OPG/RANKL/RANK系统的生理功能

骨是一个代谢活跃的器官,在整个生命周期中都在进行不断的更新与重建。在骨形态发生和重建的过程中主要受到细胞因子和激素的调节,同时骨代谢也受到OPG/RANKL/RANK系统的调控。论文主要对骨骼生理结构与骨组织细胞之间的关系,骨代谢和骨的形成过程,OPG/RANKL/RANK系统的生理功能,OPG/RANKL/RANK系统的影响因子以及骨代谢紊乱所引起的疾病几个方面作一综述。     

OPG/RANKL/RANK系统的研究进展

OPG/RANKL/RANK系统是近年来骨科研究领域中的重大突破,研究发现许多激素、细胞因子等均通过直接或间接的调节骨保护素(osteoprotegerin,OPG),核因子-κB受体活化因子配体(receptor activator ofNF-κB ligand,RANKL)的表达,调控OPG、RANKL和核因子-κB受体活化因子(recep-tor activator of NF-κB,RANK)之间的比例,从而介导破骨细胞的分化和功能而达到抗骨质疏松或致骨质疏松的作用。现就OPG/RANKL/RANK系统在骨质疏松中的作用做一综述。     

补骨脂水提液对成骨细胞OPG-RANKL mRNA表达的影响

为了探讨补骨脂水提液对体外培养大鼠成骨细胞核因子-KB受体活化因子配体(RANKL)和骨保护素(OPG) mR-NA表达的影响,选取出生24 h内的SD大鼠颅盖骨,依次用胰酶和胶原酶消化分离培养成骨细胞,用不同浓度的补骨脂水提液(10-1,1.0 mg/mL和10 mg/mL)作用第三代细胞,分别在药物作用24、48 h和72 h后提取细胞总RNA,用实时荧光定量PCR法检测细胞中RANKL和OPG mRNA.结果显示,补骨脂水提液各浓度均能不同程度地促进成骨细胞OPG mRNA的表达、抑制RANKLmRNA的表达,从而上调OPG/RANKL mRNA比值,其中1.0 mg/mL和10 mg/mL的补骨脂水提液作用显著.说明补骨脂水提液通过调节成骨细胞分泌OPG和RANKL的量来促进骨形成、抑制骨吸收,从而治疗骨质疏松.     

骨保护素和核因子κB受体活化因子配基对体外培养鸭破骨细胞的影响

探讨了核因子κB受体活化因子配基(Receptor activator of NF-κB ligand,RANKL)和不同浓度骨保护素(Os-teoprotegerin,OPG)对鸭破骨细胞(Osteoclasts,OC)生成和活化的影响.从7日龄内番鸭长骨骨髓分离破骨细胞,添加1,25-(OH)2D3进行诱导培养15 h后,更换含不同细胞因子的培养液(对照组:不加细胞因子;30 μg/LsRANKL组;30 μg/L sRANKL+10 μg/L OPG组;10μg/L OPG组;50 μg/L OPG组;100 μg/L OPG组),继续培养.倒王显微镜进行OC形态学观察,比较各组培养3 d后抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)阳性OC数量、培养7 d后扫描电镜观察象牙片吸收陷窝.结果表明:50 μg/L OPG组、100μg/L OPG组OC数均极显著少于10 μg/LOPG组(P<0.01);添加OPG组OC数均极显著少于30μg/L sRANKL组(P<0.01),象牙片吸收陷窝随OPG添加浓度的增加而减少,面积减小,陷窝深度变浅.RANKL能够促进OC的生成及活化,而OPG可与RANKL竞争性地结合RANK抑制OC的生成和活化,从而抑制OC的骨吸收.     

TNF-α/IL-1α机制对破骨细胞形成和活化的影响

为了探讨肿瘤坏死因子α(TNF-α)/鼠重组白介素-1α(IL-1α)是否能独立于RANKL/RANK/ OPG机制之外直接刺激破骨细胞(OC)的形成和活化.提取4周龄C57雌性小鼠脾细胞,加入鼠巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)TNF-α(±IL-1α)进行体外培养,同时加入骨保护素(OPG)和可溶性NF-κB受体活化子配体(sRANKL)以区别RANKL/RANK/OPG机制.通过OC形态学观察、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色、骨吸收陷窝方法鉴定OC的形成和活化水平.结果显示:TNF-α(±IL-1α)能诱导睥细胞融合产生TRAP阳性的多核细胞并在象牙片上产生吸收陷窝,加入OPG不能阻断其诱导破骨细胞形成和产生骨吸收陷窝.结果表明:在MCSF存在的情况下,TNF-α以一种独立于RANKL/RANK/OPG之外的机制诱导破骨细胞的形成和活化,而且IL-1α能显著促进TNF-α的诱导作用(P＜0.05).     

