Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Протеогликаны и минеральный состав костной ткани крыс в норме и при развитии остеопороза
ВАК РФ 03.00.13, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Протеогликаны и минеральный состав костной ткани крыс в норме и при развитии остеопороза"
На правах рукописи
ЕРШОВ Константин Игоревич
ПРОТЕОГЛИКАНЫ И МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ КОСТНОЙ ТКАНИ КРЫС В НОРМЕ И ПРИ РАЗВИТИИ ОСТЕОПОРОЗА
03 00 13-физиология 14 00 16 - патологическая физиология
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Новосибирск - 2008
003168588
Работа выполнена на кафедре анатомии, физиологии и безопасности жизнедеятельности Новосибирского государственного педагогического университета Министерства образования РФ, в Федеральном государственном учреждении «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» Росмедтехнологий
Научные руководители:
доктор биологических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ
доктор медицинских наук, профессор
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор
доктор биологических наук
Айзман Роман Иделевич
Садовой Михаил Анатольевич
Короленко Татьяна Александровна
Пальчикова Наталья Александровна
Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет»
Защита состоится 2008 г в «т'Й) часов на
заседании диссертационного совета Д 001 014 01 в ГУ НИИ физиологии СО РАМН (630117, Новосибирск, ул Академика Тимакова, 4)
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ НИИ физиологии СО РАМН
Автореферат разослан 2008 г
Ученый секретарь
диссертационного совета Д 001 014 01 кандидат биологических наук
И И Бузуева
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Всемирная организация здравоохранения причисляет остеопороз к основным болезням современной цивилизации Ряд ученых давно называет его «эпидемией экономически развитых стран» - Европы, Америки, Японии и России (Рожинская JI Я , 2000, Gullberg В et al, 1997, Martyn С N, Cooper С, 1999) Частота заболеваемости остеопорозом увеличивается с возрастом, а связанные с ним проблемы нарастают вместе с увеличением продолжительности жизни населения этих стран (Беневолев-ская Л И, 1998), поскольку заболевание является разрушительным и непрерывно прогрессирующим (Downey Р А , Siegel М 1, 2006) Ситуацию усугубляет тенденция последних лет резкое увеличение доли людей молодого и среднего возраста с этим диагнозом (Cheng I С Y et al, 2000)
В связи с увеличением продолжительности жизни и ростом заболеваемости трудоспособного населения проблема остеопороза будет становиться все серьезнее на фоне возрастающей частоты остеопоротических переломов, возникающих даже при минимальной травме (Новик А А и др , 2001, Бене-волевская JI И , 2003, Цыган Е Н, Деев Р В , 2005)
Одним из современных направлений исследования патогенеза остеопороза является изучение метаболических процессов в органическом матриксе костной ткани Большой интерес представляет изучение структуры одного из компонентов матрикса кости - протеогликанов (ПГ), поскольку эти вещества являются не только структурными компонентами внеклеточного матрикса, но и обладают биологической активностью (Raman R et al, 2005, Taylor К R, Gallo R L, 2006) В зависимости от своей химической структуры ПГ могут тормозить или ускорять пролиферацию клеток, влияя на репликацию ДНК и митозы (Lamoureux F et al, 2007) Такое влияние может осуществляться за счет взаимодействия ПГ со специфическими рецепторами на клеточной мембране и генерации сигнала внутри клетки с последующей передачей информации к ядерному аппарату синтеза ДНК (Neame Р J , Kay К J , 2000) ПГ обладают микрогетерогенностью - структурной нерегулярностью строения, что характерно для соединений, выполняющих регуляторные и информационные функции Такая нерегулярность строения прежде всего свойственна сульфатированным гликозаминоглика-нам (хондроитинсульфатам, гепарансульфатам, кератансульфатам), определяющих углеводную составляющую ПГ (Sugahar К, Kitagawa Н, 2000) Известно, что ПГ участвуют в формировании кости концентрируясь в фокусе кальцификации, они инициируют минеральный рост, вовлекаясь в формирование внеклеточного матрикса, коллагеновых фибрилл (Pins С D et al, 1997, Lamoureux F et al, 2007) Они принимают участие в развитии остеобластов из стромальных клеток костного мозга (Neilsen К L et al, 2003, Chen X D et al, 2004) Благодаря способности поддерживать ферментативную активность катепсина К протеогликаны вовлечены в процессы дегенерации костной тк ни (Li Z et al, 2002, Yasuda Y et al, 2005, Selent J et al, 2007)
Скелет, как важнейшая структура минерального обмена, депонирует макро- и микроэлементы, придающие кости прочность и определяющие ее функциональные особенности Известно, что существует ряд элементов (кальций, фосфор, цинк, медь, марганец), пониженное содержание которых свидетельствует о нарушении остеогенеза и о развитии остеопороза (Ав-цын А П и др , 1991, Скальный А В , 2004, Ilich J Z , Kerstetter J E , 2000, Hambidge M, 2003) Количество и соотношение этих элементов в костной ткани зависят от многих причин одноименности заряда элементов, взаимоотношения гормональных систем, активности щелочной фосфатазы и наличия органических компонентов в матриксе костной ткани (ПГ, коллаген, ос-теонектин, тромбоспондин, фибронектин, остеопонтин, костный сиалопро-теин и кислый гликопротеин) (CowlesE А et al, 1998, DowneyР А, Siegel М 1,2006)
Расширению представлений о метаболизме костной ткани и особенностях этиопатогенеза остеопороза на современном этапе может способствовать создание адекватных биологических моделей Подобной моделью остеопороза может стать линия преждевременно стареющих крыс OXYS, созданная в 70-е годы прошлого века в Институте цитологии и генетики СО РАН селекцией и инбридингом крыс Wistar (Соловьева НА и др, 1975, Колосова Н Г и др , 2003)
Известно, что развитию остеопороза способствуют не только генетические и социальные, но и экологические факторы среды обитания (Карпов А Б и др , 2003) К числу остеотропных факторов, вызывающих специфическую патологию, относится дибутилдитиофосфорнокислый натрий, введение которого лабораторным животным раннее использовалось при экспериментальном моделировании вертебральной патологии (Садовой М А, 1994)
Таким образом, в настоящее время изучение изменений в структуре протеогликанов и макро-, микроэлементов костной ткани позволит расширить знания об этиопатогенезе остеопороза
Цель исследования. Изучить роль протеогликанов и минерального состава костной ткани у крыс в норме и при развитии остеопороза
Задачи исследования:
1 Изучить структурные особенности протеогликанов костной ткани, содержание макро-, микроэлементов и плотности костной ткани крыс Wistar разного возраста,
2 Определить структурно-функциональные изменения костного мат-рикса крыс OXYS в сравнении с контрольной линией Wistar разного возраста,
3 Изучить влияние остеотропного вещества дибутилдитиофосфорно-кислого натрия на структурные особенности костной ткани крыс линий Wistar и OXYS
4 Выявить общие структурные изменения протеогликанов костной ткани и особенности содержания макро-, микроэлементов у крыс Wistar и OXYS при развитии остеопороза
Научная новизна состоит в том, что впервые
- изучены количественные и качественные особенности структуры протеогликанов костного матрикса у крыс Wistar разного возраста, проведена
корреляционная взаимосвязь этих изменений с минеральными компонентами и плотностью костной ткани,
- определены структурно-функциональные изменения протеогликанов крыс ОХУБ при развитии остеопороза, выявлены корреляционные взаимосвязи с макро- и микроэлементным составом костной ткани,
- установлено влияние дибутилдитиофосфорнокислого натрия на структурно-функциональные изменения в протеогликанах и минеральных компонентах костной ткани у крыс линий \Vistar и ОХУБ
Теоретическое и практическое значение. Полученные данные способствуют более точному пониманию механизмов развития остеопороза, участия в этом процессе органического и минерального матрикса костной ткани Результаты исследования выявляют особенности структурно-функциональных изменений в различных отделах скелета с возрастом и при патологии, что впоследствии может быть использовано как основа для разработки новых методов лечения остеопороза
Положения, выносимые на защиту:
1 В процессе онтогенеза у крыс \Vistar к 8-месячному возрасту происходит увеличение минеральной плотности костной ткани, характеризующееся уменьшением количества ПГ с изменением их качественного состава - исчезновением дерматансульфата и появлением кератансульфата при параллельном накоплении в кости кальция, меди и цинка
2 У крыс линии ОХУБ (соответствующего возраста) развивается ос-теопороз, связанный с избыточным накоплением ПГ и качественными изменениями их структуры - увеличением хондроитинсульфата, дерматансульфата и отсутствием кератансульфата, что является причиной снижения минеральной плотности костной ткани и содержания в ней кальция, фосфора, меди и цинка по сравнению с контролем
3. Остеотропное вещество дибутилдитиофосфорнокислый натрий в концентрации 1 ПДК вызывает остеопороз у крыс \Vistar и ОХУБ, снижение количества макро-, микроэлементов в костной ткани Степень количественных и качественных изменений ПГ зависит от исходного их содержания у интактных животных соответствующей линии
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, включающих обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты исследования и их обсуждение, выводы Список литературы содержит 212 источников, из них 177 зарубежных Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц и 40 рисунков
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на II Российском конгрессе по остеопорозу (Ярославль, 2005), IV Всероссийской научно-практической конференции «Биологическая наука и образование в педагогических вузах» (Новосибирск, 2005), III конференции с международным участием «Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии» (Москва, 2006), ХЫУ Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2006), конференции «Осенние зоологические сессии памяти И И Шмальгаузена» (Новосибирск, 2006); Все-
российской конференции, посвященной памяти и 100-летию со дня рождения В А Пегеля «Механизмы индивидуальной адаптации» (Томск, 2006), на заседаниях кафедры анатомии, физиологии и безопасности жизнедеятельности Института естественных и социально-экономических наук Новосибирского государственного педагогического университета
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, из них 3 - в ведущих рецензируемых научных журналов и изданиях, рекомендованных ВАК РФ
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Эксперименты проведены в осенне-зимний период на 64 крысах-самцах линии Wistar и 50 крысах OXYS (Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск) Забой животных проводили в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР № 755 от 12 08 1977)
В работе выполнены три серии экспериментов
1-я серия Изучение возрастных особенностей костной ткани у крыс-самцов Wistar в возрасте 2, 4, 6 и 8 мес В каждой возрастной группе было по 8-10 крыс
