低氧诱导因子-1α通路在成骨细胞及破骨细胞耦联中的调控效果探讨

目的探讨成骨细胞及破骨细胞耦联中低氧诱导因子-1α通路调控效果。方法选取出生2~3d条件性基因敲除小鼠及SFP级4~8周龄C578B/L6小鼠,行破骨与成骨细胞共培养体系建立及培养。结果采用RT-PCR检查鉴定结果:HIF-1α基因条带长度经观察为112bp,依据净吸光值,对HIF-1α1/1成骨细胞对应的基因敲除率推算,结果90%。经观察Vhl基因条带长度为265bp,基因敲除率同上。相较野生型共培养,HIF-1α1/1共培养的成骨细胞中基因RANKL mRNA表达呈上调显示,HIF-1α1/1/Vhl1-1和Vh-1-共培养的成骨细胞中OPG mRNA表达上调,RANKL mRNA表达下调,有统计差异(P0.05)。结论激活低氧/HIF-1α通路后,成骨细胞对破骨细胞的分化功能抑制,阻断低氧/HIF-1α通路后,成骨细胞对破骨细胞的分化功能有促进作用。     

低氧/低氧诱导因子-1α通路对成骨细胞与破骨细胞耦联的调控作用

目的 探讨低氧/低氧诱导因子(HIF) -1α通路对成骨细胞与破骨细胞耦联的调控作用.方法 取出生2～3d条件性基因敲除小鼠颅盖骨的成骨细胞与4～8周龄C57BL/6小鼠股骨破骨细胞的前体细胞,建立基因敲除小鼠成骨细胞与破骨细胞前体细胞共培养体系(野生型、HIF-1α-/-、Vhl-/-、HIF - 1α-/-/Vhl -/-共培养).采用RT-PCR技术检测成骨细胞中核因子κB受体活化因子配体(RANKL) mRNA和骨保护素(OPG) mRNA的表达以及破骨细胞中标志酶基因TRAP mRNA的表达,甲苯胺蓝染色观察破骨细胞溶骨形成的骨陷窝.结果 RT-PCR检测结果显示:与野生型共培养比较,HIF-1α-/-共培养的成骨细胞中RANKL mRNA表达上调、OPG mRNA表达下调(均P＜0.05),破骨细胞TRAP mRNA表达上调;Vhl-/-共培养和HIF-1α-/-/Vhl-/-共培养的成骨细胞中RANKL mRNA表达下调、OPG mRNA表达显著上调(均P＜0.05),破骨细胞TRAP mRNA表达下调;随着共培养时间的延长,成骨细胞中RANKL mRNA和OPG mRNA表达均逐渐减少,而破骨细胞TRAP mRNA表达均逐渐增加.甲苯胺蓝染色倒置显微镜观察显示:共培养第9天,破骨细胞骨吸收陷窝出现;随着共培养时间的延长,骨吸收陷窝面积和深度逐渐增加;与野生型共培养比较,HIF-1α-/-共培养的破骨细胞骨吸收陷窝较大且较深,Vhl-/-和HIF-1α-/-/Vhl-/-共培养的破骨细胞骨吸收陷窝较小且较浅.结论 低氧/HIF-1α通路激活后,成骨细胞抑制破骨细胞的分化功能;低氧/HIF-1α通路阻断后,成骨细胞促进破骨细胞的分化功能.     

低氧诱导因子-1α对成骨细胞功能的调控作用

目的探讨低氧诱导因子-1α(HIF-1α)对成骨细胞增殖、分化和矿化功能的影响。方法分别在21%和2%O2浓度下培养成骨细胞,21%O2培养24 h和2%O2培养6、12、24 h后分别检测成骨细胞表达HIF-1α、血管内皮生长因子、核结合因子a1、骨钙素的水平,检测成骨细胞增殖率、分泌碱性磷酸酶情况以及钙结节形成情况。结果与21%O2培养相比,2%O2浓度下,成骨细胞在mRNA和蛋白水平HIF-1α表达均上升,同时成骨细胞表达血管内皮生长因子、核结合因子a1、骨钙素的水平逐渐升高;成骨细胞增殖率增加,分泌碱性磷酸酶的能力以及钙结节形成能力也逐渐增强。结论在2%O2浓度下24 h内,HIF-1α能促进成骨细胞增殖、分化和矿化,从而促进成骨细胞的成骨功能。     

