0
、
PI3
K
p85
、
p-Akt
蛋白表达水平增加,
差异有统计学意义
(P<2.
25
)
,
而
AyelOA8
L
组与
MoPel
组
采用
Moro
CT
和
X
射线分别检测各组大鼠股骨显微参数和
骨痂直径;苏木精-伊红
(
HE)
染色观察骨组织病理变化;酶
比较,相关指标差异无统计学意义
(
P>7.75
)
。
结论
外源
联免疫吸附测定
(ELISA
、
检测血清中成骨标记物骨源性碱
性磷酸酶
(BALP)
、
I
型前胶原氨基端前肽
(PINP
)
和破骨标
记物抗酒石酸酸性磷酸酶
-5b(TRACPAb)
、
I
型胶原
C
端
肽(
CTX
)
表达水平
;
qRT-TCR
检测骨痂组织中血管内皮生长
性
AyeliuA8
可促进大鼠股骨骨折愈合
,
其机制可能与
VEGF/PI3KAkt
信号通路的激活有关
。
关键词
AyelOA8
;
股骨骨折;血管新生;
VEGF/PI3
KAkt
信
号通路
中图分类号
R
683
因子
A(VEGFA
)
mRNA
表达水平;
Westem
blot
检测骨痂组
织中
VEGF/PNKAkt
信号通路相关蛋白表达水平
。
结果
文献标志码
A
文章编号
302
-392
(2221
)21
-0248-26
doi
:
3.
10425/(.
c/hi.
iss/1202
-
1200.
029).4).412
与
sham
组比较
,
MoPel
组大鼠股骨病理损伤较严重
,
股骨骨
密度
、组织矿物质密度
、骨体积分数和
X
射线评分均降低
,
血清中
BALP
和
PINP
水平降低
,
而
TRACPAb
、
CTX
含量均
增加
,
骨痂组织中
VEGFA
mRNA
以及
VEGFA
、
VEGFR0
、
2520
-52 -10
接收
骨折是最常见的外科损伤
,
促进骨再生
、
骨质生
成和钙化在骨缺损修复中十分重要
3
]
。
ApePn
是血
管紧张素
II
1
型受体相关蛋白
(
APJ)
的内源性配
体,可介导血管生成和血管形成
[
]
,
ApePnA3
是其
基金项目
:
湖南省卫健委科研计划项目
(
编号:
C2513-P0
)
作者单位:解放军联勤保障部队第九二二医院骨科
,
衡阳
42352
中研究最为广泛的一类
Apekn
。
有研究
3
]
表明,
AyelinA
8
可参与调节糖尿病
、
肥胖
、
高血压
、
心血管
作者简介
:
曾昭池
,
男
,
主任医师,
责任作者
,
E-maii:
shxhu5508@
105
:
com
等疾病的病理生理过程
,
但目前有关
Ap
e
PnA3
促进
diOereni
coucontratiou
of
Cue
(0
,
3
,
20
,
44
pmol/P).
3-(4,5-Dioetyylthiazol-P-yl)
A
,4-
dippenyltetrazolium
bromide
(MTT)
—
say
was
useh
ta
detect
the
ch
—
ges
in
celi
proliOra/ou
at
diOereni
tioe
points
(24,
48,
72
h)
.
Hoechst
33255
fluorescenco
staining
was
useh
ta
oPservv
celi
status
of
apoptosis.
Flow
cytometu
was
useh
ta
detect
apoptosis
anh
celi
cycie.
Howevee
,
the
changes
of
relate-
protein
expression
in
PI3Kp53
signaling
puhway
were
detecteh
by
Westeu
blot.
Results
MTT
results
showeh
thai
the
proliferatiou
of
SGC-7201
colis
was
inhibiteh
by
Cue
in
copcontratop-penenneni
manners.
The
results
of
celt
fluorescenco
staining
showeh
thai
Cue
coulU
promote
the
apoptosis
of
SGC
-7201
celts
,
anh
the
b/ghi
blue
fluorescenco
Oonsity
of
celts
rehuceh.
The
results
of
flow
cy-
tometu
showeh
that
compareh
with
the
control
group
,
the
apoptosis
rate
increaseh
(
P
<
0.
05
,
P
<
0.
01
)
anh
G2/G1
pPaso
celt
was
blocheh
in
the
group
with
diOereni
concentratiops
of
Cue
groups
(
P
<
0.
05
)
.
Westeru
blot
results
showeh
that
the
protein
level
of
PI3K
anh
the
phosphoryUtion
level
of
Akt
in
celts
of
diOereni
concentratiops
rehuceh
compareh
with
the
control
group
(P
<
0.
01)
,
but
the
expression
levets
of
p21
anh
p53
increaseh
(
P
<
0.05
,
P
<0.
01)
.
Conclusion
Cue
inhibits
the
proliferation
of
SGC
-7901
celt,
Ohuco
G2/G1
pPaso
arrest
anh
promote
apoptosis
,
which
mny
be
cUwiy
relate-
to
the
reaulahon
of
PI3K/p53
signaling
pathways.
Key
wordt
corcomin
;
human
0
x
00
caneve
celt;
proliferation
;
apoptosis
;
PI3K/p53
signaling
pyhwny;
celt
cy-
civ
安徽医科大学学报
Ada
Universitatis
Medicinalis
An,aut
2401
Jac
;
56(
1
)
・
49
・
骨折愈合的研究鲜有报道
。
血管内皮生长因子
(
vasc/lar
eokotheOal
growth
factor
,
VEGF
)
作为一种
术后立即进行
X
射线拍摄
,
观察到大鼠右股骨骨
折
,
对位良好
,
髓内针固定在位
,
确认造模成功
。造
模成功后即进行药物干预
,
Apelin-lC
L
组和
Apelin-
18
H
组大鼠分别腹腔注射
25
py/(ky
•
d
)
和
75
pg/(kg
•
d
)
的
Apelin-lC
,
而
sham
组和
Model
组大
重要的血管生成因子,具有促进内皮细胞增殖
、
促进
血管生成等重要的生物学功能
。
众多研究
*
5
]
表
明,
VEGF
可调控
PI3K/A0t
信号通路的激活
,
由此
推测
AyeOuAC
可能通过
VEGF/PI3K/A0t
信号通路
诱导血管新生从而促进骨折愈合
。
该研究拟通过构
建股骨骨折大鼠模型
,
探讨
AyWioAC
对骨折愈合的
影响及可能作用机制
,
为临床上骨折的愈合研究提
鼠分别注射等量
0.
2%
氯化钠溶液
,
连续
4
周
。
1.
2.2
Micro
CT
测定骨显微参数
药物干预结束
后处死大鼠
,
剥离股骨收集全长股骨
。
通过
Micro
CT
扫描检测各组大鼠股骨显微结构参数
,
包括骨密
供新的方向和思路
。
度
、
组织矿物质密度
、
骨体积分数
(
BV/TV
)
。
1
材料与方法
1.
1
实验动物
健康
SPF
级
6
~6
周龄雄性
SD
大
鼠
44
只,体质量
(244
±20)y,
由湖南嘉泰实验动物
有限公司提供
,
动物生产许可证编号:
SCXK
(
湘)
2210-d003
o
饲养条件为
SPF
级环境
,
温度为
(
23
±
2)C,
湿度为
50%
~66%
,10
—
5
h
明暗交替
,
自
由饮水
、
进食
。
1.
2
主要试剂与仪器
AyeOuAC
(
批号
:
SC-
35175,
规格
:
1
my)
购自美国
Santa
Caz
公司
;
大鼠
骨源性碱性磷酸酶
(
bono
alOaCoo
phosphatase
,
BALP
)
4
I
型前胶原氨基端前肽
(
amino
Orminal-
papwOdo
of
Opo
I
pacollapex
,
PILP
)
、
I
型胶原
C
端肽
(
C-tevninal
teOneptiOqs
of
typo
I
collapex
,
CTX
)
、
抗酒石酸酸性磷酸酶
-SU
a
stato
resistant
acid
phos/hatase-8U
,
TRACP-5U
)
ELIO
A
试剂盒购于
美国
R&D
公司
;
VEGFA
、
VEGFR8
、
PI3K
p55
、
A0mp-
Akt(Sw473)
和
p-acnn
抗体购于美国
Cell
Signaliny
TwhkoOpy
公司
;
BCA
试剂盒
、
苏木精
、
伊红购于上
海碧云天生物公司
;
TRIzoO
逆转录试剂盒
、
荧光定
量
PCR
试剂盒购自日本
TaKaRa
公司
;
FC
全自动酶
标仪购于美国
Thoma
公司
;
SYSTEM
GelOvc
XR
+
凝胶成像系统购自美国
Bio-Rad
公司
。
1-2
方法
1.3.