2-я серия Изучали особенности развития костной ткани крыс OXYS, предрасположенных к развитию остеопороза Крысы Wistar соответствующего возраста являлись контрольной группой В каждой возрастной группе у двух линий животных было по 8-10 крыс
3-я серия Для изучения влияния факторов внешней среды на развитие остеопороза в работе использовали растворы дибутилдитиофосфорнокислого натрия (ДДФКН) Начиная с 2-месячного возраста, крысам линии Wistar и OXYS в течение 4-х месяцев 5 раз в неделю внутрижелудочно через зонд вводили водный раствор ДДФКН в концентрации 1 ПДК (0,2 мг/л) Контрольным животным вводили соответствующий объем воды (по 0,5 мл на 100 г массы тела животного) В каждой группе у двух линий крыс было по 8-10 животных
Минеральную плотность костной ткани (МПКТ) крыс линий Wistar и OXYS измеряли методом дихроматической рентгеновской абсорбциомет-рии (DEXA) на рентгеновском костном денситометре («HOLOGIC Discove-гу-А», США) в отделении лучевых методов диагностики ФГУ НИИТО с использованием программы «Small animais»
МПКТ измеряли под легким эфирным наркозом в динамике эксперимента в возрасте 2,4, 6 и 8 месяцев Определяли минеральную плотность всего скелета, позвоночника, передних и задних конечностей, костей обеих челюстей
Для биохимических исследований были взяты образцы тел позвонков, передних и задних конечностей и костей обеих челюстей (без зубов) После предварительного очищения все пробы взвешивали и декальцинировали в 0,5 H растворе соляной кислоты («Реактив», Россия) при температуре +4 °С при постоянном перемешивании в течении 48 час Оставшийся органический материал промывали дистиллированной водой и мелко измельчали, затем
обрабатывали раствором папаина («ICN», США) из расчета 0,2 мг на 1 г сырого веса ткани в натрий-ацетатном 0,2 М буфере с добавлением 0,01 М ЭДТА («Медиген», Россия) и 0,01 М цистеина («Roana», Болгария) с рН 5,8 в течение 18 час при температуре +60 °С
Из полученного раствора белки осаждали добавлением к образцам 100% трихлоруксусной кислотой («Реактив», Россия) до конечной концентрации 5 % при +4 °С и центрифугировали в течение 15 мин со скоростью 12 000 об/мин Отобранный супернатант диализовали против 50 мМ натрий-ацетатного буфера, рН 5,8, с 0,1 М ЭДТА («Медиген», Россия) в течение 18 час при температуре +4 °С
Для выделения интактных ПГ в экстракт добавляли 1 % раствор цетил-пиридиний хлорида («Sigma», США) до конечной концентрации 0,1 % и через 2 часа раствор центрифугировали со скоростью 6 000 об/мин (Кося-гин Д В , 1988) Удаляли супернатант, затем к полученному осадку добавляли 15 мл 96 % этанола («Росбио», Россия) с 4 % раствором ацетатом калия («Реактив», Россия) и выдерживали в течение 2 часов при -18 °С с дальнейшим центрифугированием при 6 000 об/мин в течение 5 мин (Косягин Д В , 1989) После удаления этанола, осадок тщательно промывали ацетоном («Реахим», Россия) и вновь центрифугировали Снова удаляли супернатант, осадок подсушивали при 60 °С и далее растворяли в бидистиллированной воде В образовавшемся гомогенном растворе количество и состав ПГ определяли по химическим составляющим - уроновым кислотам и сульфатиро-ванным ГАГ
Количество уроновых кислот в ПГ определяли карбазоловым методом (Bitter Т, Muir Н М, 1962) В основе данного метода лежит образование комплекса между карбазолом («Sigma», США) и гексуроновыми кислотами ПГ Дополнительное присутствие тетрабората натрия («Реактив», Россия) нейтрализует соли, препятствующие развитию окраски Экстинцию растворов ПГ измеряли на спектрофотометре «Uv-vis mini 1240» («Shimadzu», Япония) при длине волны 535 нм против контрольного раствора (40 мкл бидистиллированной воды, 40 мкл раствора карбазола, 400 мкл раствора тетрабората натрия в серной кислоте) В качестве стандарта использовали уроновые кислоты («Sigma», США)
В основе определения количества сульфатированных ГАГ в ПГ костного матрикса (Bartold Р М, 1985, Jong J G N et al, 1989) лежит образование специфического комплекса красителя диметилметилена голубого («Aldrich», Германия) с сульфатными группами ГАГ при рН раствора 3,3 Окраска развивается мгновенно и устойчива в течение 3 мин, ее интенсивность измеряли на спектрофотометре «Uv-vis mini 1240» при длине волны 520 нм против контрольного раствора (10 мкл бидистиллированной воды, 2,5 мл раствора красителя). В качестве стандарта использован хондроитинсульфат-С («Sigma», США) Количественные результаты по УК и С-ГАГ выражали в мкг/мг сухого веса
Качественный состав ГАГ в ПГ исследовали методом электрофореза в 1 % геле агарозы («ICN», США) в 10 мМ трис-буфере («1CN», США) рН 7,3 (Bjornson S, 1993)
Исследуемые образцы ПГ последовательно обрабатывали хондроитина-зами АС и ABC (ICN, США) в 50 мМ трис-буфере с рН 7,5 и 8,0 соответственно в течение 18 час при температуре +37 °С (Bjornson S , 1993) Электрофорез проводили в течение часа при температуре +4 °С в горизонтальной камере при силе тока 17 мА, используя источник тока «Эльф-4» (Россия) После окончания процедуры гель окрашивали 0,1 % азуром («ICN», США) в 50 мМ натрий-формиатном буфере с 10 мМ хлоридом магния («Реахим», Россия) рН 3,5 Окрашенный гель отмывали 10 мМ ацетатным буфером («Реахим», Россия) рН 5,8 (Van de Lest СНА et al, 1994) В качестве стандартов использовали хондроитинсульфаты А, В, С и кератансульфат («ICN», США)
Обработка ПГ хондроитиназой АС с последующим электрофорезом позволяла выявить присутствие ХС-АС Наличие КС определяли при ферментативной обработке образцов хондроитиназой ABC При последовательных ферментативных реакциях исходного раствора с хондроитиназой АС и ABC на электрофореграмме обнаруживали присутствие ХС-В (ДС)
Для определения макро- и микроэлементов костной ткани были взяты образцы плечевой кости на границе верхней и нижней трети Первоначально образцы костной ткани механически очищали от остатков мягких тканей Далее образцы подвергали гидролизу белков с помощью иммобилизованных протеиназ Вас subtilis штамма 4-15 субтилизины А, В, С при рН 5,5-6,0 (НИИ цитологии и генетики СО РАН) (Гончар А М, 1991) Затем образцы высушивали и тщательно растирали в агатовой ступке до порошковой массы Порошок костной ткани прессовали в таблетку массой 15 мг (диаметр 6 мм) и проводили количественное определение следующих элементов - кальция, фосфора, меди, цинка и марганца методом энергодисперсионного рентге-нофлуоресцентного анализа, который выполняли на станции элементного анализа Центра SR VEPP-3 Института ядерной физики СО РАН (Новосибирск)
Статистическая обработка результатов включала подсчет среднеарифметических значений (М) и их ошибки (гп) Для выявления достоверности полученных значений применяли тест множественных сравнений Дункана (Duncan's test, ANOVA) Для корреляционного анализа строили корреляционные матрицы (Basic Statistics and Tables) В работе использовали пакет компьютерных программ STATISTICA (версия 6 0) Различия считали достоверными при р < 0,05
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
1. Возрастные изменения костной ткани крыс Wistar
Методом рентгеновской абсорбциометрии показано, что у крыс Wistar с 2-месячного возраста происходил постепенный прирост МПКТ в передних конечностях (рис 1) К 8-мес возрасту МПКТ в передних конечностях увеличилась в 2 раза по сравнению со значениями 2-мес животных (р < 0,01)
Аналогичные результаты по МПКТ были получены в телах позвонков, задних конечностях, костях обеих челюстей и по общей плотности всего скелета
0,30-1
#*
fe 0,15-
o
5 0,20-
0,25-
0,10-
—■—Wistar - OXYS
0,05
2 мес 4 мес 6 мес 8 мес Возраст
Рис 1 Минеральная плотность передних конечностей крыс ** -р < 0,03, * ~р< 0,01 отличия между двумя линиями крыс соответствующего возраста, # —р < 0,01 отличия по сравнению с предыдущим возрастом у соответствующей линии крыс Анализ качественного состава ГАГ после обработки ПГ хондроитина-зами АС и ABC позволил выявить присутствие ХС-АС и ДС в 2 и 4 мес, к 6 мес из ГАГ выявляется лишь ХС-АС (исчезает ДС), к 8-мес возрасту начинает активно накапливаться КС
При исследовании ПГ матрикса костной ткани передних конечностей крыс Wistar выявлено возрастное снижение концентрации УК и С-ГАГ (р < 0,01) (рис 2) Известно, что ремоделирование костной ткани в норме включает в себя два разнонаправленных процесса резорбцию и синтез внеклеточного матрикса (Риггз Б JI, Мелтон III JI Дж , 2000) Снижение количества ПГ к 6-месячному возрасту у крыс Wistar в передних конечностях связано с деградацией молекул, содержащих ДС Именно по этой причине происходит возрастное уменьшение концентрации С-ГАГ, образующих ДС (Raman R et al, 2005, Taylor К R, Gallo R L , 2006) Уменьшение количества УК к 6 мес связано с качественной сменой пулов молекул ПГ в костном матриксе и сокращением в структуре новосинтезируемых молекул доли ХС- АС Установлено, что существует отрицательная корреляционная взаимосвязь между снижением концентрации УК и С-ГАГ в ПГ с возрастающей МПКТ (г = -0,86, г = -0,92 соответственно, р < 0,05) к 8-месячному возрасту Аналогичные результаты получены в телах позвонков и задних конечностях
Появление КС в костном матриксе с возрастом является следствием постепенного синтеза остеобластами новых молекул ПГ (рис 3) Возможно, что обнаруженный КС входит в состав мирнекана J L Funderburgh и соавт (1997), в эксперименте in vitro показали, что мирнекан является остеоиндуктивным
2мес 4мес бмес 8мес 2мес 4мес бмес 8мес Возраст Возраст
Рис 2 Содержание протеогликанов в костном матриксе передних конечностей крыс * -р < 0,01 отличия между двумя линиями крыс соответствующего возраста, Ш-р< 0,05, # - р < 0,01 отличия по сравнению с предыдущим возрастом у соответствующей линии крыс
фактором он способствует активному формированию костной ткани, активации синтетической деятельности остеобластов Поэтому мы предполагаем, что содержащийся во внеклеточном матриксе кератансульфатный ПГ, оказывает активирующее влияние на синтез коллагена (см рис 3) Небольшой пул ПГ с ХС-АС в матриксе тел позвонков и конечностей также способствует формированию коллагеновых фибрилл (Lamoureux F et al, 2007) и как следствие повышению минерализации костной ткани (см рис 3) (Риггз Б Л, Мелтон III Л Дж, 2000)
На формирование МПКТ напрямую влияло содержание в костном матриксе кальция (Ca) (г = 0,66, р < 0,05), эти результаты согласуется с представлениями большинства ученых, что минеральная плотность в первую очередь зависит от содержания в ней этого макроэлемента (Cowles Е А et al, 1998, Downey Р А , Siegel М 1, 2006) У крыс Wistar в плечевой кости с возрастом увеличивалось количество Ca, достигнув к 8-и месяцам значения 3929,88 ± 66,89 мг/г (р < 0,01) Содержание фосфора (Р) и марганца (Мп) у крыс этой линии с возрастом не изменялось В плечевой кости крыс Wistar к 4 мес жизни увеличились концентрации меди (Си) и цинка (Zn), достигнув значений 5,17 ± 0,11 мкг/г, р < 0,03, и 231,33 ± 5,32 мкг/г, р <0,01, соответственно Все эти данные являются дополнительным подтверждением нормального процесса минерализации костной ткани крыс Wistar (Авцын А П и др , 1991, Скальный А В , Рудаков И А , 2004)
протеогдиканы:
остеобл.