钙螯合羊骨胶原多肽抑制骨质疏松发生的RANK/RANKL/OPG信号机制

OPG/RANKL/RANK信号通路在破骨细胞形成过程中起着至关重要的作用,本研究将探讨钙螯合羊骨胶原多肽(SBCP-Ca)对骨质疏松(OP)发生的抑制作用及其基于OPG/RANKL/RANK信号通路的作用机制。通过摘除大鼠双侧卵巢建立OP模型,SBCP-Ca(100mg·mL~(-1))的灌胃剂量为10mL·(kg·d)~(-1),持续8周。试验期结束后,股骨远端干骺端扫描电镜观察结果表明OP造模成功。模型组大鼠血液中反映骨形成和吸收的PINP和β-CTx水平均极显著高于假手术组(P0.01),股骨中的钙含量和羟脯氨酸含量则极显著低于假手术组(P0.01)。SBCP-Ca组的血清PINP、β-CTx水平则与假手术组无显著差异(P0.05),股骨中的钙含量和羟脯氨酸含量极显著高于模型组(P0.01)。荧光定量PCR结果表明模型组股骨组织中RANK和RANKL相对转录水平均极显著高于假手术组(P0.01),骨质疏松对OPG的表达没有显著影响。SBCP-Ca组的RANK和RANKL极显著低于模型组(P0.01),OPG水平则极显著高于模型组和假手术组(P0.01)。以上结果表明:SBCP-Ca可有效抑制OP的发生,通过抑制RANK和RANKL表达,促进OPG表达的三重作用来抑制破骨细胞的形成和骨吸收活性。     

骨保护素

骨保护素(osteoprotegerin,OPG)又称破骨细胞抑制因子(osteoclast inhibitory factor,OCIF),是肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)受体超家族的新成员,即是核因子kB受体活化因子(receptor ac-tivator of nuclear factor kappa B ligand,RANKL)、TNF相关凋亡诱导配体(TNF related apotosis in-ducing ligand,TRAIL)等TNF家族成员的假受体。近几年的临床研究提示血清中骨保护素水平的增高与心血管疾病及骨代谢病之间有着显著的相关性。骨保护素转基因(骨保护素 / )致过量表达骨保护素的小鼠呈现骨硬化症表型;而骨保护素基…     

氟对体外培养的小鼠成骨细胞中OPG/RANKL mRNA表达的影响

为了观察氟对体外培养的小鼠成骨细胞中OPG/RANKL mRNA表达的影响,取30只出生24 h以内的昆明小鼠,无菌条件下取其头盖骨,去除筋膜和结缔组织,用胰蛋白酶-胶原酶消化法进行原代成骨细胞的培养。取其第2代成骨细胞,分成试验组和对照组,试验组培养液中分别加入不同浓度的氟化钠（10^-12、10^-11、10^-10、10^-9、10^-8mol/L）,培养40 h,收集细胞板中贴壁的细胞提取总RNA,采用荧光定量RT-PCR法检测细胞中OPG/RANKL mRNA的变化。结果试验组中OPG/RANKL mRNA的比值显著升高,且随着氟化钠浓度的增加先升高,后降低,10^-10mol/L氟化钠达到最大值（P〈0.01）。说明微量氟可以减少破骨细胞的成熟分化,使骨吸收能力减弱,相应地增加了骨形成的过程。     

依普黄酮对骨质疏松症笼养蛋鸡OPG和RANKL表达的影响

选用200只24周龄健康海兰褐蛋鸡,随机分为4组:对照组(基础日粮中含钙3.55％)、低钙组(日粮合钙1.27％)、试验Ⅰ组(依普黄酮8 mg/kg,低钙日粮)和试验Ⅱ组(依普黄酮20 mg/kg,低钙日粮),观察依普黄酮对骨质疏松症笼养蛋鸡血清及骨骼骨保护素(Osteo protegerin,OPG)/核因子-相受体活化因子配体(Receptor activatorof NF-κB ligand,RANKL)表达的影响.结果显示:与低钙组相比,30 d时,试验Ⅰ组和Ⅱ组血清OPG分别显著升高33.12％和60.19％(P＜0.05)；60 d时,试验Ⅰ组和Ⅱ组血清OPG分别显著升高35.89％和61.59％ (P＜0.05)；30 d时,试验Ⅰ组和Ⅱ组血清RANKL分别极显著降低63.85％和70.87％(P＜0.01)；60 d时,试验Ⅰ组和Ⅱ组血清RANKL分别极显著降低69.98％和72.85％ (P＜0.01).与低钙组相比,试验Ⅰ组和Ⅱ组骨组织OPG平均光密度分别显著(P＜0.05)和极显著(P＜0.01)升高,试验Ⅰ组和Ⅱ组蛋鸡骨组织RANKL平均光密度极显著低于低钙组蛋鸡(P＜o.01).试验Ⅰ组和Ⅱ组OPG/RANKL值高于低钙组.结果表明,低钙日粮中添加依普黄酮对蛋鸡骨质疏松症可起到一定改善作用,这可能与OPG上调,RANKL下调,影响RANKL信号通路,使其骨量增加,骨结构改善密切相关.     