低氧诱导因子-1α对成骨细胞功能的调控作用

目的 探讨低氧诱导因子-1α(HIF-1α)对成骨细胞增殖、分化和矿化功能的影响. 方法 分别在21%和2%O2浓度下培养成骨细胞,21%O2 培养24 h和2%O2培养6、12、24 h后分别检测成骨细胞表达HIF-1α、血管内皮生长因子、核结合因子a1、骨钙素的水平,检测成骨细胞增殖率、分泌碱性磷酸酶情况以及钙结节形成情况. 结果 与21%O2培养相比,2%O2浓度下,成骨细胞在mRNA和蛋白水平HIF-1α表达均上升,同时成骨细胞表达血管内皮生长因子、核结合因子a1、骨钙素的水平逐渐升高;成骨细胞增殖率增加,分泌碱性磷酸酶的能力以及钙结节形成能力也逐渐增强. 结论 在2%O2浓度下24 h内,HIF-1α能促进成骨细胞增殖、分化和矿化,从而促进成骨细胞的成骨功能.     

低氧诱导因子-1α在骨形成过程中对成骨细胞功能的调控

目的探讨低氧诱导因子（HIF）-1α对成骨细胞功能的调控及其在骨形成过程中的作用。方法应用Cre-Loxp重组酶技术,在体内外条件性敲除成骨细胞中的HIF-1α基因及其上游调控VHL基因,在体外将成骨细胞在2％氧浓度培养48h后检测血管内皮生长因子（VEGF）、核结合因子a1（RunX2）、碱性磷酸酶（ALP）和骨钙素（OC）的表达,在体内取3个月龄小鼠股骨远端骨组织,应用组织切片和Micro-CT方法检测骨组织形态计量学指标和骨矿密度（BMD）。结果体外条件性敲除成骨细胞中的HIF-1α基因后,由于HIF-1α的表达下降导致VEGF、RunX2、ALP、OC的表达水平降低,而敲除VHL基因后由于HIF-1α的表达上调导致上述基因的表达升高。体内条件性敲除HIF-1α基因小鼠骨组织形态计量学指标和BMD均劣于野生型小鼠,而体内条件性敲除VHL基因小鼠以上指标均优于野生型小鼠。结论在生理和病理条件下,由于低氧环境的存在,HIF-1α能够通过促进成骨细胞的功能而调控骨形成过程。     

低氧诱导因子-1α诱导鼠胚成骨细胞血管内皮生长因子(VEGF)表达的实验研究

目的:观察低氧诱导因子-1α(Hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)在化学诱导的低氧状态下培养的原代鼠胚成骨细胞中的表达变化,并初步探讨在低氧条件下HIF-1α对成骨细胞VEGF表达的影响及与血管生成的关系。方法:在无菌条件下取妊娠19天左右的KM胎鼠颅骨,进行原代鼠胚成骨细胞的培养,并对细胞进行纯化及鉴定。将终浓度为125umol/L的氯化钴加入成骨细胞培养液中模拟缺氧状态,并设培养不同时间(0,3,6,9,12小时),采用反转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术检测低氧培养不同时间的成骨细胞中HIF-1α和VEGF的表达情况。结果:成骨细胞在低氧培养后,其HIF-1αmRNA和VEGFmRNA的表达水平逐渐增加,在9小时达到高峰,随后下降,但仍高于低氧处理前水平。结论:HIF-1α可能通过调节VEGF表达水平而促进血管生成,并且这种促进作用可能和缺氧程度有关。     