минерализация
Рис 3 Гипотетический механизм участия протеогликанов в минерализации костной ткани крыс Wistar -стимуляция, - - ингибирование
2. Структурно-функциональные особенности костной ткани крыс OXYS
Оценка минеральной плотности костной ткани традиционно используется в клинической практике для диагностики остеопороза, определения стадии развития заболевания Наши исследования показали, что у крыс OXYS уже в возрасте 2 мес МПКТ передних конечностей ниже, чем у крыс Wistar (р<0,03) и с возрастом различия увеличиваются (р < 0,01) (см рис 1) Принципиально важно, что у крыс OXYS нарастание МПКТ заканчивается уже
к 6-месячному возрасту (см рис 1), в то время как у крыс Wistar она продолжает увеличиваться (р < 0,01) Полученные результаты по изменению МПКТ у крыс OXYS и формированию у них остеопороза согласуются с данными литературы (Колосова Н Г и др , 2002, Фаламеева О В и др , 2006)
В ПГ костного матрикса передних конечностей у крыс OXYS в 2-6 мес наблюдалось увеличение содержание С-ГАГ и УК (р < 0,01), в то время как у крыс линии Wistar происходил обратный процесс (р < 0,01) (см рис 2) Установлено, что у крыс OXYS существует прямая корреляционная зависимость между медленным нарастанием МПКТ (не достигающим контрольных значений) и увеличением концентрации С-ГАГ и УК (г = 0,79, г = 0,92 соответственно, р < 0,05)
В результате определения качественного состава ГАГ в ПГ установлено, что в матриксе передних конечностях крыс OXYS с 2 до 8 мес присутствовали только ХС-АС и ДС В тоже время у линии Wistar наличие этих ГАГ обнаружено только в 2 и 4 мес, к 6 мес сокращалась доля ДС, а к 8-месячному возрасту начинал накапливаться КС
У крыс линии OXYS в 2-6 мес развитие остеопороза происходит на фоне накопления ХС-АС и ДС в матриксе костной ткани Имеется работа, в которой in vitro методами гистохимии исследовалась минерализация сухожилия (SusheellaA К, JhaM, 1983) Ее авторы получили аналогичные результаты, согласно которым чрезмерное накопление ДС во внеклеточном
матриксе способно препятствовать процессу минерализации Вероятно, вследствие этого минеральная плотность разных отделов скелета у крыс ОХУБ была значительно ниже контрольных значений генетическая предрасположенность
минерализация;
Рис 4 Гипотетический механизм участия протеогликанов в развитии остеопороза у крыс OXYS -стимуляция, — ингибирование
Возможно, что ДС входит в структуру ПГ декорина, при этом снижается относительное содержание бигликана во внеклеточном матриксе Избыток декорина и недостаток бигликана тормозят пролиферацию предшественников остеобластов (см рис 4) (Chen X D et al, 2002, Nielsen К L et al, 2003) Мы предполагаем, что для данной быстро стареющей линии крыс может быть характерно раннее снижение пролиферативной активности клеток по сравнению с крысами Wistar Таким образом, у крыс OXYS может развиваться цепная реакция - снижение количества остеобластов в костном матриксе, что приводит к уменьшению синтеза коллагена (Риггз Б JI, Мелтон III JI Дж , 2000, Беневоленская JI И, 2003), а избыток ДС нарушает упорядоченное положение фибрилл друг относительно друга (Susheella А К, Jha М , 1983) (см рис 4) Изменения структуры костного внеклеточного матрикса согласуются с гистоморфологическими данными О В Фаламеевой и соавт (2006) Методом рентгенфлуоресцентного анализа с использованием синхронного излучения выявлено, что для крыс OXYS был характерен рост концентрации Ca и Р к 4-месячному возрасту (3082,51 ± 71,15 мг/г, /><0,01, 1338,25 ± 35,12 мг/г, р < 0,01, соответственно), дальнейшее возрастное увеличение этих макроэлементов у этой линии животных прекращалось и не достигало показателей линии Wistar соответствующего возраста (р < 0,01, р < 0,03 соответственно) В ходе эксперимента у крыс OXYS с 2 до 6 мес выявлена прямая корреляционная зависимость между медленным нарастанием МПКТ и низким содержанием Ca и Р (г = 0,74, г = 0,72 соответственно; р < 0,05) по сравнению с крысами Wistar.
У крыс ОХУБ содержание Си и Ъа с возрастом снижалось и минимальные значения зафиксированы в 6 мес (3,12 ±0,09 мкг/г, р<0,01, 137,25 ±4,91 мкг/г, р < 0,01, соответственно) Концентрации этих микроэлементов в плечевой кости у крыс ОХУ8 не достигали показателей линии \Vistar соответствующего возраста Данный факт явился дополнительным подтверждением развития остеопороза (АвцынА П и др , 1991, Скальный А В , Рудаков И А , 2004, ШсЬ I Ъ , Ке^еПег I Е , 2000) у крыс ОХУБ по сравнению с контрольной линией У/^аг
Концентрация Мп в плечевой кости постепенно увеличивалась к 8-месячному возрасту, достигнув значений 5,27 ±0,31 мкг/г (р< 0,03) Поскольку данный микроэлемент входит в структуру гликозилтрансфераз, участвующих в синтезе сульфатированных ПГ (Вегеп I е1 а1, 2001, Ригс1еуМ, 2004), то эти результаты согласуются с увеличением количества С-ГАГ и УК в ПГ костного матрикса крыс ОХУБ (г = 0,59, г = 0,67 соответственно, р < 0,05)
В результате серии ингибирующих процессов у крыс ОХУБ (см рис 4) снижена скорость роста и масса кости, ухудшалась минерализация, к 6 мес развивался остеопороз, по сравнению с контрольной линией '\У181аг
3. Влияние остеотропного вещества на костную ткань
Дибутилдитиофосфорнокислый натрий обладает остеотропным действием Так, в работе М А Садового (1994) описано влияние этого токсического фактора с концентрацией 1 ПДК при экспериментальном моделировании вертебральной патологии
Методом рентгеновской абсорбциометрии показано, что у крыс \Vistar при введении дозы эквивалентной 1 ПДК ДДФКН по сравнению с контролем, с 4 мес происходило снижение МПКТ передних конечностей {р <0,01) (рис 5) При этой же дозировке ДДФКН к возрасту 6 мес у линии Wlstar выявлено снижение плотности костной ткани во всех изучаемых отделах скелета (р< 0,03)
Воздействие ДДФКН у крыс ОХУБ вызывало аналогичное снижение МПКТ, по сравнению с интактными животными (см рис 5)
Полученный в эксперименте эффект уменьшения МПКТ у крыс двух линий зависел от влияния ДДФКН на рецепторный аппарат кровеносных сосудов При внутрижелудочном введении в течение 4-х месяцев ДДФКН в концентрации 1 ПДК изменялась проницаемость сосудов, нарушалось питание и обменные процессы в костной ткани (Садовой М А , 1994), вследствие этого возникал остеопороз (СигеуИсЬ О , БЬуш Б , 2006)
В костном матриксе передних конечностей крыс "Л^Ыаг при 1-м ПДК ДДФКН увеличилось содержание УК и С-ГАГ по сравнению с контрольными значениями этой же линии (1,71 ± 0,047 мкг/мг, 3,04 ± 0,130 мкг/мг соответственно, < 0,01) У крыс ОХУБ при этой же дозировке происходил обратный процесс, снизилось в 2 раза содержание УК по сравнению с интактными животными (1,53 ±0,036 мкг/мг, р < 0,01), количество С-ГАГ уменьшилось до минимальных значений 0,18 ± 0,013 мкг/мг (р < 0,01)
Рис 5 Изменения минеральной плотности костной ткани крыс передних конечностей при введении дибутилдитиофосфорнокислого натрия ** -р< 0,03, * -р < 0,01 отличия 1 ПДК по сравнению с контролем
Изменения в ПГ костного матрикса затравливаемых крыс Wlstar, аналогичны результатам, полученным у 6-месячных интактных ОХУБ увеличивались концентрации С-ГАГ и УК в ПГ передних конечностей, происходило накопление ДС в отличие от контрольных животных соответствующего возраста (табл 1)
Таблица 1 Качественный состав гликозаминогликанов в передних конечностях крыс в 6-месячном возрасте
ГАГ \Vistar ОХУ5
Контроль 1 ПДК Контроль 1 пдк
Хондроитинсульфат-АС + + + +*
Дерматансульфат (хондроитинсульфат-В) - + + +*
Кератансульфат - - - +*
Примечание * - несульфатированные ГАГ
Введение ДДФКН крысам приводит к нарушению кровоснабжения кости (Садовой М А , 1994), ингибируя активность остеобластов и синтеза ими коллагена Избыток ХС-АС и ДС препятствует пролиферации остеобластов в красном костном мозге, формированию фибрилл коллагена и адсорбции минеральных компонентов на органическом матриксе кости (см рис 6) Возможно, отсутствие КС так же способствовало снижению МПКТ
дт1угилди711офосфор1Ш: кислый натрий
15
цротеогликаньь
хондроитинсульфат-АС
дерматансульфат
остеобласты:_. _
тт
мщргаия-
Рис 6 Гипотетический механизм участия протеогликанов крыс \Vistar в развитии остеопороза, индуцированного введением ДДФКН -стимуляция, - - ингибирование
генетическая предраслоложендост!,
хондроитин-АС
дерматан
кератан
протеогликаны;
дибутилдитиофосфорно--кислый натрий^ _
тж!
