Notch信号转导通路在骨形成和重建中的调节作用

骨重建是一个持续不断的骨组织吸收以及骨形成的过程。骨形成由源自间质干细胞的成骨细胞完成,而骨吸收则由来自多能造血干细胞的破骨细胞完成。破骨细胞一般在3～5周内完成重建单元中的骨吸收,而成骨细胞则要用3～5个月的时间对基质进行矿化以完成骨的重建。骨形态发生蛋白（BMPs）以及Wnt信号转导通路[4]对间质干细胞向成骨细胞的分化有着调节作用。

经典Wnt信号通路对成骨细胞增殖和分化的影响

骨的重建由骨的生成和吸收构成，成骨细胞具有骨的形成功能，破骨细胞具有骨吸收作用。两者之间的动态平衡是维持正常骨量的关键。成骨细胞来源于骨髓间充质干细胞，在骨形成过程中要经历成骨细胞增殖、细胞外基质成熟、细胞外基质矿化和成骨细胞凋亡4个阶段。其中任何一个阶段出现异常时，都会对骨量和骨的组成产生重要的影响。

电离辐射对MC3T3细胞增殖和Notch1、Jagged1基因表达的影响

揭示了电离辐射对成骨细胞系MC3T3细胞的增殖及其对Notch1和Jagged1基因表达的影响。成骨细胞系MC3T3细胞,经过0、2和4Gy ^(137)Csγ射线照射,运用MTT、实时定量PCR技术,检测电离辐射对与MC3T3细胞的增殖和增殖分化相关基因Notch1和Jagged1表达的影响。照射剂量为2和4 Gy时,细胞的增殖下降(p<0.05,p<0.01);照射剂量为2Gy时,Notch1基因表达量降低(p<0.05);照射剂量为2和4Gy时,Jagged1基因的表达量均降低(p<0.01,p<0.05)。电离辐射损伤使成骨细胞系MC3T3的增殖能力下降,同时诱发Notch1基因和Jagged1的低表达。

辐射对RANKL诱导RAW264.7细胞向破骨细胞分化中CBFα1表达水平的影响

为了研究辐射对于破骨细胞中Notch通路的影响,进一步了解辐射诱发骨损伤的机理,本研究采用核因子κB受体活化因子配体(Receptor activator of nuclear Factor-B Ligand,RANKL)诱导RAW264.7细胞系生成的破骨细胞,经2 Gy 137Csγ射线照射后应用实时定量聚合酶链反应(Real-time polymerase chain reaction,Real-time PCR)方法,检测其Notch通路重要靶位启动子C结合因子α1(C Promoter-Binding Factorα1,CBFα1)表达的变化情况。实验结果表明,在2 Gy 137Csγ射线照射后,CBFα1在RANKL作用下生成的破骨细胞中表达明显增高。辐射诱发的Notch通路中CBFα1表达增高,可能是由于辐射增强了Notch通路对破骨细胞分化的促进作用,增加了破骨细胞的数量,增强了其活性,从而导致骨损伤、骨质疏松、甚至骨折的发病率增高。