1
动物造模及分组处理
44
只雄性
SD
大鼠
,
适应性饲养
1
周后
,
随机分成
4
组:假手术组
(
sham
组)
、
模型组
(
MoPW
组)
、
ApWinA3
低剂量组
(
A
poi
lin-18
L
组)
、
和
ApWinA3
高剂量组
(
ApWinA3
H
组)
,
每组
5
只
。
除
sham
组外
,
其他各组大鼠均参
照文献⑷构建大鼠股骨骨折模型
。
腹腔注射
3%
戊
巴比妥钠麻醉大鼠
,
将大鼠局部脱毛
,
肢备皮消毒
,
取髌骨内侧及股外侧切口
,
置入直径
-
mm
克氏针,
骨折钳将股骨干中段剪断
,
反复冲洗后逐层缝合切
口归笼
。
sham
组大鼠不剪断股骨
,
其他操作一致
。
1.2.2
X
射线观察骨愈合情况
收集各组大鼠的
全长股骨进行
X
线检测
,
测量正
、
侧位片上骨痂最
大直径大小
,
采用两者的平均值为骨痂的最大直径
(
callus
diameter
)
。
米用
Lake-8andhu
X
线评分标
准切进行骨折愈合评分
,
摄片结果采用双盲法由两
位影像科医生进行评分
,
取平均值
,
比较两组骨折愈
合的差异
。
1.
2.2
苏木精
-
伊红
(
hematoxylin
-
eosin
,
HE
)
染
色观察
取各组大鼠侧股骨,去除股骨周围肌肉等
软组织
,
保留完整骨痂
,
置于
10%
中性甲醛固定
40
-
使用乙二胺四乙酸脱钙液开始
4
周的脱钙过程,
完成脱钙后进行石蜡包埋并行
HE
染色
,
于显微镜
下观察病理改变
,
依据
Hux-assocOtes
评分标准
[
9
]
对
各组骨痂形态进行评分
。
1.
2.2
ELIOA
检测血清骨转换标记物含量
取各
组大鼠血清
,
按照试剂盒说明书采用
ELIOA
法检测
血清成骨标志物
BALP
、
PINP
和破骨标志物
TRACP-
5U
、
CTX
表达水平
。
1.
2.2
qRT-PCR
检测
收集各组大鼠骨痂组织,
按照
TRNol
试剂说明书提取骨痂样本总
RNA,
紫外
分光光度计测定总
RNA
浓度,根据反转录试剂盒说
明将提取得
RNA
反转录成
cDNA
后进行
qRT-PCR
检测
。
引物序列
:
VEGFA
,
(F)5'-NCTGGACCCTG-
GCTTTACTG-3
'
;
(
R
)
5
'-GCTTTCTGCTCCCCTTCT-
GTA
;
;
p-actO,
(
F
)
5'-CATCCTGCGTCTGGACCTGG-
3
;
(
R
)
5
;
-TGGAAGGTGGACAGTGAGGCA
;
反应
条件
:
95
C
预变性
10
mO,
25
C
、
10
s,
5
5
C
、
20
s
,
44
个循环
。
熔解曲线
:
95
C
、
mO,55
C
、
mO,95
C
、
/
s,
以
p-actin
为内参
,
采用
2
-
AA
Ct
法计算
VEG-
FA
相对表达量
。
1-2-
2
Westea
blot
检测
收集各组大鼠骨痂组织
置于组织匀浆器内
,
加入蛋白裂解液和蛋白酶抑制
剂于冰上研磨匀浆
,
5
000
r/mO,4
C
离心
20
mO
,
取上清液
,
采用
BCA
法测蛋白含量
,
上样到
12%
-
54
•
安徽医科大学学报
Acta
Univer
atatSr
Meaicin,alie
AnduS
2228
Jo
;
56(
8
)
SDS-CAGE
凝胶电泳中分离蛋白
,
并转移至聚偏二
2.3
Apelin-K
对大鼠股骨组织病理学的影响
sham
组软骨组织完整
,
轮廓清晰
;
Model
组和
Ape-
氟乙烯膜
,
5%
的脱脂奶粉室温封闭
2
h,
加入一抗
VEGFA
、
VEGFR2
、
PI3K
p85
、
Akt
、
p-Akt
和
p-actis
抗
lis-13
L
组新生骨小梁松质骨较稀疏
,
排列比较紊
体
,4
C
过夜孵育
,
次日用洗膜缓冲液洗涤
3
次
,
加
标记辣根过氧化物酶的二抗室温孵育
)
h,
滴加
ECL
乱,可见大量软骨细胞浸润生长
;
ApXiuA3
H
组新
生骨小梁结构较多
,
排列致密有序
,
可见较成熟的骨
组织
,
骨痂逐渐吸收
。
见图
1A
。
与
sham
组比较,
Model
组
Hyo-associates
评分降低
,
差异有统计学意
试剂,在全自动凝胶成像系统中曝光显影
,
并用
Im
age
J
软件统计灰度值
,
计算相对表达量
。
1.
4
统计学处理
本实验数据均采用
SPSS
22.
0
统计学软件进行统计分析
。
计量资料以
"
土
$
表示
,
义
(
P
<
0.
0
)
)
i
与
Model
组比较
,
ApeUuA3
H
组
Hyo-associates
评分增加
,
差异有统计学意义
(
P
<
多组间比较采用单因素方差分析,两两比较采用
0.
0
)
)
,
而
Apelis-13
L
组差异无统计学意义
。
见图
LSD--
检验
,
以
P<0.
05
表示差异有统计学意义
。
2
结果
2.5
Apelin-14
对大鼠股骨显微结构参数的影响
与
sham
组比较
,
Model
组大鼠股骨的骨密度
、
组织
矿物质密度和骨体积分数均降低
,
差异有统计学意
义
(
P
<0.
08
)
;
与
Model
组比较
,
ApXiuA3
H
组大鼠
的骨密度
、
组织矿物质密度和骨体积分数均增加
,
差
异有统计学意义
(
P
<0.
08
)
,
而
ApeUs-
(
3
L
组差异
无统计学意义
。
见表
)
o
表
1
各组大鼠股骨显微结构参数比较
(
士
$,2
=
14
)
组别
骨密度
组织矿物质密度
骨体积分数
组别
(
mg/
cm
2
)
(
mg/
cm
3
)
(%)
sham
21).
22
±17.29
692.93
±85.4)
74.63
±2.18
Model
599.08
±12.85
…
572.52
±13.49
…
62•0/±2•04
…
Apel2-(3
L
512.45
±13.69
555.22
±17.326642
±8.
55
Apel2-(3
H
685.6)
±10.62*
*
659.94
±20.63#
*
7).76
±2.45
*
F
值
49.33830.513
9.
222
P
值
<0.200
8
<0.600
8
0.632
与
sham
组比较
:
**
P<0.
48
;
与
Model
组比较:**
P
<0.41
2.2
Apelin-14
对大鼠股骨愈合情况的影响
与
sham
组比较
,
Model
组大鼠股骨
X
射线评分降低
,
差异有统计学意义
(
P
<0.08
)
;
与
Model
组比较
,
Apelis-13
H
组大鼠股骨
X
射线评分和骨痂直径增
加
,
差异有统计学意义
(
P
<
0.
0
)
)
,
而
Apelis-13
L
组差异无统计学意义
。
见表
7
o
表
2
各组大鼠骨痂直径和
X
射线评分比较
(
士
s,a
=
12
)
组别
骨痂直径
(
mm
)
Lane-Pandhu
X
线评分
sham
-
18.74
±0.21
Model
9.
32
±0
;
17
2.42
±0.15
…
Apelin-ie
L
5
;
17
±0
;
12
2.73
±0.22
Apelin-ie
H
5.22
±0.24
*
9.22
±0.23
*
F
值
23.222
549.
449
P
值
0.202
<0.600
8
与
sham
组比较
:
**
P<0.