Рис 7 Гипотетический механизм участия протеогликанов крыс ОХУ8 в развитии остеопороза, индуцированного введением ДДФКН -стимуляция, - - ингибирование
В ходе эксперимента установлено, что механизмы в развитии остеопороза у крыс АМ^аг и ОХУБ при затравке ДДФКН различны, причина объясняется межлинейными различиями по содержанию ПГ в начале эксперимента - в 2 мес (см рис 2)
Введение ДДФКН в дозе 1 ПДК крысам ОХУБ вызвало к 6 мес более выраженное снижение МПКТ, чем у интактных животных этой же линии (см рис 5) Тем самым, в механизмах регуляции ПГ внеклеточного матрикса крыс ОХУБ при затравке ДДФКН присутствовали два фактора, негативно влияющие на остеобласты возможная генетическая предрасположенность этой линии крыс к раннему торможению пролиферативной активности клеток и нарушение трофики кости при введении ДДФКН (Садовой М А , 1994) (рис 7)
Для этого вида остеопороза у крыс ОХУБ характерно снижение количества ПГ в передних конечностях (см рис 7) В ПГ уменьшаются концентрации С-ГАГ и УК Эти данные согласуются с нашими более ранними исследованиями (Ершов К И и др, 2006) постменопаузального остеопороза, где через 10 мес после овариэктомии крыс Wlstar были получены аналогичные результаты по изменению количественных показателей ПГ костного матрикса
У крыс ОХУБ при затравке ДДФКН во внеклеточном матриксе передних конечностей концентрация С-ГАГ снижается до минимальных значений и при этом уменьшается степень сульфатированности ГАГ (соотношение С-ГАГ к УК) до 0,12 ±0,015 против контрольных значений 1,11 ±0,032 (р < 0,01), что характерно для патологических состояний в соединительной ткани (Р1ааэ А Н К е1 а1, 1998, РусоваТ В. и др , 2005, 2007) В результате в минерализованном матриксе определяются три вида ГАГ, но лишенных сульфатных групп хондроитин, дерматан и кератан (см. табл 2) На этих ГАГ не адсорбируются минеральные компоненты по причине отсутствия сульфатных групп, несущих отрицательный заряд (см рис 7) (1огго К V, 1998, Б^аЬаг К, К11а§а\уа Н , 2000) Таким образом, в процессе эксперимента у крыс ОХУБ из костной ткани передних конечностей к 6 мес удалялся пул сульфатированных ПГ и синтезировалось небольшое количество новых несульфатированных ПГ Аналогичные результаты по ПГ получены в телах позвонков и задних конечностях
Содержание Са и Р в плечевой кости снижалось у крыс \Vistar и ОХУБ, получавших раствор ДДФКН в концентрации 1 ПДК по сравнению с интакт-ными животными (табл 2) Таким образом, у обеих линий крыс при интоксикации ДДФКН и снижении МПКТ уменьшалось содержание в костной ткани Са и Р по сравнению с интактными животными При этом сохранялся уровень соотношения Са/Р, что свидетельствует о постоянстве кристаллической структуры гидроксиапатита Данный феномен противоречит сложившимся представлениям, что остеопороз сопровождается созданием дефектных кристаллов гидроксиапатита (Со\у1ез Е А, 1998) Возможно, что ДДФКН не влияет на процессы создания новых кристаллов, а ингибирует их, влияя на синтез неполноценных ПГ и как следствие на вымывание из костного матрикса ионов Са и Р
При внутрижелудочном введении ДДФКН крысам обеих линий в костях передних конечностей уменьшалось содержание Си, Zn, Мп по сравнению с интактными животными (см табл 2) Снижение содержания этих микроэлементов согласуется с данными литературы (АвцынА П и др, 1991, Скаль-
ныйА В, Рудаков И А, 2004, ВеаШе1, АуепеП А, 1992, MedelrosD е1 а1, 1997, ШсЬ I Z , Kerstetter I Е , 2000) о том, что уменьшение хотя бы одного из них свидетельствует о нарушении минерализации и развитии остеопороза
Таблица 2 Содержание макро- и микроэлементов в плечевой кости крыс в 6-месячном возрасте
Элементы \Vistar ОХУ8
Контроль 1 ПДК Контроль 1 ПДК
Са, мг/г 3785,88 ±87,36 3449,75 ± 74,35** 3100,03 ±43,51 2827,52 ±43,42**
Р, мг/г 1497,88 ±50,71 1258,11 ± 46,14** 1352,05 ±35,86 1115,75 ± 14,15*
Си, мкг/г 5,14 ± 0,13 3,79 ±0,04* 3,12 ±0,05 2,81 ±0,03***
Ъл. мкг/г 235,07 ± 6,72 205,09 ±4,42* 131,53 ±4,84 108,52 ±4,67**
Мп, мкг/г 3,06 ±0,15 2,08 ± 0,25* 4,41 ±0,25 2,70 ± 0,23*
Примечание *** -р< 0,05 ,** -р< 0,03, * < 0,01 отличия показателей по сравнению с контролем у соответствующей линии крыс
Моделирование неблагоприятных факторов внешней среды при введении животным обеих линий ДДФКН в концентрации 1 ПДК сопровождалось развитием остеопороза, уменьшалось содержание макро- и микроэлементов, в костном матриксе происходило изменение структуры ПГ и их количества, зависящее от исходного содержания ПГ у интактных животных соответствующей линии
Резюмируя полученные нами результаты и данные литературы, можно заключить, что количественные и качественные изменения ПГ являются важным показателем при формировании МПКТ и минерализации костей в норме и при патогенезе остеопороза
ВЫВОДЫ
1. У крыс \Vistar со 2 до 8 мес постнатального онтогенеза в костном матриксе происходит снижение количества протеогликанов и изменение их качественного состава исчезновение дерматансульфата и накопление кера-тансульфата Эти изменения коррелируют с увеличением минеральной плотности костной ткани и содержанием минеральных компонентов - кальция, меди и цинка
2 Минеральная плотность костной ткани и содержание кальция, фосфора, меди и цинка у крыс ОХУБ ниже соответствующих показателей контрольной линии \Vistar аналогичного возраста Развитие остеопороза у крыс ОХУБ связано с накоплением протеогликанов в костном матриксе и изменением их качественного состава наличием дерматансульфата и отсутствием кератансульфата по сравнению с контролем
3 При внутрижелудочном введении в течение 4 мес дибутилдитио-фосфорнокислого натрия в дозировке 1 ПДК у животных обеих линий снижается минеральная плотность костной ткани по сравнению с контролем, и развивается остеопороз Воздействие ДДФКН у крыс \Vistar в костном матриксе тел позвонков и конечностей вызывает накопление протеогликанов, содержащих хондроитинсульфат-АС, дерматансульфат, увеличение в них количества уроновых кислот и сульфатированных гликозаминогликанов
У крыс OXYS, напротив, при хроническом введении ДДФКН в костном мат-риксе уменьшается количество протеогликанов, а в их составе выявляются несульфатированные гликозаминогликаны - хондроитин-АС, дерматан, ке-ратан При этом у крыс обеих линий в минеральном матриксе плечевой кости снижается концентрация кальция, фосфора, меди, цинка и марганца по сравнению с интактными животными
4 Важным звеном патогенеза остеопороза у крыс являются изменения структуры внеклеточного матрикса, заключающиеся в увеличении содержания протеогликанов с дерматансульфатом и отсутствием в них кератансуль-фата, снижении в костях количества кальция, фосфора, меди и цинка по сравнению с интактными животными соответствующего возраста
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1 Ершов, К И Содержание гликозаминогликанов в телах грудных позвонков человека в норме и при идиопатическом сколиозе / К И Ершов // Тезисы докладов I Международной научно-практической конференции молодых ученых по вертебрологии и смежным дисциплинам - Новосибирск, 2005 -С 11
2 Изменение протеогликанов костного матрикса у крыс при остеопоро-зе / К И Ершов, О. В Фаламеева, Т В Русова, М А Садовой, Р И Айзман // Биологическая наука и образование в педагогических ВУЗах Материалы Четвертой Всероссийской конференции «Проблемы биологической науки и образования в педагогических вузах» - Новосибирск, 2005 - С 229-231
3 Ершов, К И Изменение протеогликанов костного матрикса у крыс при постменопаузальном остеопорозе / К И Ершов // Сборник научных работ студентов и молодых ученых - Новосибирск Изд-во ГЦРО, 2005 -Вып 7 -Ч 1 -С 34-39
4 Роль протеогликанов костного матрикса в развитии остеопороза у детей с идиопатическим сколиозом / К И Ершов, Т В Русова, Р И Айзман, О В Фаламеева // Научная программа и тезисы II Российского конгресса по ос-теопорозу - Ярославль, 2005 -С 133
5 Патогенетические основы развития остеопороза (экспериментальное исследование) / О В Фаламеева, М А Садовой, Т В Русова, К И Ершов, А А Бенедиктова, Н Г Колосова, Ю В Храпова, Р И Айзман // Сборник научных трудов «Актуальные вопросы травматологии, ортопедии и вертебрологии», посвященный 60-летию Саратовского научно-исследовательского института травматологии и ортопедии - Саратов, 2005 -С 106-107
6 Возрастные изменения протеогликанов костной ткани у крыс OXYS / К И Ершов, Т В Русова, О В Фаламеева, М А Садовой, Н Г Колосова, Р И Айзман // Общественное здоровье инновации в экономике, управлении и правовые вопросы здравоохранения Материалы I международной научно-практической конференции - Новосибирск Сибмедиздат НГМА, 2005 -Т 2 -С 112-117
7 Структурные изменения протеогликанов межклеточного вещества костного матрикса у крыс с генетически обусловленным остеопорозом /
К И Ершов, Т В Русова, О В Фаламеева, М А Садовой, Н Г Колосова, Р И Айзман // Тезисы III конференции с международным участием «Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии» - М, 2006 - С 7
