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Wnt信号通路在软骨发育中的功能研究

陆诚  
【摘要】:Wnt信号通路在软骨发育过程中起着重要的调控作用。Wnt蛋白家族共19个成员,各自的功能既有差异性,也有冗余性。Wls是帮助Wnt蛋白分泌的跨膜蛋白。当Wls丧失功能时,Wnt蛋白将被积累在细胞之中,无法分泌到细胞外,也无法发挥其正常的生理功能。 本文中,我们构建了条件敲除小鼠Col2-Cre;Wlsc/c,在软骨和软骨膜细胞中特异的敲除Wls基因,影响了Wnt蛋白的正常分泌和功能,从而研究软骨和软骨膜细胞分泌的Wnt蛋白对于软骨发育的作用。我们发现,Col2-Cre;Wlsc/c小鼠的软骨内骨化过程受到了影响。Col2-Cre;Wlsc/c的软骨细胞的肥大化过程被延迟了。同时,软骨膜和骨膜处的细胞异常的分化为软骨细胞,从而使成骨分化受到影响。软骨细胞的增殖速度下降,凋亡上升。 我们还发现,Col2-Cre;Wlsc/c小鼠的增殖软骨细胞的形态和极性发生了变化。Col2-Cre;Wlsc/c小鼠的增殖软骨细胞不像野生型小鼠那样扁平且呈柱状排列,而是变得又圆又大,排列紊乱。同时,增殖软骨的细胞分裂也失去了方向性。 另外,为了研究骨分泌的Wnt蛋白对于软骨发育的旁分泌作用,我们还构建了条件敲除小鼠Col1-Cre;Wlsc/c,在成骨细胞中特异的敲除了Wls基因,从而阻碍Wnt蛋白的分泌。在成骨细胞中敲除Wls之后,TRAP阳性细胞数量增多,肥大软骨区域变窄,同时也有伴随着骨量下降。 综上所述,Wnt信号通路不仅在软骨细胞中调控了细胞分化和细胞间的交流,也介导了软骨细胞和成骨细胞间的相互影响。在此之外,我们还通过点突变和荧光诱导实验,研究了Wnt信号通路的抑制蛋白Sost的结构和功能。


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