背景^[1][2][3][4]

GSK-3β抗體(兔單抗)是用GSK-3β對兔進(jìn)行系統(tǒng)免疫然后篩選出兔GSK-3β致敏B細(xì)胞后與骨髓腫瘤細(xì)胞雜交最后制得既能產(chǎn)生單一GSK-3β抗體，又能無限增殖的GSK-3β抗體雜種細(xì)胞系。糖原合成酶激酶3也稱為GSK3B，是一種酶，在人中由編碼GSK3B基因。在小鼠中，酶由GSK-3β基因編碼。GSK3β的異常調(diào)節(jié)和表達(dá)與雙相情感障礙的易感性增加有關(guān)。糖原合成酶激酶-3（GSK-3）是一種脯氨酸定向的絲氨酸-蘇氨酸激酶，最初被鑒定為糖原合成酶的磷酸化和滅活劑。

兩種同種型α（GSK3A）和β顯示出高度的氨基酸同源性。GSK3B參與能量代謝，神經(jīng)細(xì)胞發(fā)育和體型形成。它可能是缺血性中風(fēng)的新治療靶點(diǎn)。小鼠中GSK-3β基因座的純合破壞導(dǎo)致妊娠中期的胚胎致死率。這種致死性表型可以通過抑制腫瘤壞死因子來挽救。ERK1/2的藥理學(xué)抑制恢復(fù)了結(jié)節(jié)性硬化模型中的GSK3β活性和蛋白質(zhì)合成水平。

研究應(yīng)用^[5][6]

1.用于甘草黃酮對2型糖尿病大鼠肝臟中GSK-3β蛋白表達(dá)的影響

研究甘草黃酮(LF)對2型糖尿病大鼠肝臟中GSK-3β蛋白表達(dá)的影響。采用高脂高糖飼料喂養(yǎng)結(jié)合一次性小劑量腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)的方法建立2型糖尿病(T2DM)實(shí)驗(yàn)大鼠模型。將實(shí)驗(yàn)大鼠分為正常對照組(CON)、糖尿病模型組(DM)、甘草黃酮治療組(LF)和陽性對照組(PC)。分別以溶劑(1,2-丙二醇)、甘草黃酮[300 mg/(kg·d)]或吡格列酮[10 mg/(kg·d)]連續(xù)灌胃6周。

采用蛋白免疫印跡(Westernblotting)方法檢測各組大鼠肝臟中GSK-3β的蛋白表達(dá)量。研究結(jié)果顯示,DM組大鼠肝臟組織中GSK-3β的蛋白表達(dá)量較CON組顯著升高(P<0.01);其在LF組和PC組的表達(dá)量與DM組相比均顯著降低(P<0.05)。上述結(jié)果表明,LF能顯著降低2型糖尿病大鼠肝臟中GSK-3β的蛋白表達(dá)量,這可能是其改善胰島素抵抗的分子機(jī)制之一。

2.用于GSK-3β/β-catenin信號通路在磨損顆粒誘導(dǎo)假體周圍骨溶解中的作用及機(jī)制研究

方法:雌性C57BL/6小鼠84只,采用隨機(jī)數(shù)字表法分為4組:對照組(Control),Ti顆粒組(Ti組),Li Cl低劑量治療組(L-Li Cl組)和高劑量治療組(H-Li Cl組),每組21只小鼠。Control組僅接受假手術(shù),術(shù)后每天灌胃300μl等滲鹽水;Ti組在小鼠顱骨表面植入Ti顆粒,術(shù)后每天灌胃300μl等滲鹽水;L-Li Cl和H-Li Cl組,Ti顆粒植入后,分別灌胃50或200 mg kg-1d-1Li Cl。給藥2周后,使用CO2箱處死小鼠,保留顱骨及外周血,分別行micro-CT、組織病理學(xué)染色、RT-PCR、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)、放射免疫分析、血常規(guī)及血生化等檢測。

結(jié)果:Micro-CT結(jié)果顯示治療組顱骨骨溶解現(xiàn)象明顯減輕,骨密度、骨體積、骨體積分?jǐn)?shù)L-Li Cl組和H-Li Cl組分別比Ti組增加23.8%、51.7%,18.1%、45.8%,21.7%、43.9%;骨陷窩數(shù)減少了37.5%和59.8%,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。H&E染色結(jié)果表明,Ti組骨膜內(nèi)有大量巨噬樣細(xì)胞,L-Li Cl組和H-Li Cl組炎癥反應(yīng)明顯減輕。Ti組骨溶解面積(BES)和顱骨厚度(BT)分別為(0.13±0.03)mm2、(0.12±0.04)mm,L-Li Cl組和H-Li Cl組分別為(0.07±0.01)mm2、(0.04±0.008)mm2,(0.16±0.03)mm、(0.22±0.11)mm,與Ti組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。抗酒石酸酸性磷酸酶染色(TRAP)結(jié)果顯示,Ti組顱骨溶解側(cè)可見大量TRAP陽性細(xì)胞,治療后TRAP陽性細(xì)胞數(shù)量顯著減少。

免疫組織化學(xué)染色結(jié)果表明Li Cl能增加p Ser9-GSK-3β、β-catenin、ALP、Osterix和OPG的表達(dá),抑制RANKL、TNF-α、IL-1β和IL-6的表達(dá),而不影響GSK-3β的表達(dá)。RT-PCR結(jié)果顯示,Ti顆粒顯著上調(diào)破骨細(xì)胞活化相關(guān)基因Cath-K、CTR、TRAP、OSCAR m RNA的表達(dá),經(jīng)治療后,上述基因m RNA表達(dá)水平降低,與Ti組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。Ti顆粒能抑制β-catenin和axin-2基因m RNA的表達(dá),阻斷GSK-3β后β-catenin和axin-2基因m RNA的表達(dá)明顯增加。

結(jié)論:氯化鋰通過調(diào)節(jié)GSK-3β/β-catenin信號通路,促進(jìn)新骨形成,抑制骨吸收,減輕磨損顆粒引起的炎癥性反應(yīng),抑制骨溶解。第二部分鈦顆粒調(diào)控GSK-3β/β-catenin信號通路抑制成骨細(xì)胞分化目的:觀察Ti顆粒對成骨細(xì)胞分化、炎癥因子釋放以及RANKL和OPG表達(dá)的影響,探討GSK-3β/β-catenin在磨損顆粒調(diào)控成骨細(xì)胞功能中的作用。

參考文獻(xiàn)

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[6] GSK-3β/β-catenin信號通路在磨損顆粒誘導(dǎo)假體周圍骨溶解中的作用及機(jī)制研究[D].耿德春.蘇州大學(xué).2016