8 Ершов, К И Особенности протеогликанов матрикса костной ткани у крыс при остеопорозе / К И Ершов // Материалы Х1ЛУ научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» Медицина -Новосибирск, 2006 - С 15-16
9 Ершов, К И Нарушение минерализации костной ткани при сениль-ном остеопорозе у крыс роль костного матрикса / К И Ершов, О В Фаламеева, М А Садовой, Р И Айзман // Проблемы фундаментальной и прикладной медицины Материалы VI Всероссийской конференции молодых ученых в рамках 13-го Международного конгресса по приполярной медицине -Новосибирск ООО «РИЦ», 2006 -С 19-20
10 Ершов, К И Роль костного матрикса в нарушении минерализации костной ткани при сенильном остеопорозе у крыс / К И Ершов // Тезисы докладов X Международной молодежной Школы - конференции по актуальным проблемам химии и биологии - Владивосток ДВО РАН, 2006 - С 17
11 Компенсаторные изменения структуры костного матрикса у крыс при постменопаузальном остеопорозе / К И Ершов, Т В Русова, О В Фаламеева, М А Садовой, Р И Айзман // Вестник Томского государственного университета Приложение Материалы международных, всероссийских, региональных научных конференций, семинаров, симпозиумов, школ, проводимых в ТГУ -Томск, 2006 -№21 -С 45^17
12 Изменение структуры костного матрикса у крыс при постменопаузальном остеопорозе / К И Ершов, Т В Русова, О В Фаламеева, М А Садовой, Ю В Храпова, Р И Айзман // Сибирский Консилиум - 2006 - № 6 (53) - С 161-164
13. Ершов, К И Возрастные изменения костного матрикса у крыс / К И Ершов // Сборник научных работ студентов и молодых ученых - Новосибирск НГПУ,2006 -Вып 8 - Ч 1 -С 60-64
14 Ершов, К И Межлинейные особенности строения костного матрикса у крыс линий \VISTAR и ОХУ8 / К И Ершов, Р И Айзман // Материалы конференции «Осенние Зоологические Сессии 2006» — Новосибирск, 2006 - С 37-41
15 Протеогликаны плечевой кости крыс Wlstar разного возраста / К И Ершов, Т В Русова, О В Фаламеева, М А Садовой, Р И Айзман // Вестник Новосибирского государственного университета Серия Биология, клиническая медицина -2008 -Т 6, вып 1 -С 21-25
Список сокращений
ГАГ - гликозаминогликаны
ДДФКН - дибутилдитиофосфорнокислый натрий
ДС - дерматансульфат
КС - кератансульфат
МПКТ - минеральная плотность костной ткани ПГ - протеогликаны
С-ГАГ- сульфатированные гликозаминогликаны УК - уроновые кислоты
ХС - хондроитинсульфат Са - кальций
Са / Р - соотношение кальция к фосфору Си - медь Мп - марганец Р - фосфор Ъл - цинк
Соискатель
К И Ершов
Подписано к печати 18 апреля 2008 г Заказ №524 Формат 60 х 84/16 Объем 1 пет л Тираж 100 экз Отпечатано в печатном салоне «Прометей» 630005, Новосибирск, ул Фрунзе, 86
Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ершов, Константин Игоревич
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Строение, функции и химический состав костной ткани в норме.
1.1.1. Структурно-функциональные особенности костей.
1.1.2. Клеточное строение.
1.1.3. Внеклеточный матрикс костной ткани.
1.1.3.1. Коллаген.
1.1.3.2. Протеогликаны.
1.1.3.3. Минеральные компоненты костной ткани.
1.2. Скелетогенез и ремоделирование костной ткани.
1.2.1. Развитие скелета в норме.
1.2.2. Ремоделирование костной ткани.
1.3. Патогенетические механизмы развития остеопороза.
1.3.1. Факторы риска.
1.3.2. Классификация остеопороза.
1.3.3. Теории патогенеза остеопороза.
Резюме.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Лабораторные животные.
2.2. Экспериментальные модели.
2.3. Методы исследования.
2.3.1. Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия.!.
2.3.2. Биохимические методы.
2.3.2.1. Выделение протеогликанов костной ткани.
2.3.2.2. Аналитические методы.
2.3.2.2.1. Определение содержания уроновых кислот.
2.3.2.2.2. Определение содержания сульфатированных ГАГ.
2.3.2.2.3. Определение содержания белка.
2.3.2.2.4. Расчет концентраций уроновых кислот, сульфатированных ГАГ и белка.
2.3.2.3. Качественное определение вида ГАГ в ПГ костного матрикса.
2.3.3. Определение макро- и микроэлементов в костной ткани.
2.3.4. Статистическая обработка результатов.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Возрастные изменения костной ткани крыс Wistar.
3.1.1. Минеральная плотность костной ткани.
3.1.2. Содержание протеогликанов в минерализованном матриксе.
3.1.3. Макро- и микроэлементный состав костной ткани.
Резюме.
3.2. Структурно-функциональные особенности костной ткани крыс OXYS
3.2.1. Минеральная плотность разных отделов скелета.
3.2.2. Содержание протеогликанов в минерализованном матриксе.
3.2.3. Содержание макро- и микроэлементов в плечевой кости.
Резюме.
3.3. Влияние остеотропного вещества на костную ткань.
3.3.1. Влияние дибутилдитиофосфорнокислого натрия на минеральную плотность костной ткани.
3.3.1. Содержание протеогликанов в костном матриксе.
3.3.3. Макро- и микроэлементный состав костной ткани.
Резюме.
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Анализ формирования костного матрикса крыс Wistar.
4.2. Сравнительный анализ структурно-функциональных изменений костной ткани крыс при остеопорозе.
4.2.1. Анализ формирования костного матрикса крыс OXYS
4.2.2. Сравнительный анализ остеопороза, вызванного введением остеотропного вещества.
ВЫВОДЫ.
Введение Диссертация по биологии, на тему "Протеогликаны и минеральный состав костной ткани крыс в норме и при развитии остеопороза"
Актуальность темы. Всемирная организация здравоохранения причисляет остеопороз к основным болезням современной цивилизации. Ряд ученых давно называет его «эпидемией экономически развитых стран» -Европы, Америки, Японии и России (Рожинская Л.Я., 2000; Gullberg В. et al., 1997; Martyn C.N., Cooper С., 1999). Частота заболеваемости остеопорозом увеличивается с возрастом, а связанные с ним проблемы нарастают вместе с увеличением продолжительности жизни населения этих стран (Беневолевская JI. И., 1998), поскольку заболевание является разрушительным и непрерывно прогрессирующим (Downey Р.А., Siegel M.I., 2006). Ситуацию усугубляет тенденция последних лет: резкое увеличение доли людей молодого и среднего возраста с этим диагнозом (Cheng I.C.Y. et al., 2000).
В связи с увеличением продолжительности жизни и ростом заболеваемости трудоспособного населения проблема остеопороза будет становиться все серьезнее на фоне возрастающей частоты остеопоротических переломов, возникающих даже при минимальной травме (Новик А.А. и др., 2001; Беневолевская Л.И., 2003; Цыган Е.Н., Деев Р.В., 2005).
Одним из современных направлений исследования патогенеза остеопороза является изучение метаболических процессов в органическом матриксе костной ткани. Большой интерес представляет изучение структуры одного из компонентов матрикса кости — протеогликанов (ПГ), поскольку эти вещества являются не только структурными компонентами внеклеточного матрикса, но и обладают биологической активностью (Raman R. et al., 2005; Taylor K.R., Gallo R.L., 2006). В зависимости от своей химической структуры ПГ могут тормозить или ускорять пролиферацию клеток, влияя на репликацию ДНК и митозы (Lamoureux F. et al., 2007). Такое влияние может осуществляться за счет взаимодействия ПГ со специфическими рецепторами на клеточной мембране и генерации сигнала внутри клетки с последующей передачей информации к ядерному аппарату синтеза ДНК
Neame P.J., Kay K.J., 2000). ПГ обладают микрогетерогенностью -структурной нерегулярностью строения, что характерно для соединений, выполняющих регуляторные и информационные функции. Такая нерегулярность строения прежде всего свойственна сульфатированным гликозаминогликанам (хондроитинсульфатам, гепарансульфатам, кератансульфатам), определяющих углеводную составляющую ПГ (Sugahar К., Kitagawa Н., 2000). Известно, что ПГ участвуют в формировании кости: концентрируясь в фокусе кальцификации, они инициируют минеральный рост, вовлекаясь в формирование внеклеточного матрикса, коллагеновых фибрилл (Pins C.D. et al., 1997; LamoureuxF. et al., 2007). Они принимают участие в развитии остеобластов из стромальных клеток костного мозга (Neilsen K.L. et al., 2003; ChenX.D. et al., 2004). Благодаря способности поддерживать ферментативную активность катепсина К протеогликаны вовлечены в процессы дегенерации костной ткани (Li Z. et al., 2002; Yasuda Y. et al., 2005; Selent J. et al., 2007).
Скелет, как важнейшая структура минерального обмена, депонирует макро- и микроэлементы, придающие кости прочность и определяющие ее функциональные особенности. Известно, что существует ряд элементов (кальций, фосфор, цинк, медь, марганец), пониженное содержание которых свидетельствует о нарушении остеогенеза и о развитии остеопороза (Авцын А.П. и др., 1991; Скальный А.В., 2004; Ilich J.Z., Kerstetter J.E., 2000; HambidgeM., 2003). Количество и соотношение этих элементов в костной ткани зависят от многих причин: одноименности заряда элементов, взаимоотношения гормональных систем, активности щелочной фосфатазы и наличия органических компонентов в матриксе костной ткани (ПГ, коллаген, остеонектин, тромбоспондин, фибронектин, остеопонтин, костный сиалопротеин и кислый гликопротеин) (CowlesE.A. et al., 1998; Downey P.A., Siegel M.I., 2006).