骨折愈合过程中低氧诱导因子-1α的表达及其调节作用

目的 探讨骨折愈合过程中低氧诱导因子-1α(HIF-1α)的表达及其调节作用.方法 建立小鼠胫骨骨折模型,骨折后1、3、7、14、21、28 d取材,应用X线摄片、Micro-CT和四环素荧光双标记技术,观测骨痂组织的演变和新骨形成状况;采用RT-PCR、Western blotting和免疫组织化学方法 ,检测骨痂组织细胞HIF-1α、血管内皮生长因子(VEGF)和成骨性标志物(Runx2和ALP)的表达状况,分析HIF-1α与骨折愈合进程的关系.结果 在早期骨痂组织中,募集于骨折处的细胞以及由此演化的成骨细胞、软骨细胞及骨细胞在低氧环境中均表达HIF-1α.骨折后第7天,HIF-1α阳性细胞百分率达到峰值,持续高表达7 d后逐渐下降,骨折后第28天基本恢复至骨折前水平;细胞VEGF表达特征的变化与HIF-1α的表现相似;早期骨痂细胞的骨形成功能活跃,骨痂体积较大,至骨折后14 d达到峰值后随骨改建的发生而逐步减小,骨痂矿化沉积主要发生于骨折愈合的中晚期(14～28 d).结论 骨折愈合过程中,参与骨折愈合的细胞属低氧感应细胞并表达HIF-1α;HIF-1α可调节细胞自身的状态,通过调控早期骨痂细胞的功能和刺激血管新生而参与调节骨折的愈合.     

低氧诱导因子-1α和VHL对小鼠软骨内成骨过程的调控机制

目的 研究低氧诱导因子1α (HIF-1α)和von Hippel-Lindau (VHL)在成骨细胞水平对小鼠软骨内成骨过程的调控机制.方法 以HIF-1α或VHL基因条件性敲除小鼠为实验对象,分别于4、8、12周龄时,采用组织化学染色观察、显微CT扫描、骨小梁面积测量、钙元素含量检测、四环素荧光双标记观察、Real-time PCR及Western blotting等方法,观察和比较基因敲除小鼠与野生型小鼠(对照组)软骨内成骨过程的差异.结果 与野生型对照小鼠比较,HIF-1α基因敲除组小鼠在软骨内成骨过程中血管内皮生长因子(VEGF)表达减少,新骨形成速度减慢,钙元素含量和骨小梁面积减少(P<0.05);而VHL基因敲除组小鼠在软骨内成骨过程中VEGF表达增加,新骨形成速度加快,钙元素含量和骨小梁面积增加(P<0.001).结论 在小鼠软骨内化骨过程中,VHL/HIF-1α信号通路对VEGF表达具有调控作用,通过调节血管形成,最终影响骨量形成.     

低氧诱导因子-1α和VHL对小鼠软骨内成骨过程的调控机制

目的 研究低氧诱导因子1α (HIF-1α)和von Hippel-Lindau (VHL)在成骨细胞水平对小鼠软骨内成骨过程的调控机制.方法 以HIF-1α或VHL基因条件性敲除小鼠为实验对象,分别于4、8、12周龄时,采用组织化学染色观察、显微CT扫描、骨小梁面积测量、钙元素含量检测、四环素荧光双标记观察、Real-time PCR及Western blotting等方法,观察和比较基因敲除小鼠与野生型小鼠(对照组)软骨内成骨过程的差异.结果 与野生型对照小鼠比较,HIF-1α基因敲除组小鼠在软骨内成骨过程中血管内皮生长因子(VEGF)表达减少,新骨形成速度减慢,钙元素含量和骨小梁面积减少(P<0.05);而VHL基因敲除组小鼠在软骨内成骨过程中VEGF表达增加,新骨形成速度加快,钙元素含量和骨小梁面积增加(P<0.001).结论 在小鼠软骨内化骨过程中,VHL/HIF-1α信号通路对VEGF表达具有调控作用,通过调节血管形成,最终影响骨量形成.     

