中文摘要：

临床肿瘤放疗导致骨组织减少8-23%，当机体重要部位骨组织发生这种损伤，常引起骨折伤残或死亡。目前研究证明辐射增加破骨细胞数量和功能，抑制成骨细胞功能，但是缺少从骨髓干细胞和基质细胞向骨组织细胞分化过程和Notch通路重要调节作用阐明放射性骨组织细胞损伤机制。辐射损伤骨髓干细胞和基质细胞的功能发生变化，它们分化骨组织细胞也将发生异常，诱发骨组织损伤发生。前期试验结果分析破骨细胞前体细胞中NICD可能是辐射损伤Notch通路的关键并因此诱发骨损伤。拟通过骨髓细胞体外诱导生长为破骨细胞和成骨细胞的过程，分析骨组织细胞生长发育中发挥重要调节作用的Notch通路的信息分子变化，说明辐射损伤骨髓细胞向骨组织细胞生长中特征和功能改变。分析这些辐射损伤的前体骨组织细胞的Notch通路中关键点NICD的增加或减少，影响它们的生长和功能变化，以期阐明骨损伤的病变机制及寻找新的防治靶点和措施奠定基础。

结论摘要：

在体外建立小鼠骨髓细胞诱导生长成骨细胞和破骨细胞的实验平台，观察肿瘤治疗剂量所致上述细胞的Notch信号传导通路和功能基因的变化。随着辐射剂量增加，与成熟状态相比，前体成骨细胞Notch通路的受体、配体和下游基因表达降低，对辐射敏感，易受辐射损伤；在2 Gy作用下，原代成骨细胞功能基因ALP和RANKL前体表达升高，成熟期降低。在2、4 Gy剂量时，成熟成骨细胞的M-CSF和OPG表达升高。辐射诱发前体破骨细胞Notch通路受体Notch1-3表达上升，而成熟破骨细胞上升程度降低；辐射损伤的前体和成熟破骨细胞Notch通路配体基因表达主要为降低，下游基因在前体破骨细胞表达上调，成熟破骨细胞下调。随着剂量增加，前体破骨细胞功能基因TRAP、RANK、Interigen β3和CTR和成熟破骨细胞的TRAP、CTR表达降低，成熟破骨细胞的Interigen β3和RANK表达上调。用免疫共沉淀分析表明随着2 Gy和4 Gy辐射剂量增加，NICD和CSL结合成复合物的数量在减少。使用RNA干扰技术，建立了NICD低表达MC3T3-E1细胞株和RAW264.7细胞株。通过体外诱导，上述细胞分化为不同时期成骨细胞和破骨细胞。随辐射剂量升高，NICD低表达的MC3T3-E1细胞诱导为前体成骨细胞与相应正常MC3T3-E1诱导的前体成骨细胞相比，Notch通路受体和配体基因表达降低；下游基因变化不明显；4Gy照射剂量使功能基因M-CSF, RANKL和ALP出现下降，OPG上升；2 Gy使RANKL上升，OPG下降。随辐射剂量升高，NICD 低表达MC3T3-E1被诱导成熟成骨细胞与相应正常MC3T3-E1被诱导成熟成骨细胞相比，Notch通路的受体、配体、下游和功能基因表达出现下降趋势。在2、4 Gy辐射剂量作用下，与正常相比，NICD 低表达的RAW264.7细胞Notch通路主要受体、配体基因表达没有出现明显变化，下游Hes1基因表达下调；功能基因除CTR表达下调外，TRAP、Interigen β3和RANK表达上调。 NICD 低表达RAW264.7诱导成熟破骨细胞与没有诱导的相比，受到2、4 Gy剂量照射，Notch通路受体、配体和下游基因表达出现不同程度的上调；功能基因RANK和CTR表达上调，而Interigenβ3和TRAP表达下调。