Расширению представлений о метаболизме костной ткани и особенностях этиопатогенеза остеопороза на современном этапе может способствовать создание адекватных биологических моделей. Подобной моделью остеопороза может стать линия преждевременно стареющих крыс OXYS, созданная в 70-е годы прошлого века в Институте цитологии и генетики СО РАН селекцией и инбридингом крыс Wistar (Соловьева Н.А. и др., 1975; Колосова Н.Г. и др., 2003).
Известно, что развитию остеопороза способствуют не только генетические и социальные, но и экологические факторы среды обитания (Карпов А.Б. и др., 2003). К числу остеотропных факторов, вызывающих специфическую патологию, относится дибутилдитиофосфорнокислый натрий, введение которого лабораторным животным раннее использовалось при экспериментальном моделировании вертебральной патологии (Садовой М. А., 1994).
Таким образом,, в настоящее время изучение изменений в структуре протеогликанов и макро-, микроэлементов костной ткани позволит расширить знания об этиопатогенезе остеопороза.
Цель исследования. Изучить роль протеогликанов и минерального состава костной ткани у крыс в норме и при развитии остеопороза.
Задачи исследования:
1. Изучить структурные особенности протеогликанов костной ткани, содержание макро-, микроэлементов и плотности костной ткани крыс Wistar разного возраста;
2. Определить структурно-функциональные изменения костного матрикса крыс OXYS в сравнении с контрольной линией Wistar разного возраста;
3. Изучить влияние остеотропного вещества дибутилдитиофосфорнокислого натрия на структурные особенности костной ткани крыс линий Wistar и OXYS.
4. Выявить общие структурные изменения протеогликанов костной ткани и особенности содержания макро-, микроэлементов у крыс Wistar и OXYS при развитии остеопороза.
Научная новизна состоит в том, что впервые:
- изучены количественные и качественные особенности структуры протеогликанов костного матрикса у крыс Wistar разного возраста, проведена корреляционная взаимосвязь этих изменений с минеральными компонентами и плотностью костной ткани;
- определены структурно-функциональные изменения протеогликанов крыс OXYS при развитии остеопороза, выявлены корреляционные взаимосвязи с макро- и микроэлементным составом костной ткани;
- установлено влияние дибутилдитиофосфорнокислого натрия на структурно-функциональные изменения в протеогликанах и минеральных компонентах костной ткани у крыс линий Wistar и OXYS.
Теоретическое и практическое значение. Полученные данные способствуют более .точному пониманию механизмов развития остеопороза, участия в этом процессе органического и минерального матрикса костной ткани. Результаты исследования выявляют особенности структурно-функциональных изменений в различных отделах скелета с возрастом и при патологии, что впоследствии может быть использовано как основа для разработки новых методов лечения остеопороза.
Положения, выносимые на защиту:
1. В процессе онтогенеза у крыс Wistar к 8-месячному возрасту происходит увеличение минеральной плотности костной ткани, характеризующееся уменьшением количества ПГ с изменением их качественного состава - исчезновением дерматансульфата и появлением кератансульфата при параллельном накоплении в кости кальция, меди и цинка.
2. У крыс линии OXYS (соответствующего возраста) развивается остеопороз, связанный с избыточным накоплением ПГ и качественными изменениями их структуры — увеличением хондроитинсульфата, дерматансульфата и отсутствием кератансульфата, что является причиной снижения минеральной плотности костной ткани и содержания в ней кальция, фосфора, меди и цинка по сравнению с контролем.
3. Остеотропное вещество дибутилдитиофосфорнокислый натрий в концентрации 1 ПДК вызывает остеопороз у крыс Wistar и OXYS, снижение количества макро-, микроэлементов в костной ткани. Степень количественных и качественных изменений ПГ зависит от исходного их содержания у интактных животных соответствующей линии.
Заключение Диссертация по теме "Физиология", Ершов, Константин Игоревич
ВЫВОДЫ
1. У крыс Wistar со 2 до 8 мес. постнатального онтогенеза в костном матриксе происходит снижение количества протеогликанов и изменение их качественного состава: исчезновение дерматансульфата и накопление кератансульфата. Эти изменения коррелируют с увеличением минеральной плотности костной ткани и содержанием минеральных компонентов — кальция, меди и цинка.
2. Минеральная плотность костной ткани и содержание кальция, фосфора, меди и цинка у крыс OXYS ниже соответствующих показателей контрольной линии Wistar аналогичного возраста. Развитие остеопороза у крыс OXYS связано с накоплением протеогликанов в костном матриксе и изменением, их качественного состава: наличием дерматансульфата и отсутствием кератансульфата по сравнению с контролем.
3. При внутрижелудочном введении в течение 4 мес. дибутилдитиофосфорнокислого натрия в дозировке 1 ПДК у животных обеих линий снижается минеральная плотность костной ткани по сравнению с контролем, и развивается остеопороз. Воздействие ДДФКН у крыс Wistar в костном матриксе тел позвонков и конечностей вызывает накопление протеогликанов, содержащих хондроитинсульфат-АС, дерматансульфат, увеличение в них количества уроновых кислот и сульфатированных гликозаминогликанов. У крыс OXYS, напротив, при хроническом введении ДДФКН в костном матриксе уменьшается количество протеогликанов, а в их составе выявляются несульфатированные гликозаминогликаны — хондроитин-АС, дерматан, кератан. При этом у крыс обеих линий в минеральном матриксе плечевой кости снижается концентрация кальция, фосфора, меди, цинка и марганца по сравнению с интактными животными.
4. Важным звеном патогенеза остеопороза у крыс являются изменения структуры внеклеточного матрикса, заключающиеся в увеличении содержания протеогликанов с дерматансульфатом и отсутствием в них кератансульфата, снижении в костях количества кальция, фосфора, меди и цинка по сравнению с интактными животными соответствующего возраста.
Благодарности:
Считаю приятным долгом выразить глубокую благодарность своим наставникам — д.м.н., профессору М.А. Садовому и д.б.н., профессору Р.И. Айзману за помощь в выборе диссертационной темы и постоянное руководство в работе. Также благодарю к.м.н. О.В. Фаламееву, к.б.н. Т.В. Русову, д.б.н. Н.Г. Колосову, д.м.н. A.M. Гончара за помощь, советы и ценные замечания, оказанные автору в ходе выполнения работы.
Искренне признателен сотрудникам ФГУ Новосибирского НИИ травматологии и ортопедии Росмедтехнологий, Кафедре анатомии, физиологии и безопасности жизнедеятельности Новосибирского государственного педагогического университета, НИИ цитологии и генетики СО РАН за помощь при выполнении диссертационной работы.
Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ершов, Константин Игоревич, Новосибирск
1. Авцын, А. П. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопаталогия / А. П. Авцын, А. А. Жаворонков, М. А. Риш, Л. С. Строчкова. М.: Медицина, 1991. - 496 с.
2. Беневоленская, Л. И. Остеопороз — актуальная проблема медицины / Л. И. Беневоленская // Остеопороз и остеопатии. 1998. - №1. - С. 4-7.
3. Беневоленская, Л.И. Руководство по остеопорозу / Л. И. Беневоленская. -М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. 524 с.
4. Гликозаминогликаны пластинки роста тела позвонков у больных идиопатическим сколиозом / Т. В. Русова, В. И. Рыкова, А. В. Корель, А. М. Зайдман // Бюл. экспер. биол. мед. 2005. - Т. 139, №5. - С. 711713.
5. Гончар, А. М. Создание и исследование препаратов иммобилизованных бактериальных протеиназ, предназначенных для медицины и ветеринарии: автореф. дис. д-ра биол. наук: 14.00.31; 03.00.23 / Гончар М. А. Москва, 1991. - 40 с.
6. Григорьева, Т. А. Рост кровеносного русла и динамика органного кровотока в ранний постнатальный период у лабораторных крыс: автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.13 / Григорьева Т. А. Новосибирск, 2004. -22 с.
7. Изменение структуры костного матрикса у крыс при постменопаузальном остеопорозе / К. И. Ершов, Т. В. Русова, О. В. Фаламеева, М. А. Садовой, Ю. В. Храпова, Р. И. Айзман // Сибирский Консилиум. 2006. - № 6 (53). -С. 161-164.
8. Использование метода РФА СИ для изучения особенностей минерализации костной ткани крыс с наследственным остеопорозом /
9. A. М. Гончар, Ю. П. Колмогоров, Н. Г. Колосова, Г. Д. Куторгин,
10. B. Е. Таробанько // Рентгеновское, синхротронные и нейтронные исследования. — 2003. — № 12. — С. 27—29.
11. Колосова, Н. Г. Крысы OXYS как модель сенильной катаракты / Н. Г. Колосова, П. А. Лебедев, С. В. Айдагулова, Т. С. Морозкова // Бюлл. экспер. биол. мед. 2003 - Т. 136, №10. - С. 467-471.
12. Колосова, Н. Г. Особенности минерализации костной ткани преждевременно стареющих крыс OXYS / Н. Г. Колосова, Г. Д. Куторгин, А. Ф. Сафина // Бюл. экспер. биол. мед. 2002. - Т. 133, №2. - С. 203-206.
13. П.Кольман, Я. Наглядная биохимия / Я. Кольман, К.-Г. Рем — М. : Мир, 2000.-470 с.
14. Косягин, Д. В. Осаждение гликозаминогликанов мочи солями алифотических аммониевых оснований и их очистка / Д. В. Косягин, Ж. Б. Василенко // Лабораторное дело. 1988. - №2. - С. 57-59.
15. Косягин, Д. В. Осаждение гликозаминогликанов мочи этанолом, их очистка и исследование / Д.В. Косягин // Лабораторное дело. — 1989. — №8. С. 34-36.
16. Лоскутова, Л. В. Эмоциональный статус и способность к однократному обучению крыс линии OXYS с наследственно повышенной продукцией радикалов кислорода / Л. В. Лоскутова, Н. Г. Колосова // Бюл. экспер. биол. мед. 2000. - Т. 130, №8. - С. 155-158.
