继发性骨质疏松的发病机理与电磁治疗研究初探

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1、南开大学硕士学位论文继发性骨质疏松的发病机理与电磁治疗研究初探姓名：宋昆申请学位级别：硕士专业：生物物理学指导教师：李任植20090501摘要继发性骨质疏松是一类继发于某种医源性或物理性原因导致的骨量减少所造成的骨质疏松症。由于其广泛而复杂的致病原因，目前对其发病机理尚不十分清楚，这为该病的有效治疗造成了困难。为此，本论文的工作针对炎症型继发性骨质疏松，应用一氧化氮供体(sodiumnitroprusside，SNP)研究炎性因子一氧化氮(NO)对成骨细胞凋亡的影响机制，以探索继发性骨质疏松的发病机理。同时，基于极低频电磁刺激可治疗骨折、骨质疏松等骨病的临

2、床应用，我们构建了一套实时电磁辐照系统，以便研究成骨细胞的电磁效应。实验结果表明，外源性高浓度(1mMSNP)NO可以激活体外培养的成骨细胞的瞬态受体(TRP)通道，通过亚硝基化作用引起胞内自由钙([Ca2+】i)升高，进而导致成骨细胞线粒体膜电位去极化。另一方面，新构建的电磁辐照系统可与荧光显微镜有效配合，实现交变磁场作用下成骨细胞【Ca2+】i的实时监测。本实验初步探讨了炎症型继发性骨质疏松的发病机理，提出高浓度NO通过亚硝基化作用影响成骨细胞Ca2+信号转导通路，进而诱发其凋亡；此外，电磁辐照系统的构建实现了成骨细胞电磁效应的实时研究，为今后研究继发

3、性骨质疏松的电磁治疗机制提供了可靠的技术支持。关键词：继发性骨质疏松，电磁辐照系统，一氧化氮，成骨细胞。AbstractSecondaryosteoporosisischaracterizedasbonelosselicitedbysomeiatrogenicorphysicalcauses．Itspathogenesisisnotveryclearbecauseofthecomprehensiveandcomplicatedetiologicalfactors，whichhasbecomeanobstacleofcuringiteffectively．T

4、herefore，contraposinginflammation-inducedsecondaryosteoporosis，weappliednitricoxidedonor(sodiumnitroprusside，SNP)toinvestigatethemechanismofosteoblastsapoptosisinducedbyinflammatoryfactornitricoxide(NO)，inordertorevealthepathogenesisofsecondaryosteoporosis．Morever,electromagnetics

5、timulus、^，imextremelylowfrequencywasusedtotreatbonediseaseclinically,suchasbonefractureandosteoporosis．Asaresult，weconstructedasystemofelectromagneticradiationtostudytheelectromagneticeffectsonosteoblasts．OurresultsindicatedthatexogenousNOathighconcentration(1mMSNP)activatedtransi

6、entreceptorpotential(TRP)channelsandcausedintracellularCa2+(【Ca2+】i)uptakethroughS-nitrosylationinosteoblastsinvitro．Thedepolarizationofmitochondrialmembranepotentialactedasthedownstreamofthiseffect．Ontheotherside，thenewsystemofelectromagneticradiationefficientlyfittedwiththefluor

7、escentmicroscopeequippedbyanEMCCD，whichenableUStodetectthe【Ca2+】iinthealternatingmagneticfieldinrealtime．Inconclusion，thisworkprimarilystudiedthepathogenesisofinflammation-inducedsecondaryosteoporosis，suggestingNOathighconcentrationactivatedintracellularcalciumsignalingthroughS-ni

8、trosylationandsubsequentlyinduced