软食喂养对发育期大鼠髁突软骨中细胞增殖和凋亡的影响

【摘要】： 髁突软骨是下颌骨重要的生长发育中心，同时也是颞下颌关节髁突的应力敏感区。作为继发性软骨，髁突软骨的正常生长发育需要功能负荷的刺激。正常的咀嚼力对于维持和促进髁突软骨的生长十分必要，咀嚼力改变与髁突软骨生长发育间的关系一直是研究的热点。咀嚼力减小会抑制髁突软骨的生长，但具体的调控机制一直在探讨中。软骨细胞的增殖和凋亡是髁突软骨发育中重要的生物学基础，而Bcl-2基因家族是软骨细胞凋亡调控网络中的关键因素。但是在发育阶段，关于髁突软骨细胞增殖和凋亡在咀嚼力降低时的变化，以及此过程中Bcl-2基因家族调节作用的研究极少。因此，本研究分别以软、硬食喂养发育期大鼠，以探讨软食喂养导致的咀嚼力降低对髁突软骨细胞增殖和凋亡的影响；以及此过程中Bcl-2基因家族的调控机制。 第一部分软食喂养对发育期大鼠髁突软骨组织形态学的影响 目的：研究软食喂养对断乳后大鼠髁突前后径长度，髁突软骨厚度，以及髁突软骨组织学的影响。 方法：40只刚断乳的雄性SD大鼠，随机分为两组，每组20只。其中一组为硬食组，喂以标准的块状鼠粮；另一组为软食组，以粉末状鼠粮喂养。于大鼠4w、5w、6w、7w龄时，称重、处死，取双侧完整的髁突组织，一侧进行包埋、切片，HE染色，光镜下测量髁突前后径长度和髁突前斜面中上部软骨的厚度。另一侧用于第三部分RT-PCR实验。 结果： 1．实验期间，两组大鼠体重都有显著增长，在各时间点，软、硬食两组间均无显著性差异； 2．从4w到7w，两组大鼠髁突前后径长度明显增加，在各时间点，软食组的髁突长度均明显低于硬食组； 3．从4w到7w，两组大鼠髁突前斜面中上部软骨逐步变薄，在各时间点，软食组的软骨厚度均低于硬食组。 结论：软食喂养不影响大鼠体重的增加。但其可能引起咀嚼力降低，会导致下颌髁突前后径长度和髁突软骨厚度的降低。表明在软食喂养的情况下，发育期大鼠髁突的生长不充分，可能与咀嚼力降低有关。 第二部分软食喂养对发育期大鼠髁突软骨中细胞增殖和凋亡的影响 目的：研究软食喂养对发育期大鼠下颌髁突软骨细胞增殖和细胞凋亡活性的影响。 方法：分别采用免疫组织化学染色和TUNEL染色，观察髁突前斜面中上部软骨中增殖细胞核抗原阳性细胞数和凋亡细胞数。 结果： 1．PCNA阳性细胞主要集中于软骨增殖层和肥大层。从4w到7w，PCNA阳性细胞数在软、硬食组都逐步上升。但在各相同时间点，软、硬食组的PCNA阳性细胞数不存在统计学差异。 2．凋亡细胞主要分布在增殖层的深部和肥大层。从4w到7w，硬食组大鼠髁突软骨中凋亡细胞数基本保持一致，而软食组凋亡细胞数随时间推移而降低，但在4w、5w、6w时，软食组的凋亡细胞数均明显多于同期硬食组。 结论：软食喂养对这一时期大鼠髁突软骨中的细胞增殖活性影响不大，但却使细胞凋亡的数量增加，提示软食喂养可能加速了髁突软骨中细胞的分化、成熟、凋亡，进而影响髁突的正常发育。 第三部分软食喂养对发育期大鼠髁突软骨中Bax和Bcl-2表达的影响 目的：研究软食喂养情况下，发育期大鼠下颌髁突软骨中的Bax和Bcl-2，在蛋白水平和mRNA水平表达的变化。 方法：采用免疫组织化学染色方法，观察髁突前斜面中上部软骨中Bax和Bcl-2蛋白表达的变化；采用RT-PCR方法检测整个髁突软骨中Bax mRNA和Bcl-2 mRNA表达水平的变化。 结果： 1．在4w到6w，硬食组髁突软骨中，Bax和Bcl-2蛋白表达强度均明显增加，7w时都降低。软食组Bax蛋白表达强度在各时间点基本一致，6w和7w时的表达强度明显低于同时间点的硬食组；在各时间点，软食组Bcl-2蛋白表达强度均明显低于同时间点的硬食组。在4w和5w时，软食组的Bax与Bcl-2蛋白表达强度的比值明显高于硬食组。 2．硬食组大鼠髁突软骨中Bax mRNA和Bcl-2 mRNA的表达均随时间推移而降低。软食喂养对Bcl-2 mRNA表达的影响不大，但却使Bax mRNA表达上升。软食组Bax mRNA与Bcl-2 mRNA的比值在6w和7w时明显高于硬食组。 结论：结果提示软食喂养导致的髁突软骨中凋亡细胞数量的变化受到Bcl-2基因家族的调控。