降钙素基因相关肽对大鼠骨折愈合作用机制的研究

我们在临床工作中发现：伴有中枢神经系统损伤的骨折患者骨折愈合速度快，而伴周围神经损伤的骨折患者愈合速度较慢，国内外很多学者进行的临床研究和实验研究也证实：神经系统参与了骨折的愈合过程。随着对骨细胞及生化机制研究的深入，发现多种神经生长因子在骨折愈合过程中起到了极其重要的作用，其中，降钙素基因相关肽(CGRP)在骨折愈合中的作用已引起广泛重视。但是，中枢损伤促进骨折愈合的现象与CGRP的相关性尚不清楚，CGRP促进骨折愈合的信号转导机制及CGRP的具体作用部位仍有待研究证实。本课题将结合骨细胞内分泌学说的最新进展，以动物骨折模型和体外实验为基础，以成骨细胞增殖活化机制为着眼点，通过原位杂交、荧光定量PCR、Western Blot、ELISA、免疫组织化学、流式细胞术等检测方法，系统地研究外源性CGRP对骨折愈合作用的分子机制，为全面揭示CGRP的生物学作用提供新信息，奠定坚实的实验基础。

本项目执行三年来，按照项目计划书，顺利完成了各项研究内容。通过动物实验及体外实验，对CGRP促进骨折愈合的信号转导机制及具体作用部位进行了系统研究和论证，并结合成骨细胞内分泌学说的最新进展，以成骨细胞增殖活化机制为着眼点，通过多种分子生物学检测方法，研究了外源性CGRP对骨折愈合作用的分子机制，为全面揭示CGRP的生物学作用提供了新信息。取得的主要成果如下：.1.成功建立了大鼠单纯胫骨骨折、胫骨骨折合并中枢损伤、胫骨骨折合并坐骨神经损伤的动物模型。利用上述模型，初步研究了CGRP在骨折愈合过程中的作用和变化规律，观察到：CGRP对大鼠胫骨骨折的愈合具有促进作用；CGRP可以通过其特异性受体对成骨细胞的生长起直接的调控作用；CGRP可以诱导MCP-1、BMP-2及c-fos的表达，CGRP的成骨作用与MCP-1、BMP-2及c-fos的表达具有相关性；CGRP不但可以通过扩血管作用，增加骨折局部血流量，间接刺激成骨，还可以通过其特异性受体直接作用成骨细胞，促进成骨；CGRP具有促进骨生长的作用；.2.结合成骨细胞内分泌学说的最新进展，通过体外实验初步研究了降钙素基因相关肽对大鼠成骨细胞的调控机制。观察到：CGRP可以通过其特异性受体对成骨细胞的生长起直接的调控作用；对成骨细胞的增殖有促进作用，并且作用呈剂量依赖性；CGRP可以诱导成骨细胞表达MCP-1、BMP-2及c-fos，对I型胶原的表达无影响, CGRP的成骨作用与MCP-1、BMP-2及c-fos的表达具有相关性；由此，我们推测：CGRP不但可以通过扩血管作用，增加骨折局部血流量，间接刺激成骨，还可以通过其特异性受体直接作用成骨细胞，刺激成骨细胞分泌各种骨相关因子，从而促进成骨。.3.通过上述体内外研究的实验结果，我们推论CGRP具有促进骨形成的作用，并且对成骨细胞的增殖也有促进作用，CGRP可以诱导c-fos、MCP-1及BMP-2的表达，CGRP的成骨作用与c-fos、MCP-1及BMP-2的表达具有相关性 ，因此，我们推测CGRP促进成骨的机制为：不但可以通过扩血管作用和促进新生血管形成作用增加骨折局部血流量，间接刺激成骨，还可以通过其特异性受体直接作用成骨细胞，促进成骨。.4.本项目的研究结果，已发表中文核心期刊9篇，SCI 1篇已经接收尚未发表，同时以此课题为基础，培养博士生1名，硕士生1名