Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự quá biểu hiện của Protein Liên kết IGF-5 làm thay đổi tính chất khoáng và ma trận trong xương đùi chuột: Một nghiên cứu bằng hình ảnh hồng ngoại
Tóm tắt
Các tác động đồng hóa của các yếu tố tăng trưởng giống insulin (IGFs) được điều chỉnh bởi một gia đình các protein liên kết IGF (IGFBPs). Trong số sáu IGFBP đã biết, IGFBP-5 được coi là có vai trò trong quá trình hình thành xương. Để nghiên cứu tác động của IGFBP-5 đối với các tính chất khoáng và ma trận xương, các xương đùi từ chuột chuyển gen quá biểu hiện IGFBP-5 dưới sự điều khiển của trình điều khiển osteocalcin đã được đánh giá bằng hình ảnh hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIRI). Các phân tích được thực hiện vào thời điểm biểu hiện osteocalcin tối đa (5 tuần). Các thông số quang phổ được theo dõi bao gồm tỉ lệ khoáng so với ma trận (chỉ thị về lượng khoáng tương đối), độ tinh thể khoáng (chỉ số về kích thước và độ hoàn hảo của tinh thể khoáng) và độ trưởng thành collagen (phản ánh tỉ lệ của các liên kết chéo collagen không thể khử và có thể khử). Nhiều trường hợp đã được chọn cho mỗi xương đùi, từ khớp cho đến thân xương. Trước đó, chúng tôi đã chỉ ra rằng những con chuột chuyển gen này có chức năng tế bào tạo xương giảm và xương giảm mật độ (osteopenia). Trong công trình hiện tại, FTIRI cho thấy rằng chuột chuyển gen so với chuột hoang dã có một mô hình khoáng hóa xương và trưởng thành ma trận khác nhau. Cụ thể, xương vỏ, xương bọt nguyên phát và các trung tâm hóa xương thứ cấp có giá trị tỉ lệ khoáng so với ma trận và độ trưởng thành collagen thấp hơn. Sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê trong tất cả các trường hợp mặc dù xu hướng là nhất quán. Độ tinh thể khoáng không biến đổi đáng kể giữa hai nhóm, ngụ ý rằng sự trưởng thành tinh thể của khoáng không bị ảnh hưởng bởi sự quá biểu hiện IGFBP-5. Nghiên cứu này chứng minh rằng xương đùi từ chuột chuyển gen quá biểu hiện IGFBP-5 dưới sự điều khiển của trình điều khiển osteocalcin có những thay đổi khiêm tốn trong phân bố khoáng và ma trận, nhất quán với vai trò của IGF trong sự trưởng thành của tế bào tạo xương.
Từ khóa
#IGF #IGFBP-5 #xương đùi #hình ảnh hồng ngoại #khoáng hóa xương #tế bào tạo xươngTài liệu tham khảo
JI Jones DR Clemmons (1995) ArticleTitleInsulin-like growth factors and their binding proteins: biological actions Endocr Rev 16 3–34 Occurrence Handle10.1210/er.16.1.3 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK2MXltlKhu7g%3D Occurrence Handle7758431
S Shimasaki N Ling (1991) ArticleTitleIdentification and molecular characterization of insulin-like growth factor binding proteins (IGFBP-1, -2, -3, -4, -5 and -6) Prog Growth Factor Res 3 243–266 Occurrence Handle10.1016/0955-2235(91)90003-M Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK38XksVakurw%3D Occurrence Handle1725860
S Shimasaki M Shimonaka HP Zhang N Ling (1991) ArticleTitleIdentification of five different insulin-like growth factor binding proteins (IGFBPs) from adult rat serum and molecular cloning of a novel IGFBP-5 in rat and human J Biol Chem 266 10646–10653 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK38XjsFemtg%3D%3D Occurrence Handle1709938
S Rajaram DJ Baylink S Mohan (1997) ArticleTitleInsulin-like growth factor-binding proteins in serum and other biological fluids: regulation and functions Endocr Rev 18 801–831 Occurrence Handle10.1210/er.18.6.801 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK1cXkvFeq Occurrence Handle9408744
DR Clemmons (2001) ArticleTitleUse of mutagenesis to probe IGF-binding protein structure/function relationships Endocr Rev 22 800–817 Occurrence Handle10.1210/er.22.6.800 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD38XltlOgsw%3D%3D Occurrence Handle11739334