17. Маянский, Д. Н. Лекции по клинической патологии руководство для враче / Д. Н. Маянский, И. Г. Урсов. Новосибирск: Б. и., 1997. -249 с.
18. Мылов, Н. М. Рентгенологическая диагностика остеопороза / Н. М. Мылов // Остеопороз и остеопатиии. — 1998. №3. - С. 7-8.
19. Насонов, Е. Л. Проблемы остеопороза в ревматологии / Е. Л. Насонов, И. А. Скрипникова, В. А. Насонова-М.: Стинб, 1997. 429 с.
20. Новик, А. А. Методалогия изучения качества жизни пациентов с остеопорозом / А. А. Новик, Т. И. Ионова, Е. Н. Цыган // Научн.-практ. Ревматология. 2001. - №3. - С. 80.
21. Повышенный транспорт галактозы в клетки как причина развития наследственной галактоземии / Н. А. Соловьева, Э. X. Гинзбург, Ф. С. Казаринова, В. В. Кандауров, Р. И. Салганик // Вопр. мед. химии. — 1987. Т. 33, №6. - С. 41-47.
22. Преждевременно стареющие крысы OXYS как модель сенильной катаракты человека / Н. Г. Колосова, П. А. Лебедев, А. Ж. Фурсова, Т. С. Морозкова, О. Г. Гусаревич // Успехи геронтологии. — 2003. — Т. 12. — С. 143-148.
23. Распространенность остеопороза среди населения ЗАТО Северск /
24. A. Б. Карпов, А. В. Черных, Р. М. Тахауов, В. Ф. Олейниченко,
25. B. А. Фокин // Сибирский медицинский журнал. — 2003. № 5. - С. 49-54.
26. Риггз, Б. JL Остеопороз / Б. Лоренс Риггз, Л. Джозеф Мелтон III ; под общ. ред. Е. А. Лепарского ; пер с англ. И. А. Скрипникова, Н. В. Бунчук, Т. Н. Баркова. — М. -СПб.: ЗАО «Изд-тво Бином», «Невский диалект», 2000. 560 с.
27. Рожинская, Л. Я. Системный остеопороз: Практическое руководство / Л. Я. Рожинская — Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Издатель Мокеев, 2000.- 196 с.
28. Синицкая, Н. С. Роль пептидов в свободнорадикальном окислении и старении организма / Н. С. Синицкая, В. X. Хавинсон // Усп. соврем, биол. 2002 - Т. 122, №6. - С. 557-568.
29. Скальный, А. В. Биоэлементы в медицине / А. В. Скальный, И.А.Рудаков. М.: Издательский дом «ОНИКС 21 век»: Мир, 2004.-272 с.
30. Скальный, А. В. Химические элементы в физиологии и экологии человека / А. В. Скальный. — М. : Издательский дом «ОНИКС 21 век»: Мир, 2004. 216 с.
31. Соловьева, Н. А. Получение сублинии крыс с признаками наследственной галактоземии и исследование их биохимических особенностей / Н. А. Соловьева, Т. С. Морозкова, Р. И. Салганик // Генетика. — 1975. -Т. 11, №5.-С. 63-71.
32. Структура протеогликанов пластинки роста тел позвонков у больных идиопатическим сколиозом / Т. В. Русова, В. И. Рыкова, А. В. Корель, А. М. Зайдман // Бюллетень СО РАМН. №1 (123). - 2007. - С. 80-83.
33. Трофимович, Е. М. Охрана водных объектов при добыче и обогащении руд и углей / Е. М. Трофимович, С. М. Гурвич. М.: Недры, 1985. - 189 с.
34. Фаламеева, О. В. Структурно-функциональные изменения костной ткани позвоночника и конечностей у крыс OXYS / О. В. Фаламеева, М. А. Садовой, Ю. В. Храпова, Н. Г. Колосова //Хирургия позвоночника-2006.-№1.-С. 88-94.
35. Цыган, Е. Н. Морфофункциональные основы остеопороза / Е. Н. Цыган, Р. В. Деев. СПб.: ВМедА, 2005. - 116 с.
36. Шоно, Н. И. Метод определения белка по Брэдфорду: область применения, преимущества, недостатки / Н. И. Шоно, Е. М. Баскаева // Лабораторное дело. 1989. — №4. — С. 4—7.
37. Aarden, Е. Immunocytochemical demonstration of extracellular matrixproteins in isolated osteocytes / E. Aarden, A. Wassenaar, M. Aiblas, P. Nijweide //Histochem. Cell Biol. 1996. - Vol. 106, No 5.-P. 495-501.
38. Aarden, E. M. Function of osteocytes in bone / E. M. Aarden, E. H. Burger, P. J. Nijweide // Cell Biochem. 1994. - Vol. 55. - P. 287-299.
39. Age-related changes in human bone proteoglycan structure / W. J. Grzesik, C. R. Frazier, J. R. Shapiro, P. D. Sponseller, P. G. Robey, N. S. Fedarko // Biol. Chem. 2002. - Vol. 277. - P. 43638-43647.
40. Age-related osteoporosis in biglycan-deficient mice is related to defects in bone marrow stromal cells / X. D. Chen, S. Shi, T. Xu, P. G. Robey, M. F. Young // Bone Miner. Res. 2002. - Vol. 17(2). - P. 331-340.
41. Altered organization of non-collagenous bone matrix in osteoporosis / B. D. Ferris, L. Klenerman, R. A. Dodds, L. Bitensky, J. Chayen // Bone. -1987 Vol. 8(5). - P. 285-288.
42. Aspenberg, P. Dose — dependent stimulation of bone induction by basic fibroblast growth factor in rats / P. Aspenberg, K.-G. Thorngren, S. Lohmander //Acta Orthop. Scand.- 1991.-Vol. 62.-P. 481-484.
43. Assessment of bone involvement in patients with multiple myeloma using bone densitometry / N. Abildgaard, K. Brixen, J. E. Kristensen, T. Vejlgaard, P. Charles, J. L. Nielsen // Eur. J. Haematol. 1996. - Vol. 57. - P. 370-376.
44. Atik, O. S. Zinc and senile osteoporosis / O. S. Atik // J. Am. Geriatr. Soc. -1983.-Vol. 31.-P. 790-791.
45. Atomic force microscopy on human trabecular bone from an old woman with osteoporotic fractures / T. Hassenkam, H. L. Jorgensen, M. B. Pedersen, A. H. Kourakis, L. Simonsen, J. B. Lauritzen // Micron. 2005. - Vol. 36(7-8). -P. 681-687.
46. Bartold, P. M. A biochemical and immunohistochemical study of the proteoglycans of alveolar bone. / P. M. Bartold // J. Dental Research. 1990. -Vol. 69.-P. 7-19.
47. Bartold, P. M. A microdetermination method for assaying glycosaminoglycans and proteoglycans / P. M. Bartold, R. Page // Anal. Biochem. 1985. - Vol. 150.-P. 320-324.
48. Beattie, J. Trace element nutrition and bone metabolism / J. Beattie, A. Avenell //Nutr. Res. Rev. 1992. - Vol. 5.-P. 167-188.
49. Bentz, H. Amino acid sequence of bovine osteoinductive factor / H. Bentz, R. J. Chang, A. Y. Thompson, С. B. Glaser, D. M. Rosen // Biol. Chem. 1990. -Vol. 265.-P. 5024-5029.
50. Beren, J. Effect of pre-loading oral glucosamine HCl/chondroitin sulfate/manganese ascorbate combination on experimental arthritis in rats / J. Beren, S. L. Hill, M. Diener-West, N. R. Rose // Soc. Exp. Biol. Med. 2001. -Vol. 226.-P. 144-151.
51. Biglycan deficiency interferes with ovariectomy-induced bone loss / K. L. Nielsen, M. R. Allen, S. A. Bloomfield, T. L. Andersen, X. D. Chen, H. S. Poulsen, M. F. Young, A. M. Heegaard // Bone Miner. Res. 2003. -Vol. 18(12).-P. 2152-2158.
52. Binding of collagen XIV with the dermatan sulfate side chain of decorin / B. Font, E. Aubert-Foucher, D. Goldschmidt, D. Eichenberger, M. Van der Rest // Biol. Chem. 1993. - Vol. 268. - P. 25015-25018.
53. Bitter, T. A modified uronic acid carbozole reaction. / T. Bitter, H. M. Muir // Anal. Biochem. 1962. - Vol. 4. - P. 330-334.
54. Bjornson, S. Size — dependent separation of proteoglycans by electroforesis in gels of pure agarose / S. Bjornson // Anal. Biochem. 1993. - Vol. 210. - P. 292-298.
55. Body composition in patients on home parenteral nutrition / L. Tjellesen, M. Staun, T. Rannem, P. K. Nielsen, S. Jarnum // Scand. J. Clin. Lab. Invest. -1996. Vol. 56. - P. 295-303.
56. Bolscher, M. D. Strontium as a marker for intestinal calcium absorption: the stimulatory effect of calcitriol. / M. D. Bolscher, J. C. Netelenbos, R. Barto, W. J. F. van der Vijgh // Clin. Chem. 2000. - Vol. 46(2). - P. 248-251.
57. Bone mineral density assessment in children with inflammatory bowel disease / R. Gokhale, M. J. Favus, T. Karrison, M. M. Sutton, B. Rich, B. S. Kirschner // Gastroen. 1998. - Vol. 114. - P. 902-911.
58. Bone mineral metabolism after total gastrectomy / J. T. Heiskanen, H. Kroger, M. Paakkonen, M. T. Parviainen, C. Lamberg-Allardt, E. Alhava // Bone. -2001. Vol. 28. - P. 123-127.
59. Buckwalter, J. A. Bone biology, part I: structure, blood supply, cells, matrix, and mineralization / J. A. Buckwalter, M. J. Glimcher, R. R. Cooper, R. Becker // Instr. Course Lect. 1996 - Vol. 45 - P. 371-386.
60. Calcineurin/NFAT signaling in osteoblasts regulates bone mass / M. M. Winslow, M. Pan, M. Starbuck, E. M. Gallo, L. Deng, G. Karsenty, G. R. Crabtree // Dev. Cell. 2006. - Vol. 10(6). - P. 771-782.