48
;
与
Model
组比较:**
P
<0.41
lB
o
B
12
@
抵
虽
E
-s
OSSE
*
*
o
3
—
n
—
12
3
4
图
1
各组大鼠股骨组织切片病理观察
A
:
HE
染色
X
120;
B
:
Huo-associates
评分
;
8
:
sham
组;
2 :
Model
组
;3
:
ApXinA3
L
组
;4
:
ApXinA3
H
组
;
与
sham
组比较
:
**
P
<
0.4)
;与
Model
组比较:**
P
<0.41
2.4
Apelin-14
对大鼠血清中骨转换标记物含量的
影响
与
sham
组比较
,
Model
组大鼠血清中
BALP
、
PIPP
水平降低
,
TRACPOb
、
CTX
含量增加
,
差异有
统计学意义
(
P<0.48
)
;
与
Model
组比较
,
Apelis-13
H
组大鼠血清中
BALP
、
PINP
水平增加
,
TRACP-5b
、
CTX
含量降低
,
差异有统计学意义
(
P<0.08
)
,
而
Apelis-13
L
组差异无统计学意义
。
见表
3
o
2.
2
ApeXn-13
对大鼠骨痂组织中
VEGFA
表达水
平的影响
与
sham
组比较
,
Model
组大鼠骨痂组织
中
VEGFA
mRNA
和蛋白表达水平降低
,
差异有统
计学意义
(
P<0.
45
)
;
与
Model
组比较
,
ApeUuA3
H
组大鼠骨痂组织中
VEGFA
mRNA
和蛋白表达水平
安徽医科大学学报
Acta
Universitatis
Medicinalis
Annul
2421
Jao
;
56(
1
)
-
51
•
表
3
各组大鼠血清中
BALP
、
PINP
、
TRACP-5b
和
CTX
含量比较
((±5,2=16-
组别
sham
Model
BALP(
ng/mi
)
PINp
py/mi
)
7
766
±156.61
TRACP-8U(nymi
-
CTX
(
ng/mi
-
5.32
±0.2/
2.11
±0.
96
*
*
3.22
±0.28
6.72
±0.
11
7.48
±0.
94
2
205
±61.22
*
*
2
774
±107.22
6
962
±65.
5
#
98.936
11.32
±0.16
**
8.
76
±0.
91
*
*
8.27
±0.
95
2.44
±0.21
#
ApWinAC
L
ApelO-13
H
10.68
±0.32
4.20
±0.
11
#
5.74
±0.12
#
81.306
F
值
62.220
108.274
P
值
<0.200
1
<0.200
1
<0.200
1
<0.200
1
与
sham
组比较
:
*
*
P<0.
21
;
与
Model
组比较:#
P
<0.21
上升
,
差异有统计学意义
(P
)o
而
Ape0oA3
L
组与
Model
组比较
,
VEGFA
mRNA
和蛋
学意义
(
P
<
4.
041
-
, Akt
蛋白表达水平差异无统计
学意义
。
而
Apelin-13
L
组与
Model
组比较
,
以上蛋
白表达水平差异无统计学意义
。
见图
2
o
VEGFA
P-actin
图
2
各组大鼠骨痂组织中
VEGFA
表达水平比较
A
:
qRT-PCR
检测
VEGFA
的
mRNA
表达水平
;
B
:
WesOa
UOt
检
测
VEGFA
的蛋白表达水平
;
1
:
sham
组
;
2
:
Model
组
;
3
:
ApelO-18
L
组
;
2
:
ApWinAC
H
组
;
与
sham
组比较
:
*
P
<
0.
05
;
与
Model
组比
较
:
#
#P<0.
01,###Pv0.
001
2.6
ApehnP3
对大鼠骨痂组织中
VEGF/PI3K/
Akt
信号通路蛋白表达的影响
与
sham
组比较,
Model
组大鼠骨痂组织中
VEGFR2
、
PNK
p85
、
p-A0t
蛋白表达水平降低
,
差异有统计学意义
(POU
),
Akt
蛋白表达水平差异无统计学意义
;
与
Model
组
比较
,
Apelin-13
H
组大鼠骨痂组织中
VEGFR2
、
PNK
p35
和
p-Akt
蛋白表达水平增加
,
差异有统计
白表达水平差异无统计学意义
。
见图
3
o
图
3
各组大鼠骨痂组织中
VEGFR
2
、
PNK
pP
5
、
Akt
、
p-Akt
蛋白表达水平比较
1
:
sham
组
;
2
:
Model
组
;
3
:
ApelOA3
L
组
;
4
:
ApelOA3
H
组
;
与
sham
组比较:
**
P<0.
01
;
与
Model
组比较:
###
P
<
0.
001
3
讨论
局部血管生成对骨折愈合及其重要
,
而新生血
管的形成过程主要依赖于血管内皮的增殖
、
迁移和
毛细血管样管道的形成
。
有研究⑻报道
,ApeOn
具
有促进血管生成、
降低血压
、
调节水盐平衡及调节免
疫等多种生物学效应
,
可将
ApeOn
看作是一种新的
・
52
・
安徽医科大学学报
Acto
Unwersitatit
Medicinam
An,aui
2201
Jau
;
56(
1
)
血管形成因子
,
介导血管再生
。
而
VEGF
是血管发
生的中枢调节因子
,
具有调控血管发生和维持血管
内皮细胞的作用
,
可促进新生血管的形成⑷
。
Li
et
a/
5
]
研究表明
AyelO-13
可通过激活
PNK/Akt
信号
降
,
说明
AyelO-18
可促进成骨细胞的成熟和破骨细
胞的重吸收功能,从而促进骨痂形成利于骨折愈合
。
VEGF
是促进血管生成的重要因子
,
众多研
究
[
5
]
认为
VEGF
的高表达能促进骨折愈合
,
而
PTIKAkt
信号通路是
VEGF
下游重要的信号通路
通路,促进人视网膜血管内皮细胞的增殖
、
迁移和毛
细血管样管道的形成;
Huang
et
aU
3
]
研究表明,
Ape-
1OA8
可显著增加动脉栓塞动物模型中
VEGF
及其
之一,在血管生成的生理方面发挥着重要作用
。
多
数研究
[3]
认为
PTIKAkt
通路促进血管形成的机制
为:活化的
Akt
可通过磷酸化方式激活内皮型一氧
化氮合酶(
eNOS
),
eNOS
可催化合成微量一氧化氮,
而一氧化氮具有刺激血管舒张
、
血管重塑和血管生
受体
VEGFR0
的表达水平
,
其作用机制可能与
Ayv-
loA8
能促进血管生成有关
。
这些涉及血管发生的
因子可能成为诱导血管新生潜在研究靶点
。
本研究
结果显示
,
Apelin-18
可通过激活
VEGF/PNK/Akt
信号通路,上调成骨标记物水平
,
同时下调破骨标记
物水平
,
增加骨折局部的新骨形成
,
促进大鼠股骨骨
折愈合
。
Micro
CT
可以直观地观察和定量分析组织的差
异
,
清晰准确地了解骨折愈合的情况
,
是目前实验研
究中最为可靠的检测骨显微结构的方法
。
本研究首
先通过
Micro
CT
测定各组大鼠的骨显微结构
,
同时
通过
X
射线观察骨愈合情况
,
实验结果显示
,
股骨
骨折模型组大鼠的骨密度
、
组织矿物质密度
、
骨体积
分数以及股骨
X
射线评分较正常组均减小,与前人
研究
3
4
—
致
,
给予高剂量
Ap
e
PnA8
治疗后
,
大鼠的
骨显微参数和骨愈合情况均得到明显改善
,
骨痂直
径较模型组明显增加
。
HE
染色结果显示
,
模型组
骨折端多为硬骨骨痂
,
伴随大量软骨细胞浸润生长,
ApeXnA3
高剂量治疗组内外骨痂变薄
,
硬骨痂逐渐
吸收
,
可见较多新生骨小梁结构
,
说明
ApePnA3
可
促进软骨骨痂形成及向硬骨骨痂转变
,
从而促进骨
愈合
。
BALP
是成骨细胞分化的早期标记物,可以反
映成骨细胞的成熟和活性
,
能够促进骨基质的矿化
及骨结构的形成;
PINP
是在骨基质形成过程中胶原
代谢的产物,与成骨细胞的活性密切相关
3
2
]
。
袁功
武等
[
1
]
研究显示
,
吉非替尼治疗股骨骨折模型大
鼠后
,
血清中
BALP
和
PINP
水平较对照组明显上
升
,
说明吉非替尼可促进早期骨形成
、
成骨细胞分化
和成熟
。
TRACPAb
是由破骨细胞合成和分泌的代
谢酶
,
介导骨基质的降解过程
,
CTX
是在骨吸收过
程中
I
型胶原蛋白降解的羧基端产物
,
与破骨细胞
介导的骨吸收程度密切相关
。
本研究结果显示,与
正常组比较,模型组
BALP,PINP
含量下降
,TRACP-
5b
、
CTX
含量均上升
,
与前人研究
[
11
]
结果一致;与模
型组比较
,
Ap
e
linA8
高剂量治疗组大鼠血清中
含量上升
,
而
TRACPAb
、
CTX
含量下
成等一系列过程的功能
。
为了进一步证实
Ayelin-
18
是否通过激活
VEGF/PTIKAkt
信号通路促进大
鼠股骨骨折愈合
,
本实验对模型组使用不同剂量
AyelinA
8
进行干预治疗
,
研究结果显示
,
与模型组
比较
,
AyelO-13
高剂量组骨痂组织中
VEGFA
、
VEG-
FR0
、
PI3K
p55
和
y-Akt
蛋白表达水平上升
,
说明
AyelinA
3
确是通过激活
VEGF/PI3K/Akt
信号通路
来发挥股骨骨折愈合的促进作用
。
综上所述
,
外源性
Apelin-18
可通过调控
VEGF/PI3K/Akt
信号通路
,
改善股骨骨折大鼠的骨
显微参数
,
促进成骨细胞成熟和破骨细胞重吸收
,
从
而促进大鼠股骨骨折愈合
。
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exPibifs
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activity
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activating
the
VEGF-
AVEGFR7NI3
K/Akt
Wyna/ng
—
is[
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507
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fracture
healing
bp
activating
the
PI3K/Akt
siyna/ng
pathway]
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.