低氧诱导因子1α在骨损伤修复中的研究进展

骨损伤时,局部组织或细胞常处于低氧状态,骨损伤修复是一个复杂的受多种细胞因子调控的修复过程。低氧导致一系列转录诱导因子的表达,其中低氧诱导因子(HIF-1α)是调节细胞低氧反应的关键因子,它所调控的一些因子在骨修复过程中作用十分广泛,主要涉及血管化和骨再生。现就HIF-1α的成血管作用,及其对成骨细胞、破骨细胞的调控作用予以综述。     

骨血管生成机制与功能的研究进展

骨骼是高度血管化的组织,依赖于血管和骨细胞之间的密切关系,以维持骨骼完整性。因此,血管生成在骨骼发育、修复和重塑中起关键作用。骨血管是为骨细胞传递氧、营养素、激素、神经递质和生长因子等的主要通道,骨血管还参与协调造血过程。骨毛细血管可以区分出两种亚型,包括位于干骺端的H型和在骨干的骨髓腔中形成毛细管网的L型。已有研究表明,血管生成和骨形成的过程是偶联的,这其中涉及多种细胞因子、信号通路及microRNA 的参与。该研究回顾关于骨血管的结构、功能和相关调节因素的最新数据,特别强调血管生成和血管功能在骨发育和再生中的作用及其在骨折愈合和骨组织工程中的应用。     

低氧对小鼠成骨细胞Cyr61/CCN1表达的影响

目的 探讨低氧环境对小鼠成骨细胞富含半胱氨酸61(Cyr61/CCN1)表达的影响.方法 分别在氧浓度和去铁敏诱导的低氧环境下培养小鼠成骨细胞,Real-time PCR和Western blotting于不同时间点检测成骨细胞低氧诱导因子- 1α(HIF-1α)、Cyr61/CCN1和血管内皮生长因子的表达.分别敲除小鼠成骨细胞中HIF-1α和VHL基因,检测细胞Cyr61/CCN1的表达.结果 两种低氧环境下,小鼠成骨细胞HIF-1α通路被激活,Cyr61/CCN1 mRNA和蛋白表达均显著增加(P<0.05或P<0.01).HIF-1α基因敲除小鼠成骨细胞Cyr61/CCN1 mRNA和蛋白表达均显著减少,VHL基因敲除成骨细胞Cyr61/CCN1 mRNA和蛋白表达均显著增加(P<0.05或P<0.01).结论 低氧环境通过激活HIF-1α通路来上调小鼠成骨细胞Cyr61/CCN1的表达.     

HIF-1α?EphA2表达对食管鳞癌细胞体外三维培养的影响

目的:探讨肿瘤细胞缺氧诱导因子1α(HIF-1α)、上皮细胞激酶(EphA2)对食管鳞癌血管生成拟态(vasculogenic mimicry,VM)的影响及两者之间的关系。方法:HIF-1α、EphA2干扰质粒分别转染食管癌Eca109细胞和TE13细胞;RT-PCR、Western blot分别检测转染细胞中HIF-1α、EphA2的抑制效率;体外三维培养模拟血管生成拟态模型观察HIF-1α、EphA2抑制后细胞管状结构数量变化。结果:HIF-1α表达抑制伴随有EphA2表达下调,而EphA2表达抑制对HIF-1α表达无明显影响。HIF-1α、EphA2 miRNA干扰质粒能有效抑制Eca109和TE13中HIF-1α、EphA2的mRNA表达,无论HIF-1α或EphA2表达抑制,均能导致三维培养中管状结构数量下降。但HIF-1α抑制对管状结构的影响要强于EphA2。结论:HIF-1α、EphA2与食管癌血管生成拟态密切相关。EphA2表达调控可能是HIF-1α参与肿瘤细胞VM的形成机制之一,此外还可能存在其他调控途径。     

三七总皂甙对实验性骨折愈合过程中低氧诱导因子-1αmRNA表达的影响

目的:探讨低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)在骨折愈合过程中的表达及三七总皂甙(total saponins of panax notoginseng,PNS)的干预作用。方法:在36只雄性SD大鼠左桡骨形成骨折模型,后随机分成对照组和PNS组,予以PNS100mg/kg/d腹腔内注射,对照组予以等量盐水。在骨折后7,14,21天X线观察骨折愈合及骨痂形成情况;HE染色了解骨痂形成情况;RT-PCR方法检测骨痂组织HIF-1αmRNA的表达。结果:X线显示PNS组骨痂形成明显加快,HE染色显示骨折断端成骨细胞数目及骨痂增多;对照组HIF-1αmRNA7天表达较低、14天达峰值、21天下降;PNS组7天、14天时点表达高于对照组(P0.05),21天低于对照组P0.05)。结论:PNS可上调骨折愈合过程中骨痂组织HIF-1α的表达,改善骨折部位的血供,促进骨折愈合。     