V Nicolas S Mohan Y Honda et al. (1995) ArticleTitleAn age-related decrease in the concentration of insulin-like growth factor binding protein-5 in human cortical bone Calcif Tissue Int 57 206–212 Occurrence Handle10.1007/BF00310260 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK2MXnslKmur0%3D Occurrence Handle8574938
JI Jones A Gockerman WH Busby SuffixJr et al. (1993) ArticleTitleExtracellular matrix contains insulin-like growth factor binding protein-5: potentiation of the effects of IGF-I J Cell Biol 121 679–687 Occurrence Handle10.1083/jcb.121.3.679 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK3sXitVKjtro%3D Occurrence Handle7683690
CM Bautista DJ Baylink S Mohan (1991) ArticleTitleIsolation of a novel insulin-like growth factor (IGF) binding protein from human bone: a potential candidate for fixing IGF-II in human bone Biochem Biophys Res Commun 176 756–763 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK3MXkt1eisLs%3D Occurrence Handle1709017
PG Campbell DL Andress (1997) ArticleTitleInsulin-like growth factor (IGF)-binding protein-5-(201–218) region regulates hydroxyapatite and IGF-I binding Am J Physiol 273 E1005–1013 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK2sXnsFams7g%3D Occurrence Handle9374688
S Mohan Y Nakao Y Honda et al. (1995) ArticleTitleStudies on the mechanisms by which insulin-like growth factor (IGF) binding protein-4 (IGFBP-4) and IGFBP-5 modulate IGF actions in bone cells J Biol Chem 270 20424–20431 Occurrence Handle10.1074/jbc.270.35.20424 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK2MXnvVOqtr4%3D Occurrence Handle7544787
C Schmid I Schlapfer MA Gosteli-Peter et al. (1996) ArticleTitleEffects and fate of human IGF-binding protein-5 in rat osteoblast cultures Am J Physiol 271 E1029–1035 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK2sXmtFCquw%3D%3D Occurrence Handle8997222
DL Andress RS Birnbaum (1992) ArticleTitleHuman osteoblast-derived insulin-like growth factor (IGF) binding protein-5 stimulates osteoblast mitogenesis and potentiates IGF action J Biol Chem 267 22467–22472 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK38XlvVGms7s%3D Occurrence Handle1385400
C Richman DJ Baylink K Lang et al. (1999) ArticleTitleRecombinant human insulin-like growth factor-binding protein-5 stimulates bone formation parameters in vitro and in vivo Endocrinology 140 4699–4705 Occurrence Handle10.1210/en.140.10.4699 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK1MXmtFGqsL8%3D Occurrence Handle10499528
DL Andress (2001) ArticleTitleIGF-binding protein-5 stimulates osteoblast activity and bone accretion in ovariectomized mice Am J Physiol Endocrinol Metab 281 E283–288 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3MXlvFyls7g%3D Occurrence Handle11440904
RD Devlin Z Du V Buccilli et al. (2002) ArticleTitleTansgenic mice over expressing insulin-like growth factor binding protein-5 display transiently decreased osteoblastic function and osteopenia Endocrinology 143 3955–3962 Occurrence Handle10.1210/en.2002-220129 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD38Xnt1ygtr8%3D Occurrence Handle12239107
M Kanatani T Sugimoto K Nishiyama K Chihara (2000) ArticleTitleStimulatory effect of insulin-like growth factor binding protein-5 on mouse osteoclast formation and osteoclastic bone-resorbing activity J Bone Miner Res 15 902–910 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3cXjt1Crs7Y%3D Occurrence Handle10804020
R Mendelsohn EP Paschalis AL Boskey (1999) ArticleTitleInfrared spectroscopy, microscopy and microscopic imaging of mineralized tissues: spectra-structure correlations from human iliac crest biopsies J Biomed Optics 4 14–21 Occurrence Handle10.1117/1.429916