E
us
Roe
Meh
Phas-
macol
Scf
253
,
25(7
)
:
4727
-
35.
[0
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Melinccvici
C
S
,
Bcgca
AB
,
S
—
man
S
,
et
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Vascular
epOotheli-
at
growth
factor(
VEGF
)
-Fey
factor
in
normat
and
yathologicai
an-
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promising
thes-
app
taroef
fw
yathologicai
angiooexesis
[
J
]
•
CUn
Chim
Ac/
,
253,
490
:
53
-34.
[2
]
Li
Y
,
Bal
Y
J
,
Jiang
Y
R
,
et
at.
ApeUn-13
is
an
eartp
pumoter
cf
安徽医科大学学报
Acto
UnwersPatis
Medicinalis
An,aut
2251
Jau
;
56(
1
)
cyOskeleOu
anh
fgh-
juac/ou
in
diaPePc
machlae
ehema
vic
PI3
K/Akt
anh
MAPK/ErU
siyna/ng
pathways
[
J
]
.
Biomeh
Ros
・
53
・
LY294052
for
the
/eatmex-
cf
osteoporosis
in
ovariecOmizeP
rats
[J].
3
Orthop
Sure
Ros
:
2510
,
3
(1)
:
177
-
34.
[17
]
Meeww
R
,
Sanghani-Ke/
A
,
Coathuy
M
,
et
at.
VEGF
with
AMD5105
exhooenousip
moPilizos
mesexchymai
stem
celts
anh
io-
In/
2518
,
2918
:
5292574.
[15]
Huang
C
,
Dal
C
,
Goug
K
,
et
at.
Ayelib-15
putects
nexrovaschlas
uait
against
ischemic
injuries
throueh
the
elects
cf
vascular
exhc-
yrovos
fracture
hea/ng[
J]
.
3
Ouhop
Ros
,
2510
,
57(0)
:
1294
-
302.
[3
]
Ha
J
M
,
Jin
S
Y
,
Leo
H
S
,
et
at.
Reaula/ox
cf
retinai
anoiovexc-
theliat
growth
factor
[
J
],
Nepropeptidcs
,
2510
,
65
:
67
-
74.
[13
袁功武
,
兰生辉
,
刘曦明.抑制表皮生长因子受体信号通路对
大鼠股骨骨折愈合的作用
[]
•
中华实验外科杂志,
2518
,
35
(4
)
:
751
-5.
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Bal
J
,
Xu
Y
,
Diec
Y
,
et
at.
Combineh
low-Pose
Lift
anh
sis
bp
enhothePai
nitric
oxide
sypthase
siyna/ng
pathway]
J].
Kc-
rean
J
Physiol
PharmacW,
253,
25(5)
:
535
-3.
Exogenout
Apelin33
promotes
femorni
fmetum
heeling
in
mts
by
reeulating
the
VEGF/P3K/Ake
signaling
pateway
Zeng
Zhaochi
,
Tang
Yong
,
Zhang
Xi
—
OuR
f
at
(
Depi
of
OrflopgdWc
,
H
922
c
Hospitai
of
H
Joini
Sd
Support
Forca
of
H
PLA
,
HerLgytg
421002
-
AbstriCt
Objective
Tv
investigate
the
effect
of
Apelin-18
repulation
of
VEGF//I3
K/
Akt
signaling
on
femoral
fracture
healing.
Methonu
Forty
mate
SD
rats
were
i/ndomiy
divideh
into
sham
group
,
MoPel
group
,
ApePn-18
low-Pose
group
J
Apelin-18
L
,
25
pg/
(
kg
•
d)
]
anh
Apelin-18
high-Poso
gronp[
apelin-18
H
,
75
pg/
(
kg
•
d)
],
anh
3
rats
in
each
group
-
The
moPel
of
femorai
fracture
was
estaUlisheh
anh
iomehioOy
treateh
with
avprop/aiv
Umys
few
9
weehs-
Micro
CT
anh
XAay
were
useh
to
detect
bone
microscopic
parameteri
and
callus
dOmOe/
HE
staining
was
useh
to
oPseue
bone
tissue
4X0010
x
001
changes
-
ELIBA
was
useh
to
detect
the
expression
levets
of
se
rum
bone
marUeri
BALP
,
PINP
anh
osteoclast
TRACPAb
,
CTX.
qRT-TCR
was
useh
tv
detect
VEGFA
mRNA
ea-
pression
levets
in
callus
tissues,
and
Westeu
blot
was
useh
to
detect
the
expression
levets
of
relateh
proteins
in
the
VEGF//I3
K/
Akt
signaling
puhway
in
callus.
Result
Compareh
with
the
sham
gunp
,
the
MoPel
gunp
hah
sv-
vero
4
—
1(X0
x
001
damage
of
femue
and
decrexseh
fem
—
bone
dexsity
,
tissue
minerai
dexsity
,
bone
mass
fraction
anh
XAay
score,
BALP
anh
PINP
mvefs
in
serum
decreaseh
,
white
TRACPAb
anh
CTX
mvefs
increaseh
,
anh
VEGFA
mRNA
,
VEGFA
,
VEGFR0
,
PI3K
p55
anh
p-Akt
expression
levets
in
callus
decrexseh
-
Compareh
with
the
MoPel
gunp
,
the
4
—
1(X0
x
001
injuu
of
the
femue
in
the
Apelin-18
H
gunp
iopued.
Bone
minerai
dexsita
,
tissue
mineral
densita
,
bone
velume
fraction
,
XAay
score
anh
ca/us
dOmdc
alt
increased
-
BALP
anh
PINP
levels
in
serum
increpsed
(
P
<
0.
05
)
,
white
TRACPAb
anh
CTX
levets
decreased
,
anh
VEGFA
mRNA
,
VEGFA
,
VEG-
FR0
,
PI3K
p55
and
p-Akt
expression
mvafs
in
callus
incudsed.
There
was
no
significant
hiReunco
bet/een
Ape-
lin-18
L
gunp
anh
MoPel
gunp
(
P
>0.
05)
.
Conclusion
Exogenous
Apelin-18
can
promote
femorai
fracture
he/
ing
in
rats
,
anh
its
mechanism
myy
be
related
tv
the
activation
of
the
VEGF/PI3KAki
siyna/ng
puhway.
Key
woris
Apelin-18
;
femorai
fuctuus
;
angiogenesis
;
VEGF//I3
K/
Akt
siyna/ng
puhway
2024年4月24日发(作者:郁承载)
・
48
・
安徽医科大学学报
Acto
UnwersPatis
Medicinalis
An,aut
2201
Jap
;
56(
1
)
网络出版时间
:
2222
-10
-12
12
:
12
网络出版地址
:
htt
p
s
:
//Pos
.
c/hi.
oet/kcms/detail/34.
1255.
R.
22221211.