缺氧相关血管生成因子对肺癌预后及靶向治疗的临床价值

肺癌在所有癌症中发病率和死亡率最高,其发生发展过程与微环境及新血管生成密切相关。缺氧条件下核转录因子-缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)调控肺癌血管生成,肺组织血管生成相关因子至关重要。本文综述了HIF-1α、血管生成相关因子与肺癌预后及靶向治疗的新进展。     

HIF-1α与脑胶质瘤血管的形成

缺氧诱导因子-1α(hypoxia induced factor-1α,HIF-1α)是在缺氧的细胞核提取物中发现的一种DNA结合蛋白,是一种介导细胞对缺氧的微环境进行适应性反应的关键性转录因子。研究发现HIF-1α的表达与胶质瘤的恶性程度相关,在恶性肿瘤血管生成过程中起关键作用。本文就HIF-1α与胶质瘤血管的形成作一综述。     

小鼠椎体发育中低氧诱导因子-1α的表达

目的探讨低氧诱导因子-1α(HIF-1α)在小鼠椎体发育过程中的表达.方法动态观察小鼠椎体发育的演变过程;应用逆转录-聚合酶链反应检测HIF-1α在各发育时段的表达.结果胚胎第13.5天(E13.5)时,软骨性脊柱形成,可检测到HIF-1α的mRNA表达;E14.5时,HIF-1α的表达水平达高峰(P＜0.05);E15.5时,椎体内形成小的骨化核,之后逐渐增大形成初级骨化中心,并向头尾两端延伸,HIF-1α仍高表达,其后快速降至低水平.结论椎体发育表现为软骨内成骨过程,存在低氧环境,伴随HIF-1αmRNA的规律性表达,这可能与椎体软骨内骨化过程启动有关.     

核心结合因子α1与骨骼发育

寻找调控间充质细胞向成骨细胞分化的因子一直是骨生物学的研究热点,最近这一领域取得了突破性的进展,确认了核心结合因子αl(core binding factoralphal 1,Cbfal)为成骨细胞发生及分化的转录因子,并证实Cbfal基因是骨形成的关键基因,它对维持骨的生长发育起着至关重要的作用。本文就Cbfal及其与骨骼发育关系的最新研究进展作一综述。     

缺氧诱导因子-1α及血管内皮生长因子的表达与胃癌血管生成的关系

目的:分析胃癌患者中缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)、血管内皮生长因子(VEGF)的表达情况,探究其与胃癌血管生成的关系。方法:选取收治的60例胃癌患者作为研究对象,另选取12例正常胃黏膜组织标本作为对照组。采用免疫组化二步法对HIF-1α、VEGF水平进行检测,用CD34对血管内皮细胞计数并进行标记,分析HIF-1α、VEGF表达与血管内皮生成的相关性。结果:正常黏膜组织和胃癌组织HIF-1α、VEGF水平比较,差异有统计学意义(P<0.05);HIF-1α、VEGF二者之间的表达趋于一致,呈显著正相关,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:胃癌患者中,缺氧诱导因子-1α及血管内皮生长因子与血管生成有着密切的关系,二者参与到了血管生成中,诱导了疾病进展。     

乳腺癌血管生成的研究进展

【摘要】复发转移是乳腺癌患者的主要死亡原因,血管的生成在其中起到了重要作用。在血管生成的过程中VEGF是已知最强的血管通透剂,也是唯一的引起血管内皮细胞高特异性增殖反应的细胞因子。MTDH基因和HIF-1α基因作为重要的肿瘤因子,能够在乳腺癌的血管生成中调节VEGF的表达,从而促进乳腺癌的血管生成与肿瘤的复发转移。HIF-1α基因作为VEGF基因的上游基因,对VEGF高表达具有重要的调节作用。MTDH基因通过与HIF-1α基因的相互作用,以及对P13K—AKT通路的调控作用,使其完全有作为新靶点的可能。本文综述了MTDH基因和HIF-1α基因在乳腺癌血管生成中的最新研究进展。