甲状旁腺激素对骨代谢相关基因调控的研究进展

骨代谢包括骨形成和骨吸收两个过程。甲状旁腺激素是骨形成和骨重建过程中一个重要的调节因子,甲状旁腺激素通过G蛋白偶联受体、甲状旁腺激素/甲状旁腺激素相关肽受体的活动调节骨代谢。近年来甲状旁腺激素显著的临床效果,为骨骼合成代谢药物在骨质疏松症的治疗上开辟了一个新时代。作者主要综述了甲状旁腺激素在骨代谢中的作用机制及相关调控基因的作用。     

影响泌乳奶牛氮利用率的营养因素研究进展

随着中国奶牛养殖业的迅速发展,奶牛氮排放引发的环境问题受到极大关注,如何减少奶牛养殖过程氮排放、提高氮利用率已成为从业者的研究热点。本文主要针对影响泌乳奶牛氮利用的营养因素进行综述,以期为奶业工作者在降低氮排放、提高泌乳奶牛氮利用率、减轻环保压力等方面提供理论依据。     

奶牛养殖氮排放对环境的影响和减排措施

我国奶牛养殖业的氮素利用率还普遍较低,大量未被利用的氮素随粪尿排放到环境中,对水体和空气都造成了很大的污染。如何有效提高奶牛对氮素的利用,减少氮素对环境的污染已成为当今畜牧业向环境友好型转变时必须解决的问题。本文就当前奶牛养殖对环境的影响以及改善奶牛氮素利用的措施进行综述,以期为实际生产提供参考。     

Model for estimating enteric methane emissions from United States dairy and feedlot cattle

Methane production from enteric fermentation in cattle is one of the major sources of anthropogenic greenhouse gas emission in the United States and worldwide. National estimates of methane emissions rely on mathematical models such as the one recommended by the Intergovernmental Panel for Climate Change (IPCC). Models used for prediction of methane emissions from cattle range from empirical to mechanistic with varying input requirements. Two empirical and 2 mechanistic models (COWPOLL and MOLLY) were evaluated for their prediction ability using individual cattle measurements. Model selection was based on mean square prediction error (MSPE), concordance correlation coefficient, and residuals vs. predicted values analyses. In dairy cattle, COWPOLL had the lowest root MSPE and greatest accuracy and precision of predicting methane emissions (correlation coefficient estimate = 0.75). The model simulated differences in diet more accurately than the other models, and the residuals vs. predicted value analysis showed no mean bias (P = 0.71). In feedlot cattle, MOLLY had the lowest root MSPE with almost all errors from random sources (correlation coefficient estimate = 0.69). The IPCC model also had good agreement with observed values, and no significant mean (P = 0.74) or linear bias (P = 0.11) was detected when residuals were plotted against predicted values. A fixed methane conversion factor (Ym) might be an easier alternative to diet-dependent variable Ym. Based on the results, the 2 mechanistic models were used to simulate methane emissions from representative US diets and were compared with the IPCC model. The average Ym in dairy cows was 5.63% of GE (range 3.78 to 7.43%) compared with 6.5% +/- 1% recommended by IPCC. In feedlot cattle, the average Ym was 3.88% (range 3.36 to 4.56%) compared with 3% +/- 1% recommended by IPCC. Based on our simulations, using IPCC values can result in an overestimate of about 12.5% and underestimate of emissions by about 9.8% for dairy and feedlot cattle, respectively. In addition to providing improved estimates of emissions based on diets, mechanistic models can be used to assess mitigation options such as changing source of carbohydrate or addition of fat to decrease methane, which is not possible with empirical models. We recommend national inventories use diet-specific Ym values predicted by mechanistic models to estimate methane emissions from cattle.     