1421.022.
htmi
外源性
Apelin13
通过调控
VEGF/PI3K/Akt
信号通路促进大鼠股骨骨折愈合
曾昭池
,
汤
勇
,
张先慧,朱志勇
,
吴开元,袁永端
摘要
目的
探讨
ApePuA3
调控
VEGF/PNKAkt
信号通
PI3
K
p85
、
p-Akt
等蛋白表达水平降低
,
差异有统计学意义(
P
<7.75
)
。
与
MoPci
组比较
,
ApeXuA3
H
组大鼠股骨病理损
路对大鼠股骨骨折愈合的影响
。
方法
将
44
只雄性
SD
大
鼠随机分成假手术组
(
Wnm
组
、
、
模型组
(
MoPci
组
、
、
ApePu-
13
低剂量组
J
AyeliuA3
L
组
,
25
pyd
(
kg
-
d
)
]
和
Ayeliu-18
伤改善明显
,
股骨骨密度
、
组织矿物质密度
、
骨体积分数
、
X
射线评分和骨痂直径均增加
,
血清中
BALP
和
PINP
含量增
加
,TRACPAb
和
CTX
含量减少,
骨痂组织中
VEGFA
mRNA
高剂量组
[ApePuA3
H
组
,75
pg/(kg
-
d
)
]
,
每组
12
只
。建
立大鼠股骨骨折模型
,
立即给予相应药物处理
,
治疗
4
周
。
以及
VEGFA
、
VEGFR0
、
PI3
K
p85
、
p-Akt
蛋白表达水平增加,
差异有统计学意义
(P<2.
25
)
,
而
AyelOA8
L
组与
MoPel
组
采用
Moro
CT
和
X
射线分别检测各组大鼠股骨显微参数和
骨痂直径;苏木精-伊红
(
HE)
染色观察骨组织病理变化;酶
比较,相关指标差异无统计学意义
(
P>7.75
)
。
结论
外源
联免疫吸附测定
(ELISA
、
检测血清中成骨标记物骨源性碱
性磷酸酶
(BALP)
、
I
型前胶原氨基端前肽
(PINP
)
和破骨标
记物抗酒石酸酸性磷酸酶
-5b(TRACPAb)
、
I
型胶原
C
端
肽(
CTX
)
表达水平
;
qRT-TCR
检测骨痂组织中血管内皮生长
性
AyeliuA8
可促进大鼠股骨骨折愈合
,
其机制可能与
VEGF/PI3KAkt
信号通路的激活有关
。
关键词
AyelOA8
;
股骨骨折;血管新生;
VEGF/PI3
KAkt
信
号通路
中图分类号
R
683
因子
A(VEGFA
)
mRNA
表达水平;
Westem
blot
检测骨痂组
织中
VEGF/PNKAkt
信号通路相关蛋白表达水平
。
结果
文献标志码
A
文章编号
302
-392
(2221
)21
-0248-26
doi
:
3.
10425/(.
c/hi.
iss/1202
-
1200.
029).4).412
与
sham
组比较
,
MoPel
组大鼠股骨病理损伤较严重
,
股骨骨
密度
、组织矿物质密度
、骨体积分数和
X
射线评分均降低
,
血清中
BALP
和
PINP
水平降低
,
而
TRACPAb
、
CTX
含量均
增加
,
骨痂组织中
VEGFA
mRNA
以及
VEGFA
、
VEGFR0
、
2520
-52 -10
接收
骨折是最常见的外科损伤
,
促进骨再生
、
骨质生
成和钙化在骨缺损修复中十分重要
3
]
。
ApePn
是血
管紧张素
II
1
型受体相关蛋白
(
APJ)
的内源性配
体,可介导血管生成和血管形成
[
]
,
ApePnA3
是其
基金项目
:
湖南省卫健委科研计划项目
(
编号:
C2513-P0
)
作者单位:解放军联勤保障部队第九二二医院骨科
,
衡阳
42352
中研究最为广泛的一类
Apekn
。
有研究
3
]
表明,
AyelinA
8
可参与调节糖尿病
、
肥胖
、
高血压
、
心血管
作者简介
:
曾昭池
,
男
,
主任医师,
责任作者
,
E-maii:
shxhu5508@
105
:
com
等疾病的病理生理过程
,
但目前有关
Ap
e
PnA3
促进
diOereni
coucontratiou
of
Cue
(0
,
3
,
20
,
44
pmol/P).
3-(4,5-Dioetyylthiazol-P-yl)
A
,4-
dippenyltetrazolium
bromide
(MTT)
—
say
was
useh
ta
detect
the
ch
—
ges
in
celi
proliOra/ou
at
diOereni
tioe
points
(24,
48,
72
h)
.
Hoechst
33255
fluorescenco
staining
was
useh
ta
oPservv
celi
status
of
apoptosis.
Flow
cytometu
was
useh
ta
detect
apoptosis
anh
celi
cycie.
Howevee
,
the
changes
of
relate-
protein
expression
in
PI3Kp53
signaling
puhway
were
detecteh
by
Westeu
blot.
Results
MTT
results
showeh
thai
the
proliferatiou
of
SGC-7201
colis
was
inhibiteh
by
Cue
in
copcontratop-penenneni
manners.
The
results
of
celt
fluorescenco
staining
showeh
thai
Cue
coulU
promote
the
apoptosis
of
SGC
-7201
celts
,
anh
the
b/ghi
blue
fluorescenco
Oonsity
of
celts
rehuceh.
The
results
of
flow
cy-
tometu
showeh
that
compareh
with
the
control
group
,
the
apoptosis
rate
increaseh
(
P
<
0.
05
,
P
<
0.
01
)
anh
G2/G1
pPaso
celt
was
blocheh
in
the
group
with
diOereni
concentratiops
of
Cue
groups
(
P
<
0.
05
)
.
Westeru
blot
results
showeh
that
the
protein
level
of
PI3K
anh
the
phosphoryUtion
level
of
Akt
in
celts
of
diOereni
concentratiops
rehuceh
compareh
with
the
control
group
(P
<
0.
01)
,
but
the
expression
levets
of
p21
anh
p53
increaseh
(
P
<
0.05
,
P
<0.
01)
.
Conclusion
Cue
inhibits
the
proliferation
of
SGC
-7901
celt,
Ohuco
G2/G1
pPaso
arrest
anh
promote
apoptosis
,
which
mny
be
cUwiy
relate-
to
the
reaulahon
of
PI3K/p53
signaling
pathways.
Key
wordt
corcomin
;
human
0
x
00
caneve
celt;
proliferation
;
apoptosis
;
PI3K/p53
signaling
pyhwny;
celt
cy-
civ
安徽医科大学学报
Ada
Universitatis
Medicinalis
An,aut
2401
Jac
;
56(
1
)
・
49
・
骨折愈合的研究鲜有报道
。
血管内皮生长因子
(
vasc/lar
eokotheOal
growth
factor
,
VEGF
)
作为一种
术后立即进行
X
射线拍摄
,
观察到大鼠右股骨骨
折
,
对位良好
,
髓内针固定在位
,
确认造模成功
。造
模成功后即进行药物干预
,
Apelin-lC
L
组和
Apelin-
18
H
组大鼠分别腹腔注射
25
py/(ky
•
d
)
和
75
pg/(kg
•
d
)
的
Apelin-lC
,
而
sham
组和
Model
组大
重要的血管生成因子,具有促进内皮细胞增殖
、
促进
血管生成等重要的生物学功能
。
众多研究
*
5
]
表
明,
VEGF
可调控
PI3K/A0t
信号通路的激活
,
由此
推测
AyeOuAC
可能通过
VEGF/PI3K/A0t
信号通路
诱导血管新生从而促进骨折愈合
。
该研究拟通过构
建股骨骨折大鼠模型
,
探讨
AyWioAC
对骨折愈合的
影响及可能作用机制
,
为临床上骨折的愈合研究提
鼠分别注射等量
0.
2%
氯化钠溶液
,
连续
4
周
。
1.
2.2
Micro
CT
测定骨显微参数
药物干预结束
后处死大鼠
,
剥离股骨收集全长股骨
。
通过
Micro
CT
扫描检测各组大鼠股骨显微结构参数
,
包括骨密
供新的方向和思路
。
度
、
组织矿物质密度
、
骨体积分数
(
BV/TV
)
。
1
材料与方法
1.
1
实验动物
健康
SPF
级
6
~6
周龄雄性
SD
大
鼠
44
只,体质量
(244
±20)y,
由湖南嘉泰实验动物
有限公司提供
,
动物生产许可证编号:
SCXK
(
湘)
2210-d003
o
饲养条件为
SPF
级环境
,
温度为
(
23
±
2)C,
湿度为
50%
~66%
,10
—
5
h
明暗交替
,
自
由饮水
、
进食
。
1.
