Sự tiêu hủy xương đốt sống in vitro: Ảnh hưởng của hormone cận giáp, calcitonin, 1,25 dihydroxyvitamin D3, yếu tố tăng trưởng biểu bì, prostaglandin E2 và estrogen

Calcified Tissue International - Tập 40 - Trang 21-26 - 1987
Pamela J. Stewart1, Paula H. Stern1
1Department of Pharmacology, Northwestern University Medical and Dental Schools, Chicago

Tóm tắt

Chúng tôi đã phát triển và đặc trưng hóa một hệ thống tiêu hủy xương mới để thử nghiệm tác động của estrogen trên xương đốt sống in vitro. Xương đốt sống của chuột sơ sinh được đánh dấu trước bằng 45Ca được duy trì trong nuôi cấy mô tĩnh trong 60–108 giờ ở 37°C trong 5% CO2/không khí. Mỗi xương đốt sống có kích thước khoảng 1 mm×1 mm. Các phương pháp điều trị hormone được thêm trực tiếp vào môi trường ấp. Sự xuất hiện hình thái của các xương này, trước và sau khi bắt đầu tiêu hủy, đã được xem xét bằng quét điện tử. Sự tiêu hủy xương được đo bằng cách xác định tỷ lệ % của 45Ca trong xương được thải ra môi trường ấp. Sự tiêu hủy xương đốt sống đã được kích thích theo cách phụ thuộc liều bởi hormone cận giáp (1–100 nM), 1,25 dihydroxyvitamin D3 (0.0325–3.25 nM), và prostaglandin E2 (3–3000 nM). Yếu tố tăng trưởng biểu bì (300 ng/ml) sản xuất một kích thích nhỏ về tiêu hủy xương mà không bị ức chế bởi indomethacin (0.5 μM). Tương tự, indomethacin (0.5 μM) cũng không ức chế sự tiêu hủy xương đốt sống do PTH kích thích. Calcitonin (6.6 nM) đã tạo ra sự ức chế 79% đối với sự tiêu hủy xương do PTH (10 nM) kích thích, trong khi đó estradiol (lên đến 3 μM) không ức chế sự tiêu hủy xương. Kết quả của chúng tôi cho thấy estrogen không có tác động trực tiếp lên mô xương đốt sống in vitro. Hệ thống nuôi cấy xương mới này là một xét nghiệm nhạy cảm cho các tác động trực tiếp của các tác nhân tiêu hủy lên xương đốt sống.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Avioli LV (1977) Osteoporosis: pathogenesis and therapy In: Avioli LV, Krane SM (eds) Metabolic bone disease. Academic Press, New York, Vol 1, pp 307–385 Riggs BL, Wahner HW, Dunn WL, Mazess RB, Offord KP, Melton LJ III (1981) Differential changes in bone mineral density of the appendicular and axial skeleton with aging: relationship to spinal osteoporosis. J Clin Invest 67:328–335 Genant HK, Cann CE, Ettinger B, Gordan GS (1982) Quantitative computed tomography of vertebral spongiosa: a sensitive method for detecting early bone loss after oophorectomy. Ann Intern Med 97:699–705 Christiansen C, Christensen MS, McNair P, Hagen C, Stocklund K, Transbol I (1980) Prevention of early post-menopausal bone loss: controlled 2-year study in 315 normal females. Eur J Clin Invest 10:273–279 Chen TL, Feldman D (1978) Distinction between alpha-fetoprotein and intracellular estrogen receptors: evidence against the presence of estradiol receptors in rat bone. Endocrinology 102:236–244. Paassen HC, Poortman J, Borgart-Creutzburg IHC, Thijssen JHH, Duursman SA (1978) Oestrogen-binding proteins in bone cell cytosol. Calcif Tissue Res 25:249–254 Stern PH (1969) Inhibition by steroids of parathyroid hormone-induced Ca45 release from embryonic rat bone in vitro. J Pharmacol Exp Ther 168:211–217 Canalis E, Raisz LG (1978) Effect of sex steroids on bone collagen synthesis in vitro. Calcif Tissue Res 25:105–110 Caputo CB, Meadows D, Raisz LG (1976) Failure of estrogens and androgens to inhibit bone resorption in tissue culture. Endocrinology 98:1065–1068 Stern PH, Krieger NS (1983) Comparison of fetal rat limb bones and neonatal mouse calvaria: effects of parathyroid hormone and 1,25 dihydroxyvitamin D3. Calcif Tissue Int 35:172–176 Tashjian AH, Voelkel EF, Levine L, Goldhaber P (1972) Evidence that the bone resorption-stimulating factor produced by mouse fibrosarcoma cells is prostaglandin E2. J Exp Med 136:1329–1343 Dietrich JW, Goodson JM, Raisz LG (1975) Stimulation of bone resorption by various prostaglandins in organ culture. Prostaglandins 10:231–240 Stewart PJ, Green OC, Stern PH (1986) Cyclosporine A inhibits calcemic hormone-induced bone resorption in vitro. J Bone Mineral Research 1:285–291 Tashjian AH, Levine L (1978) Epidermal growth factor stimulates prostaglandin production and bone resorption in cultured mouse calvaria. Biochem Biophys Res Comm 85:966–975 Raisz LG, Simmons HA, Sandberg AL, Canalis E (1980) Direct stimulation of bone resorption by epidermal growth factor. Endocrinology 107:270–273 Stern PH, Krieger NS, Nissenson RA, Williams RD, Winkler ME, Derynk R, Strewler GJ (1985) Human transforming growth factor-alpha stimulated bone resorption in vitro. J Clin Invest 76:2016–2019 Krieger NS, Stern PH (1983) Potassium effects on bone: comparison of two model systems. Am J Physiol 245:E303-E307 Berthois Y, Katzenellenbogen JA, Katzenellenbogen BS (1986) Phenol red in tissue culture media is a weak estrogen: implications concerning the study of estrogen-responsive cells in culture. Proc Natl Acad Sci 83:2496–2500