不同饲养模式下乳牛粪尿中氮磷排放量的研究

试验通过对规模化养殖场、奶农合作组织两种不同养殖模式下乳牛粪便中氮、磷含量进行抽样测定,旨在研究不同养殖模式对乳牛氮和磷污染物排放量的影响。结果表明:规模化奶牛场和奶农合作组织粪尿中总氮的排泄量占摄入量的比例从低到高的排序均为产奶牛、干奶牛、育成牛;规模化奶牛场奶牛不同生理阶段磷排泄量占摄入量的比例从低到高的排序为育成牛、产奶牛、干奶牛;奶农合作组织奶牛不同生理阶段磷排泄量占摄入量的比例从低到高的排序为产奶牛、育成牛、干奶牛。     

影响西藏杂交改良牛泌乳性能因素的分析与建议

西藏牛常年生活在青藏高原,是产乳为主,乳肉兼用的地方品种,对高寒低氧的特殊环境有着极强的适应能力,其泌乳性能满足部分藏民对乳制品的需要。随着藏民生活水平的提高和入藏旅游人数的增加,藏区对乳制品的需求也越来越大,但西藏牛本身泌乳性能低的缺点制约了西藏奶业的快速发展。通过杂交改良提高西藏牛泌乳性能的方法在藏区从开始至今已有60余年,但其后代对高原适应能力会随着杂交代数的推进减弱,从而对其泌乳量造成影响,所以杂交改良的方法还需进一步的深入研究。本文以目前影响西藏牛泌乳性能的因素展开讨论和分析,剖析其存在的问题,以期为西藏牛杂交改良和高原引种提供一定的思路。     

奶牛蛋白质和氨基酸营养研究综述

提高饲料氮的利用率一直以来都是动物营养学家们致力于蛋白质营养研究的初衷。本文从饲料粗蛋白、非蛋白氮及瘤胃氨的利用、尿素循环、牧草中的蛋白、限制性氨基酸平衡以及牛奶尿素氮六个方面入手,对1917年美国《Journal of Dairy Science》(乳业科学)杂志创办以来奶牛营养学家们所做的探索和发现进行了概述,以期为进一步提高奶牛饲料氮的利用率提供参考。     

奶牛繁殖的遗传学和基因组学研究进展

繁殖性状是奶牛生产的重要经济性状。繁殖性状属于数量性状,受多基因的调节和环境的影响,并且遗传力低(一般不到0.05)。采用传统的选择方法提高奶牛繁殖力很难奏效,而基因组学的发展为有效提高繁殖力提供了可能。介绍了繁殖性状的遗传变异、繁殖性状与产奶量的关系,传统育种和基因辅助育种策略,奶牛繁殖的功能基因组学和基因组选择的研究进展和发展前景,特别是基因组和蛋白质组学的研究有望提高遗传选择的效率,预计在不久的将来,能对改善奶牛的繁殖性能发挥重要作用。     

浅谈热应激对奶牛的影响及调控措施

在炎热的夏季,热应激会导致奶牛生理机能发生紊乱,采食量下降,生产性能降低,甚至导致奶牛发病,严重者造成死亡。预防夏季奶牛热应激的发生,为奶牛创造适宜的、良好的饲养环境,可使奶牛安全、顺利地度过炎热的夏季,防止热应激造成不必要的损失。笔者等从奶牛热应激发生的原因与生理机制入手,综合论述热应激对奶牛的危害和预防热应激的调控措施。     

绿色养殖技术在优质奶牛养殖中的应用

优质奶牛的绿色养殖技术是一种先进的新型养殖技术,是我国奶牛养殖行业实现现代化、科学化的必经之路,也是我国农业先进程度的重要标志。绿色养殖技术能够在帮助农牧民增产增收的同时更好的保护周围的生态环境,使畜牧业发展和生态环境保护相得益彰。本文介绍了绿色养殖技术的内涵,阐述了绿色养殖技术的具体要求和在优质奶牛养殖中的应用,以期帮助广大奶牛养殖人员正确的认识绿色养殖技术,能够熟练的将这一技术应用于优质奶牛的养殖环节中,从而促进奶牛产业的持续健康发展。     

一种基于奶牛反刍时间的发情鉴定新技术

反刍时间(rumination time,RT)是衡量奶牛健康状况的一个重要指标。近期研究结果表明,奶牛发情当天RT与非发情时相比显著下降。基于这样的研究结果,奶牛RT的变化可成为发情鉴定的一个新指标。作者就奶牛RT的变化与发情的关系,以及这种发情鉴定方法在奶牛生产中的应用前景进行综述,以期为提高奶牛生产效率提供依据。