2
主要试剂与仪器
AyeOuAC
(
批号
:
SC-
35175,
规格
:
1
my)
购自美国
Santa
Caz
公司
;
大鼠
骨源性碱性磷酸酶
(
bono
alOaCoo
phosphatase
,
BALP
)
4
I
型前胶原氨基端前肽
(
amino
Orminal-
papwOdo
of
Opo
I
pacollapex
,
PILP
)
、
I
型胶原
C
端肽
(
C-tevninal
teOneptiOqs
of
typo
I
collapex
,
CTX
)
、
抗酒石酸酸性磷酸酶
-SU
a
stato
resistant
acid
phos/hatase-8U
,
TRACP-5U
)
ELIO
A
试剂盒购于
美国
R&D
公司
;
VEGFA
、
VEGFR8
、
PI3K
p55
、
A0mp-
Akt(Sw473)
和
p-acnn
抗体购于美国
Cell
Signaliny
TwhkoOpy
公司
;
BCA
试剂盒
、
苏木精
、
伊红购于上
海碧云天生物公司
;
TRIzoO
逆转录试剂盒
、
荧光定
量
PCR
试剂盒购自日本
TaKaRa
公司
;
FC
全自动酶
标仪购于美国
Thoma
公司
;
SYSTEM
GelOvc
XR
+
凝胶成像系统购自美国
Bio-Rad
公司
。
1-2
方法
1.3.
1
动物造模及分组处理
44
只雄性
SD
大鼠
,
适应性饲养
1
周后
,
随机分成
4
组:假手术组
(
sham
组)
、
模型组
(
MoPW
组)
、
ApWinA3
低剂量组
(
A
poi
lin-18
L
组)
、
和
ApWinA3
高剂量组
(
ApWinA3
H
组)
,
每组
5
只
。
除
sham
组外
,
其他各组大鼠均参
照文献⑷构建大鼠股骨骨折模型
。
腹腔注射
3%
戊
巴比妥钠麻醉大鼠
,
将大鼠局部脱毛
,
肢备皮消毒
,
取髌骨内侧及股外侧切口
,
置入直径
-
mm
克氏针,
骨折钳将股骨干中段剪断
,
反复冲洗后逐层缝合切
口归笼
。
sham
组大鼠不剪断股骨
,
其他操作一致
。
1.2.2
X
射线观察骨愈合情况
收集各组大鼠的
全长股骨进行
X
线检测
,
测量正
、
侧位片上骨痂最
大直径大小
,
采用两者的平均值为骨痂的最大直径
(
callus
diameter
)
。
米用
Lake-8andhu
X
线评分标
准切进行骨折愈合评分
,
摄片结果采用双盲法由两
位影像科医生进行评分
,
取平均值
,
比较两组骨折愈
合的差异
。
1.
2.2
苏木精
-
伊红
(
hematoxylin
-
eosin
,
HE
)
染
色观察
取各组大鼠侧股骨,去除股骨周围肌肉等
软组织
,
保留完整骨痂
,
置于
10%
中性甲醛固定
40
-
使用乙二胺四乙酸脱钙液开始
4
周的脱钙过程,
完成脱钙后进行石蜡包埋并行
HE
染色
,
于显微镜
下观察病理改变
,
依据
Hux-assocOtes
评分标准
[
9
]
对
各组骨痂形态进行评分
。
1.
2.2
ELIOA
检测血清骨转换标记物含量
取各
组大鼠血清
,
按照试剂盒说明书采用
ELIOA
法检测
血清成骨标志物
BALP
、
PINP
和破骨标志物
TRACP-
5U
、
CTX
表达水平
。
1.
2.2
qRT-PCR
检测
收集各组大鼠骨痂组织,
按照
TRNol
试剂说明书提取骨痂样本总
RNA,
紫外
分光光度计测定总
RNA
浓度,根据反转录试剂盒说
明将提取得
RNA
反转录成
cDNA
后进行
qRT-PCR
检测
。
引物序列
:
VEGFA
,
(F)5'-NCTGGACCCTG-
GCTTTACTG-3
'
;
(
R
)
5
'-GCTTTCTGCTCCCCTTCT-
GTA
;
;
p-actO,
(
F
)
5'-CATCCTGCGTCTGGACCTGG-
3
;
(
R
)
5
;
-TGGAAGGTGGACAGTGAGGCA
;
反应
条件
:
95
C
预变性
10
mO,
25
C
、
10
s,
5
5
C
、
20
s
,
44
个循环
。
熔解曲线
:
95
C
、
mO,55
C
、
mO,95
C
、
/
s,
以
p-actin
为内参
,
采用
2
-
AA
Ct
法计算
VEG-
FA
相对表达量
。
1-2-
2
Westea
blot
检测
收集各组大鼠骨痂组织
置于组织匀浆器内
,
加入蛋白裂解液和蛋白酶抑制
剂于冰上研磨匀浆
,
5
000
r/mO,4
C
离心
20
mO
,
取上清液
,
采用
BCA
法测蛋白含量
,
上样到
12%
-
54
•
安徽医科大学学报
Acta
Univer
atatSr
Meaicin,alie
AnduS
2228
Jo
;
56(
8
)
SDS-CAGE
凝胶电泳中分离蛋白
,
并转移至聚偏二
2.3
Apelin-K
对大鼠股骨组织病理学的影响
sham
组软骨组织完整
,
轮廓清晰
;
Model
组和
Ape-
氟乙烯膜
,
5%
的脱脂奶粉室温封闭
2
h,
加入一抗
VEGFA
、
VEGFR2
、
PI3K
p85
、
Akt
、
p-Akt
和
p-actis
抗
lis-13
L
组新生骨小梁松质骨较稀疏
,
排列比较紊
体
,4
C
过夜孵育
,
次日用洗膜缓冲液洗涤
3
次
,
加
标记辣根过氧化物酶的二抗室温孵育
)
h,
滴加
ECL
乱,可见大量软骨细胞浸润生长
;
ApXiuA3
H
组新
生骨小梁结构较多
,
排列致密有序
,
可见较成熟的骨
组织
,
骨痂逐渐吸收
。
见图
1A
。
与
sham
组比较,
Model
组
Hyo-associates
评分降低
,
差异有统计学意
试剂,在全自动凝胶成像系统中曝光显影
,
并用
Im
age
J
软件统计灰度值
,
计算相对表达量
。
1.
4
统计学处理
本实验数据均采用
SPSS
22.
0
统计学软件进行统计分析
。
计量资料以
"
土
$
表示
,
义
(
P
<
0.
0
)
)
i
与
Model
组比较
,
ApeUuA3
H
组
Hyo-associates
评分增加
,
差异有统计学意义
(
P
<
多组间比较采用单因素方差分析,两两比较采用
0.
0
)
)
,
而
Apelis-13
L
组差异无统计学意义
。
见图
LSD--
检验
,
以
P<0.
05
表示差异有统计学意义
。
2
结果
2.5
Apelin-14
对大鼠股骨显微结构参数的影响
与
sham
组比较
,
Model
组大鼠股骨的骨密度
、
组织
矿物质密度和骨体积分数均降低
,
差异有统计学意
义
(
P
<0.
08
)
;
与
Model
组比较
,
ApXiuA3
H
组大鼠
的骨密度
、
组织矿物质密度和骨体积分数均增加
,
差
异有统计学意义
(
P
<0.
08
)
,
而
ApeUs-
(
3
L
组差异
无统计学意义
。
见表
)
o
表
1
各组大鼠股骨显微结构参数比较
(
士
$,2
=
14
)
组别
骨密度
组织矿物质密度
骨体积分数
组别
(
mg/
cm
2
)
(
mg/
cm
3
)
(%)
sham
21).
22
±17.29
692.93
±85.4)
74.63
±2.18
Model
599.08
±12.85
…
572.52
±13.49
…
62•0/±2•04
…
Apel2-(3
L
512.45
±13.69
555.22
±17.326642
±8.
55
Apel2-(3
H
685.6)
±10.62*
*
659.94
±20.63#
*
7).76
±2.45
*
F
值
49.33830.513
9.
222
P
值
<0.200
8
<0.600
8
0.632
与
sham
组比较
:
**
P<0.