NL Pleshko AL Boskey R Mendelsohn (1991) ArticleTitleNovel infrared spectroscopic method for the determination of crystallinity of hydroxyapatite minerals Biophys J 60 786–793 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK3MXmsFWnsL4%3D Occurrence Handle1660314
D Pienkowski TM Doers MC Monier-Faugere et al. (1997) ArticleTitleCalcitonin alters bone quality in beagle dogs J Bone Miner Res 12 1936–1943 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK2sXns1yjs7s%3D Occurrence Handle9383698
EP Paschalis K Verdelis SB Doty et al. (2001) ArticleTitleSpectroscopic characterization of collagen cross-links in bone J Bone Miner Res16 1821–1828
EP Paschalis E DiCarlo F Betts et al. (1996) ArticleTitleFTIR microspectropic analysis of human osteonal bone Calcif Tissue Int 59 480–487 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK28XnsVWitLg%3D Occurrence Handle8939775
EP Paschalis F Betts E DiCarlo et al. (1997) ArticleTitleFTIR microspestroscopic analysis of normal human cortical and trabecular bone Calcif Tissue Int 61 480–486 Occurrence Handle10.1007/s002239900371 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK2sXnvVWjuro%3D Occurrence Handle9383275
SJ Gadaleta EP Paschalis F Betts et al. (1996) ArticleTitleFourier transform infrared spectroscopy of the solution-mediated conversion of amorphous calcium phosphate to hydroxyapatite: new correlations between X-ray diffraction and infrared data Calcif Tissue Int 58 9–16 Occurrence Handle10.1007/s002239900004 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK28XmvFKisw%3D%3D Occurrence Handle8825233
N Irwin J Sanbrook EF Fritsch T Maniatis (Eds) (1989) Molecular cloning Cold Spring Harbor Laboratory Press Cold Spring Harbor 932–936
E Atti S Gomez SM Wahl et al. (2002) ArticleTitleEffects of transforming growth factor-beta deficiency on bone development: a Fourier transform-infrared imaging analysis Bone 31 675–684 Occurrence Handle10.1016/S8756-3282(02)00905-5 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3sXivVKjsg%3D%3D Occurrence Handle12531561
R Mendelsohn EP Paschalis PJ Sherman AL Boskey (2000) ArticleTitleIR microscopic imaging of pathological states and fracture healing of bone Applied Spectroscopy 54 1183–1191 Occurrence Handle10.1366/0003702001950751 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3cXmtV2ltbs%3D
AL Boskey DJ Moore M Amling et al. (2003) ArticleTitleInfrared analysis of the mineral and matrix in bones of osteonectin-null mice and their wildtype controls J Bone Miner Res 18 1005–1011 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3sXkslOhsLc%3D Occurrence Handle12817752
L Knott AJ Bailey (1998) ArticleTitleCollagen cross-links in mineralizing tissues: a review of their chemistry, function, and clinical relevance Bone 22 181–187 Occurrence Handle10.1016/S8756-3282(97)00279-2 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK1cXitVGktrw%3D Occurrence Handle9514209
SJ Gadaleta AL Boskey E Paschalis et al. (2000) ArticleTitleA physical chemical, and mechanical study of lumbar vertebrae from normal, ovariectomized, and nandrolone decanoate-treated cynomolgus monkeys (Macaca fascicularis).Bone 27 541–550
N Miyakoshi X Qin Y Kasukawa et al. (2001) ArticleTitleSystemic administration of insulin-like growth factor (IGF)-binding protein-4 (IGFBP-4) increases bone formation parameters in mice by increasing IGF bioavailability via an IGFBP-4 protease-dependent mechanism Endocrinology 142 2641–2648 Occurrence Handle10.1210/en.142.6.2641 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3MXjvFGnsbw%3D Occurrence Handle11356715
