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比较研究
.2005年7月；25（13）：5599-606。
doi:10.1128/MCB.25.13.5599-5606.2005。

血小板反应蛋白3基因断裂的小鼠骨骼的几何和生物力学特性不同，并加速了股骨头的发育

库尔特·德汉肯森 1, Sheriar G Hormuzdi, 杰弗里·梅甘克, 保罗·博恩斯坦
附属公司
比较研究

血小板反应蛋白3基因断裂的小鼠骨骼的几何和生物力学特性不同，并加速了股骨头的发育

库尔特·汉肯森等。 分子细胞生物学. 2005年7月.

摘要

血小板反应蛋白3（TSP3）在结构上与软骨寡聚基质蛋白（COMP/TSP5）相似，但其功能尚不清楚。为了确定TSP3的功能重要性，我们制作了Thbs3靶向破坏的小鼠。根据阿尔西安蓝/茜素红S染色，TSP3-null小鼠可以存活、繁殖，并显示出正常的产前骨骼模式。然而，在发育中的出生后骨骼中检测到细微和短暂的异常。年轻成年TSP3-null小鼠比对照组重，对长骨的几何和生物力学特性的分析表明，惯性矩、皮质内半径和肋骨周半径以及破坏载荷增加。9周龄TSP3阴性雄性小鼠的骨骼皮质面积也显著增大。在15周龄的小鼠中，大多数这些差异不再被检测到。微型计算机断层扫描显示，TSP3-null小鼠股骨头生长板近端的小梁骨发育时间早于野生型小鼠。因此，9周时，TSP3-null小鼠的股骨头开始出现血管侵犯和骨化，而15周时，野生型股骨头仍然由钙化基质中的肥大软骨细胞组成。这些结果为TSP3在小鼠骨骼成熟调节中的作用提供了证据。

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图1。
图1。
小鼠野生型和突变型Thbs3基因座以及用于产生突变型Thbs 3基因的靶向结构的图谱。（A） 显示了靶向结构和靶向等位基因中野生型位点及其衍生物的17.9-kb片段。转录起始位点的位置Thbs3型基因，位于外显子A内百万吨x1基因位于外显子1内。的外显子B、C、D和EThbs3型基因，BstXI-EcoRI片段，作为Southern分析的探针液氧磷还显示了外显子B内PGK新霉素基因侧翼的序列（大箭头），以及在ES细胞和小鼠的基因分型中产生的限制性片段的大小。指示了BstXI（BX）、EcoRI（E）、EcoSV（EV）、SalI（S）和NotI（N）的限制性内切酶位点的位置。NotI位点来源于用于克隆目标构建体的载体。已知靶向结构中同源TSP3基因组序列的3′末端位于内含子D（虚线），但精确位置尚未确定。（B） 通过Southern blot分析对靶向ES细胞克隆进行基因分型。一个代表性的印迹显示EcoRI限制性片段可诊断野生型（1和3道）和靶向（2道）ES细胞克隆。（C） 一个代表性的Southern杂交显示EcoRI和EcoRV限制性片段可诊断野生型（第5和第6车道）、杂合型（第1和第4车道）和纯合突变型（第2和第3车道）小鼠。（D） 野生型（第2和第4道）肺组织提取RNA的Northern blot分析Thbs3型击倒老鼠（1道和3道）。RNA在1.2%琼脂糖凝胶上分离，并与Thbs3型探针（通道1和2），剥离印迹后，使用β-actin探针（通道3和4）。
图2。
图2。
TSP3-null小鼠表现出加速的股骨头骨化。典型的显微CT切片显示了9周和15周时TSP3-雄性小鼠和野生型雄性小鼠股骨头的小梁形成模式。9周时，靠近股骨头生长板的TSP3-null小鼠的小梁骨已经明显可见，15周时小梁几乎完全形成。注意生长板附近野生型小鼠股骨头中的均质灰色区域，对应于肥大的软骨细胞。这些单平面图像的分辨率为18μm/像素。通过比较单平面扫描可以更好地了解股骨头形态的差异。
图3。
图3。
显微CT扫描显示的灰色均匀区域对应于肥大的软骨细胞。（A、C和E）9周龄野生型小鼠同一股骨头的切片。（B、D和F）9周龄TSP3-小鼠股骨头切片。（A和B）股骨头的显微CT图像。（C至F）切片用苏木精和伊红染色。（E和F）面板C和D的高倍图像，分别对应于黄色框指示的区域。在面板C和E（WT）中，注意生长板近端的整个股骨头由肥大的软骨细胞组成，而在面板D和F（TSP3-null）中，近端股骨头部分骨化，由小梁骨区域组成。一些肥大的软骨细胞仍然存在。面板C和D中的测量杆代表250μm，面板E和F中的测量棒代表50μm。
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参考文献

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