48
;
与
Model
组比较:**
P
<0.41
2.2
Apelin-14
对大鼠股骨愈合情况的影响
与
sham
组比较
,
Model
组大鼠股骨
X
射线评分降低
,
差异有统计学意义
(
P
<0.08
)
;
与
Model
组比较
,
Apelis-13
H
组大鼠股骨
X
射线评分和骨痂直径增
加
,
差异有统计学意义
(
P
<
0.
0
)
)
,
而
Apelis-13
L
组差异无统计学意义
。
见表
7
o
表
2
各组大鼠骨痂直径和
X
射线评分比较
(
士
s,a
=
12
)
组别
骨痂直径
(
mm
)
Lane-Pandhu
X
线评分
sham
-
18.74
±0.21
Model
9.
32
±0
;
17
2.42
±0.15
…
Apelin-ie
L
5
;
17
±0
;
12
2.73
±0.22
Apelin-ie
H
5.22
±0.24
*
9.22
±0.23
*
F
值
23.222
549.
449
P
值
0.202
<0.600
8
与
sham
组比较
:
**
P<0.
48
;
与
Model
组比较:**
P
<0.41
lB
o
B
12
@
抵
虽
E
-s
OSSE
*
*
o
3
—
n
—
12
3
4
图
1
各组大鼠股骨组织切片病理观察
A
:
HE
染色
X
120;
B
:
Huo-associates
评分
;
8
:
sham
组;
2 :
Model
组
;3
:
ApXinA3
L
组
;4
:
ApXinA3
H
组
;
与
sham
组比较
:
**
P
<
0.4)
;与
Model
组比较:**
P
<0.41
2.4
Apelin-14
对大鼠血清中骨转换标记物含量的
影响
与
sham
组比较
,
Model
组大鼠血清中
BALP
、
PIPP
水平降低
,
TRACPOb
、
CTX
含量增加
,
差异有
统计学意义
(
P<0.48
)
;
与
Model
组比较
,
Apelis-13
H
组大鼠血清中
BALP
、
PINP
水平增加
,
TRACP-5b
、
CTX
含量降低
,
差异有统计学意义
(
P<0.08
)
,
而
Apelis-13
L
组差异无统计学意义
。
见表
3
o
2.
2
ApeXn-13
对大鼠骨痂组织中
VEGFA
表达水
平的影响
与
sham
组比较
,
Model
组大鼠骨痂组织
中
VEGFA
mRNA
和蛋白表达水平降低
,
差异有统
计学意义
(
P<0.
45
)
;
与
Model
组比较
,
ApeUuA3
H
组大鼠骨痂组织中
VEGFA
mRNA
和蛋白表达水平
安徽医科大学学报
Acta
Universitatis
Medicinalis
Annul
2421
Jao
;
56(
1
)
-
51
•
表
3
各组大鼠血清中
BALP
、
PINP
、
TRACP-5b
和
CTX
含量比较
((±5,2=16-
组别
sham
Model
BALP(
ng/mi
)
PINp
py/mi
)
7
766
±156.61
TRACP-8U(nymi
-
CTX
(
ng/mi
-
5.32
±0.2/
2.11
±0.
96
*
*
3.22
±0.28
6.72
±0.
11
7.48
±0.
94
2
205
±61.22
*
*
2
774
±107.22
6
962
±65.
5
#
98.936
11.32
±0.16
**
8.
76
±0.
91
*
*
8.27
±0.
95
2.44
±0.21
#
ApWinAC
L
ApelO-13
H
10.68
±0.32
4.20
±0.
11
#
5.74
±0.12
#
81.306
F
值
62.220
108.274
P
值
<0.200
1
<0.200
1
<0.200
1
<0.200
1
与
sham
组比较
:
*
*
P<0.
21
;
与
Model
组比较:#
P
<0.21
上升
,
差异有统计学意义
(P
)o
而
Ape0oA3
L
组与
Model
组比较
,
VEGFA
mRNA
和蛋
学意义
(
P
<
4.
041
-
, Akt
蛋白表达水平差异无统计
学意义
。
而
Apelin-13
L
组与
Model
组比较
,
以上蛋
白表达水平差异无统计学意义
。
见图
2
o
VEGFA
P-actin
图
2
各组大鼠骨痂组织中
VEGFA
表达水平比较
A
:
qRT-PCR
检测
VEGFA
的
mRNA
表达水平
;
B
:
WesOa
UOt
检
测
VEGFA
的蛋白表达水平
;
1
:
sham
组
;
2
:
Model
组
;
3
:
ApelO-18
L
组
;
2
:
ApWinAC
H
组
;
与
sham
组比较
:
*
P
<
0.
05
;
与
Model
组比
较
:
#
#P<0.
01,###Pv0.
001
2.6
ApehnP3
对大鼠骨痂组织中
VEGF/PI3K/
Akt
信号通路蛋白表达的影响
与
sham
组比较,
Model
组大鼠骨痂组织中
VEGFR2
、
PNK
p85
、
p-A0t
蛋白表达水平降低
,
差异有统计学意义
(POU
),
Akt
蛋白表达水平差异无统计学意义
;
与
Model
组
比较
,
Apelin-13
H
组大鼠骨痂组织中
VEGFR2
、
PNK
p35
和
p-Akt
蛋白表达水平增加
,
差异有统计
白表达水平差异无统计学意义
。
见图
3
o
图
3
各组大鼠骨痂组织中
VEGFR
2
、
PNK
pP
5
、
Akt
、
p-Akt
蛋白表达水平比较
1
:
sham
组
;
2
:
Model
组
;
3
:
ApelOA3
L
组
;
4
:
ApelOA3
H
组
;
与
sham
组比较:
**
P<0.
01
;
与
Model
组比较:
###
P
<
0.
001
3
讨论
局部血管生成对骨折愈合及其重要
,
而新生血
管的形成过程主要依赖于血管内皮的增殖
、
迁移和
毛细血管样管道的形成
。
有研究⑻报道
,ApeOn
具
有促进血管生成、
降低血压
、
调节水盐平衡及调节免
疫等多种生物学效应
,
可将
ApeOn
看作是一种新的
・
52
・
安徽医科大学学报
Acto
Unwersitatit
Medicinam
An,aui
2201
Jau
;
56(
1
)
血管形成因子
,
介导血管再生
。
而
VEGF
是血管发
生的中枢调节因子
,
具有调控血管发生和维持血管
内皮细胞的作用
,
可促进新生血管的形成⑷
。
Li
et
a/
5
]
研究表明
AyelO-13
可通过激活
PNK/Akt
信号
降
,
说明
AyelO-18
可促进成骨细胞的成熟和破骨细
胞的重吸收功能,从而促进骨痂形成利于骨折愈合
。
VEGF
是促进血管生成的重要因子
,
众多研
究
[
5
]
认为
VEGF
的高表达能促进骨折愈合
,
而
PTIKAkt
信号通路是
VEGF
下游重要的信号通路
通路,促进人视网膜血管内皮细胞的增殖
、
迁移和毛
细血管样管道的形成;
Huang
et
aU
3
]
研究表明,
Ape-
1OA8
可显著增加动脉栓塞动物模型中
VEGF
及其
之一,在血管生成的生理方面发挥着重要作用
。
多
数研究
[3]
认为
PTIKAkt
通路促进血管形成的机制
为:活化的
Akt
可通过磷酸化方式激活内皮型一氧
化氮合酶(
eNOS
),
eNOS
可催化合成微量一氧化氮,
而一氧化氮具有刺激血管舒张
、
血管重塑和血管生
受体
VEGFR0
的表达水平
,
其作用机制可能与
Ayv-
loA8
能促进血管生成有关
。
这些涉及血管发生的
因子可能成为诱导血管新生潜在研究靶点
。
本研究
结果显示
,
Apelin-18
可通过激活
VEGF/PNK/Akt
信号通路,上调成骨标记物水平
,
同时下调破骨标记
物水平
,
增加骨折局部的新骨形成
,
促进大鼠股骨骨
折愈合
。
Micro
CT
可以直观地观察和定量分析组织的差
异
,
清晰准确地了解骨折愈合的情况
,
是目前实验研
究中最为可靠的检测骨显微结构的方法
。
本研究首
先通过
Micro
CT
测定各组大鼠的骨显微结构
,
同时
通过
X
射线观察骨愈合情况
,
实验结果显示
,
股骨
骨折模型组大鼠的骨密度
、
组织矿物质密度
、
骨体积
分数以及股骨
X
射线评分较正常组均减小,与前人
研究
3
4
—
致
,
给予高剂量
Ap
e
PnA8
治疗后
,
大鼠的
骨显微参数和骨愈合情况均得到明显改善
,
骨痂直
径较模型组明显增加
。
HE
染色结果显示
,
模型组
骨折端多为硬骨骨痂
,
伴随大量软骨细胞浸润生长,
ApeXnA3
高剂量治疗组内外骨痂变薄
,
硬骨痂逐渐
吸收
,
可见较多新生骨小梁结构
,
说明
ApePnA3
可
促进软骨骨痂形成及向硬骨骨痂转变
,
从而促进骨
愈合
。
BALP
是成骨细胞分化的早期标记物,可以反
映成骨细胞的成熟和活性
,
能够促进骨基质的矿化
及骨结构的形成;
PINP
是在骨基质形成过程中胶原
代谢的产物,与成骨细胞的活性密切相关
3
2
]
。
袁功
武等
[
1
]
研究显示
,
吉非替尼治疗股骨骨折模型大
鼠后
,
血清中
BALP
和
PINP
水平较对照组明显上
升
,
说明吉非替尼可促进早期骨形成
、
成骨细胞分化
和成熟
。
TRACPAb
是由破骨细胞合成和分泌的代
谢酶
,
介导骨基质的降解过程
,
CTX
是在骨吸收过
程中
I
型胶原蛋白降解的羧基端产物
,
与破骨细胞
介导的骨吸收程度密切相关
。
本研究结果显示,与
正常组比较,模型组
BALP,PINP
含量下降
,TRACP-
5b
、
CTX
含量均上升
,
与前人研究
[
11
]
结果一致;与模
型组比较
,
Ap
e
linA8
高剂量治疗组大鼠血清中
含量上升
,
而
TRACPAb
、
CTX
含量下
成等一系列过程的功能
。
为了进一步证实
Ayelin-
18
是否通过激活
VEGF/PTIKAkt
信号通路促进大
鼠股骨骨折愈合
,
本实验对模型组使用不同剂量
AyelinA
8
进行干预治疗
,
研究结果显示
,
与模型组
比较
,
AyelO-13
高剂量组骨痂组织中
VEGFA
、
VEG-
FR0
、
PI3K
p55
和
y-Akt
蛋白表达水平上升
,
说明
AyelinA
3
确是通过激活
VEGF/PI3K/Akt
信号通路
来发挥股骨骨折愈合的促进作用
。
综上所述
,
外源性
Apelin-18
可通过调控
VEGF/PI3K/Akt
信号通路
,
改善股骨骨折大鼠的骨
显微参数
,
促进成骨细胞成熟和破骨细胞重吸收
,
从
而促进大鼠股骨骨折愈合