MR Schneider E Wolf A Hoeflich H Lahm (2002) ArticleTitleIGF-binding protein-5: flexible player in the IGF system and effector on its own J Endocrinol 172 423–440 Occurrence Handle10.1677/joe.0.1720423 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD38XisVShsbg%3D Occurrence Handle11874691
E Canalis T McCarthy M Centrella (1988) ArticleTitleIsolation and characterization of insulin-like growth factor I (somatomedin-C) from cultures of fetal rat calvariae Endocrinology 122 22–27 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaL1cXltVSitQ%3D%3D Occurrence Handle3335205
CA Frolik LF Ellis DC Williams (1988) ArticleTitleIsolation and characterization of insulin-like growth factor-II from human bone Biochem Biophys Res Commun 151 1011–1018 Occurrence Handle10.1016/S0006-291X(88)80466-2 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaL1cXhvVSqsLo%3D Occurrence Handle3162675
S Mohan JC Jennings TA Linkhart DJ Baylink (1988) ArticleTitlePrimary structure of human skeletal growth factor: homology with human insulin-like growth factor-II Biochim Biophys Acta 966 44–55 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaL1cXkvVKqtrY%3D Occurrence Handle3390466
G Zhao MC Monier-Faugere MC Langub et al. (2000) ArticleTitleTargeted overexpression of insulin-like growth factor I to osteoblasts of transgenic mice: increased trabecular bone volume without increased osteoblast proliferation Endocrinology 141 2674–2682 Occurrence Handle10.1210/en.141.7.2674 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3cXlt1Wmu7o%3D Occurrence Handle10875273
JM Hock M Centrella E Canalis (1988) ArticleTitleInsulin-like growth factor I has independent effects on bone matrix formation and cell replication Endocrinology 122 254–260 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaL1cXltVShtg%3D%3D Occurrence Handle3335207
TL McCarthy M Centrella E Canalis (1989) ArticleTitleRegulatory effects of insulin-like growth factors I and II on bone collagen synthesis in rat calvarial cultures Endocrinology 124 301–309 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaL1MXovFersQ%3D%3D Occurrence Handle2909370
E Canalis S Rydziel AM Delany et al. (1995) ArticleTitleInsulin-like growth factors inhibit interstitial collagenase synthesis in bone cell cultures Endocrinology 136 1348–1354 Occurrence Handle10.1210/en.136.4.1348 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK2MXks1Cjuro%3D Occurrence Handle7895645
H Mochizuki Y Hakeda N Wakatsuki et al. (1992) ArticleTitleInsulin-like growth factor-I supports formation and activation of osteoclasts Endocrinology 131 1075–1080 Occurrence Handle10.1210/en.131.3.1075 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK38XlvVGmsbY%3D Occurrence Handle1505451
RD Blank TH Baldini M Kaufman et al. (2003) ArticleTitleSpectroscopically determined collagen Pyr/deH-DHLNL cross-link ratio and crystallinity indices differ markedly in recombinant congenic mice with divergent calculated bone tissue strength Connect Tissue Res 44 134–142 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3sXntlaqtL0%3D Occurrence Handle14504033
SC Garner M Pi Q Tu LD Quarles (2001) ArticleTitleRickets in cation-sensing receptor-deficient mice: an unexpected skeletal phenotype Endocrinology 142 3996–4005 Occurrence Handle10.1210/en.142.9.3996 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3MXmsFSgsLs%3D Occurrence Handle11517179
VL Ferguson AJ Bushby A Boyde (2003) ArticleTitleNanomechanical properties and mineral concentration in articular calcified cartilage and subchondral bone J Anat 203 191–202 Occurrence Handle10.1046/j.1469-7580.2003.00193.x Occurrence Handle12924819
C Rey K Beshah R Griffin MJ Glimcher (1991) ArticleTitleStructural studies of the mineral phase of calcifying cartilage J Bone Miner Res 6 515–525 Occurrence Handle1:STN:280:By6B1Mfgslw%3D Occurrence Handle2068959