。
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AVEGFR7NI3
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Wyna/ng
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Roe
Meh
Phas-
macol
Scf
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25(7
)
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4727
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S
,
Bcgca
AB
,
S
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VEGF
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taroef
fw
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J
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CUn
Chim
Ac/
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253,
490
:
53
-34.
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Li
Y
,
Bal
Y
J
,
Jiang
Y
R
,
et
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ApeUn-13
is
an
eartp
pumoter
cf
安徽医科大学学报
Acto
UnwersPatis
Medicinalis
An,aut
2251
Jau
;
56(
1
)
cyOskeleOu
anh
fgh-
juac/ou
in
diaPePc
machlae
ehema
vic
PI3
K/Akt
anh
MAPK/ErU
siyna/ng
pathways
[
J
]
.
Biomeh
Ros
・
53
・
LY294052
for
the
/eatmex-
cf
osteoporosis
in
ovariecOmizeP
rats
[J].
3
Orthop
Sure
Ros
:
2510
,
3
(1)
:
177
-
34.
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Meeww
R
,
Sanghani-Ke/
A
,
Coathuy
M
,
et
at.
VEGF
with
AMD5105
exhooenousip
moPilizos
mesexchymai
stem
celts
anh
io-
In/
2518
,
2918
:
5292574.
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Huang
C
,
Dal
C
,
Goug
K
,
et
at.
Ayelib-15
putects
nexrovaschlas
uait
against
ischemic
injuries
throueh
the
elects
cf
vascular
exhc-
yrovos
fracture
hea/ng[
J]
.
3
Ouhop
Ros
,
2510
,
57(0)
:
1294
-
302.
[3
]
Ha
J
M
,
Jin
S
Y
,
Leo
H
S
,
et
at.
Reaula/ox
cf
retinai
anoiovexc-
theliat
growth
factor
[
J
],
Nepropeptidcs
,
2510
,
65
:
67
-
74.
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,
兰生辉
,
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大鼠股骨骨折愈合的作用
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35
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751
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Bal
J
,
Xu
Y
,
Diec
Y
,
et
at.
Combineh
low-Pose
Lift
anh
sis
bp
enhothePai
nitric
oxide
sypthase
siyna/ng
pathway]
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Kc-
rean
J
Physiol
PharmacW,
253,
25(5)
:
535
-3.
Exogenout
Apelin33
promotes
femorni
fmetum
heeling
in
mts
by
reeulating
the
VEGF/P3K/Ake
signaling
pateway
Zeng
Zhaochi
,
Tang
Yong
,
Zhang
Xi
—
OuR
f
at
(
Depi
of
OrflopgdWc
,
H
922
c
Hospitai
of
H
Joini
Sd
Support
Forca
of
H
PLA
,
HerLgytg
421002
-
AbstriCt
Objective
Tv
investigate
the
effect
of
Apelin-18
repulation
of
VEGF//I3
K/
Akt
signaling
on
femoral
fracture
healing.
Methonu
Forty
mate
SD
rats
were
i/ndomiy
divideh
into
sham
group
,
MoPel
group
,
ApePn-18
low-Pose
group
J
Apelin-18
L
,
25
pg/
(
kg
•
d)
]
anh
Apelin-18
high-Poso
gronp[
apelin-18
H
,
75
pg/
(
kg
•
d)
],
anh
3
rats
in
each
group
-
The
moPel
of
femorai
fracture
was
estaUlisheh
anh
iomehioOy
treateh
with
avprop/aiv
Umys
few
9
weehs-
Micro
CT
anh
XAay
were
useh
to
detect
bone
microscopic
parameteri
and
callus
dOmOe/
HE
staining
was
useh
to
oPseue
bone
tissue
4X0010
x
001
changes
-
ELIBA
was
useh
to
detect
the
expression
levets
of
se
rum
bone
marUeri
BALP
,
PINP
anh
osteoclast
TRACPAb
,
CTX.
qRT-TCR
was
useh
tv
detect
VEGFA
mRNA
ea-
pression
levets
in
callus
tissues,
and
Westeu
blot
was
useh
to
detect
the
expression
levets
of
relateh
proteins
in
the
VEGF//I3
K/
Akt
signaling
puhway
in
callus.
Result
Compareh
with
the
sham
gunp
,
the
MoPel
gunp
hah
sv-
vero
4
—
1(X0
x
001
damage
of
femue
and
decrexseh
fem
—
bone
dexsity
,
tissue
minerai
dexsity
,
bone
mass
fraction
anh
XAay
score,
BALP
anh
PINP
mvefs
in
serum
decreaseh
,
white
TRACPAb
anh
CTX
mvefs
increaseh
,
anh
VEGFA
mRNA
,
VEGFA
,
VEGFR0
,
PI3K
p55
anh
p-Akt
expression
levets
in
callus
decrexseh
-
Compareh
with
the
MoPel
gunp
,
the
4
—
1(X0
x
001
injuu
of
the
femue
in
the
Apelin-18
H
gunp
iopued.
Bone
minerai
dexsita
,
tissue
mineral
densita
,
bone
velume
fraction
,
XAay
score
anh
ca/us
dOmdc
alt
increased
-
BALP
anh
PINP
levels
in
serum
increpsed
(
P
<
0.
05
)
,
white
TRACPAb
anh
CTX
levets
decreased
,
anh
VEGFA
mRNA
,
VEGFA
,
VEG-
FR0
,
PI3K
p55
and
p-Akt
expression
mvafs
in
callus
incudsed.
There
was
no
significant
hiReunco
bet/een
Ape-
lin-18
L
gunp
anh
MoPel
gunp
(
P
>0.
05)
.
Conclusion
Exogenous
Apelin-18
can
promote
femorai
fracture
he/
ing
in
rats
,
anh
its
mechanism
myy
be
related
tv
the
activation
of
the
VEGF/PI3KAki
siyna/ng
puhway.
Key
woris
Apelin-18
;
femorai
fuctuus
;
angiogenesis
;
VEGF//I3
K/
Akt
siyna/ng
puhway