61. Canalis, E. Regulation of bone remodeling / Primer on metabolic bone disease and disorders of mineral metabolism / E. Canalis ; Ed. by F. Favus. — New York: Raven Press, 1993. P. 31^41.
62. Canty, E. G. Procollagen trafficking, processing and fibrillogenesis / E. G. Canty, K.E. Kadler//Cell Sci.-2005.-Vol. 118.-P. 1341-1353.
63. Cartilage substitutes: overview of basic science and treatment options / D. W. Jackson, M. J. Scheer, Т. M. Simon // J. Am. Acad. Ortho. Surg. 2001. -Vol. 9.-P. 37-52.
64. Changes in mineral content and apatite crystal size in bones of patients with osteogenesis imperfecta / U. K. Vetter, E. D. Eanes, J. B. Kopp, J. D. Termine, P. G. Robey // Calcified Tissue Int. 1991. - Vol. 49. - P. 248-250.
65. Characterization of epiphycan, a small proteoglycan with a leucine-rich core protein / H. J. Johnson, L. Rosenberg, H. Choi, S. Garza, M. Hook, P. J. Neame // Biol. Chem. 1997. - Vol. 272. - P. 18709-18717.
66. Characterization of human DSPG3, a small dermatan sulfate proteoglycan / M. Peere, H. J. Johnson, S. Garsa, W. R. Harrison, S. Yoon, F. B. Elder, R. Kucherlapati, M. Hook, J. T. Hecht // Genomics. 1996. - Vol. 38. - P. 399^04.
67. Chen, H. Effects of traditional Chinese medicine on bone loss in SAMP6: a murine model for senile osteoporosis. / H. Chen, S. Emura, H. Isono // Biol. Pharm. Bull. 2005. - Vol. 28. - P. 865-869.
68. Cizza, G. Depression: a major, unrecognized risk factor for osteoporosis? / G. Cizza, P. Ravn, G. P. Chrousos, P. W. Gold // Trends Endocrin. Met. 2001. -Vol. 12.-P. 198-203.
69. Collagen XII mutation disrupts matrix structure of periodontal ligament and skin / E. Reichenberger, S. Baur, C. Sukotjo, B. R. Olsen, N. Y. Karimbux, I. Nishimura // Dent. Res. 2000. - Vol. 79. - P. 1962-1968.
70. Collagenase activity of cathepsin К depends on complex formation with chondroitin sulfate / Z. Li, W. S. Hou, C. R. Escalante-Torres, B. D. Gelb, D. Bromme // Biol. Chem. 2002. - Vol. 277. - P. 28669-28676.
71. Consequences of childhood-onset growth hormone deficiency for adult bone mass / H. De Boer, G. J. Blok, A. Van Lingen, G. J. J. Teule, P. Lips, E. A. Van der Veen // Bone Miner. Res. 1994. - Vol. 9. - P. 1319-1326.
72. Correlates of osteopenia in patients with cystic fibrosis / G. S. Bhudhikanok, J. Lim, R. Marcus, A. Harkins, R. B. Moss, L. K. Bachrach // Pediatrics. — 1996.-Vol. 97.-P. 103-111.
73. Cowles, E. A. Mineralization and the expression of matrix proteins during in vivo bone development / E. A. Cowles, M. E. De Rome, G. Pastizzo // Calcified. Tissue Int. 1998. - Vol. 62. - P. 74-82.
74. Critchlow, M. A. The effects of age on the response of rabbit periosteal osteoprogenitor cells to exogeneous transforming growth factor-/32. / M. A. Critchlow, Y.S. Bland, D.E. Ashhurst // Cell Sci. 1994. - Vol. 107. - P. 499-516. .
75. Decorin activates the epidermal growth factor receptor and elevates cytosolic Ca2+ in A431 carcinoma cells / S. Patel, M. Santra, D. J. McQuillan, R. V. Iozzo, A. P. Thomas // Biol. Chem. 1998. - Vol. 273. - P. 3121-3124.
76. Decorin suppresses tumor cell growth by activating the epidermal growth factor receptor / D. Moscatello, M. Santra, D. M. Mann, D. J. McQuillan, A. J. Wong, R. V. Iozzo // Clin. Invest. 1998. - Vol. 101. - P. 406-412.
77. Decorin-induced growth suppression is associated with up-regulation of p21, an inhibitor of cyclin-dependent kinases / A. De Luca, M. Santra, A. Baldi, A. Giordano, R. V. Iozzo // Biol. Chem. 1996. - Vol. 271. - P. 18961-18965.
78. Downey, P. A. Bone biology and the clinical implications for osteoporosis / P. A. Downey, M. I. Siegel // Phys. Ther. 2006. - Vol. 86. - P. 77-91.
79. Ducy, P. The osteoblast: a sophisticated fibroblast under central surveillance / P. Ducy, T. Schinke, G. Karsenty // Science. 2000. - Vol. 289 - P. 1501— 1504.
80. Ectopic expression of decorin protein core causes a generalized growth suppression in neoplastic cells of various histogenetic origin and requires endogenous p21, an inhibitor of cyclin-dependent kinases / M. Santra,
81. D.M.Mann, E. W. Mercer, T. Skorski, B. Calabretta, R. V. Iozzo // Clin. Invest. 1997.-Vol. 100.-P. 149-157.
82. Effect of dietary protein on bone loss in elderly men and women: the Framingham osteoporosis study / M. T. Hannan, K. L. Tucker, B. Dawson-Hughes, L. A. Cupples, D. T. Felson, D. P. Kiel // Bone Miner. Res. 2000. -Vol. 15.-P. 2504-2512.
83. Effect of treatment on bone mass, mineral metabolism, and body composition in untreated celiac disease patients / C. Mautalen, D. Gonzalez, R. Mazure, H. Vazquez, M. P. Lorenzetti, E. Maurino, S. Niveloni, S. Pedreira,
84. E. Smecuol, L. A. Boerr, J. C. Bai // Am. J. Gastroen. 1997. - Vol. 92. -P. 313-318.
85. Effects of zinc supplementation on vertebral and femoral bone mass in rats on strenuous treadmill training exercise / C. Seco, M. Revilla, E. R. Hernandez,
86. J. Gervas, J. Gonzalez-Riola, L. F. Villa, H. Rico // Bone Miner. Res. 1998. -Vol. 13.-P. 508-512.
87. Effects on bone mass of long term treatment with thyroid hormones: a metaanalysis / B. Uzzan, J. Campos, M. Cucherat, P. Nony, J. P. Boissel, G. Y. Perret // Clin. Endocrin. Metab. 1996. - Vol. 81. - P. 4278-4289.
88. Endostatin inhibits VEGF-A induced osteoclastic bone resorption in vitro / A. Sipola, K. Nelo, T Hautala, J. Ilvesaro, J. Tuukkanen // BMC Musculoskelet. Disord. 2006. - Vol. 7(1). - P. 56.
89. Erlebacher, A. Increased expression of TGF-/?2 in osteoblasts results in an osteoporosis-like phenotype / A. Erlebacher, R. Derynck // Cell Biol. 1996. -Vol. 132.-P. 195-210.
90. Expression of bone sialoprotein (BSP) in developing human tissues / . P. Bianco, L. W. Fisher, M. F. Young, J. D. Termine, R. P. Gehron //
91. Calcified. Tissue Int. 1991. - Vol. 49, No 6. - P. 421-426.
92. Fairfield, W. P. Osteopenia in eugonadal men with acquired immune deficiency syndrome wasting syndrome / W. P. Fairfield, J. S. Finkelstein, A. Klibanski, S. K. Grinspoon // Clin. Endocrin. Metab. 2001. - Vol. 86. -P. 2020-2026.
93. Fedarko, N. S. Temporal regulation of hyaluronan and proteoglycan metabolism by human bone cells in vitro / N. S. Fedarko, J. D. Termine, M. F. Young, P. G. Robey // Biol. Chem. 1990. - Vol. 265. - P. 1220012209.
94. Femurs from rats fed diets deficient in copper or iron have decreased mechanical strength and altered mineral composition / D. Medeiros, J. Ilich, J. Ireton, V. Matkovic, L. Shiry, R. Wildman // Trace Elem. Electroly. 1997. -Vol. 10.-P. 197-203.
95. Fibroblasts from post-burn hypertrophic scar tissue synthesize less decorin than normal dermal fibroblasts / P. G. Scott, С. M. Dodd, A. Ghahary, Y. J. Shen, E. E. Tredget // Clin. Sci. 1998. - Vol. 94. - P. 541-547.
96. Funderburgh, J. L. Mini review keratan sulfate: structure, biosynthesis, and function / J. L. Funderburgh // Glycobiol. 2000. - Vol. 10. - P. 951-958.
97. Ganry, O. Effect of alcohol intake on bone mineral density in elderly women the EPIDOS study / O. Ganry, C. Baudoin, P. Fardellone // Am. J. Epidemiol. -2000.-Vol. 151.-P. 773-780.
98. Ghosh, S. Low bone mineral density in Crohn's disease, but not in ulcerative colitis, at diagnosis / S. Ghosh, S. Cowen, W. J. Hannan, A. Ferguson // Gastroen.-1994.-Vol. 107.-P. 1031-1039.
99. Gilboe, I. M. Bone mineral density in systemic lupus erythematosus: comparison with rheumatoid arthritis and healthy controls / I. M. Gilboe, Т. K. Kvien, G. Haugeberg, G. Husby // Ann. Rheum. Dis. 2000. - Vol. 59. -P.110-115.
100. Glycosaminoglycan sulfation in human osteoarthritis / A. H. K. Plaas, L. A. West, S. W. Palms, F. R. T. Nelson // Biol. Chem. 1998. - Vol. 273, Issue 20.-P. 12642-12649.
101. Godang, K. Decreased bone area, bone mineral content, formative markers, and increased bone resorptive markers in endogenous Cushing's syndrome / K. Godang, T. Ueland, J. Bollerslev // Eur. J. Endocrinol. 1999. - Vol. 141. -P. 126-131.
102. Greendale, G. A. Endogenous sex steroids and bone mineral density in older women and men: the Rancho Bernardo study / G. A. Greendale, S. Edelstein, E. Barrett-Connor // Bone Miner. Res. 1997. - Vol. 12. - P. 1833-1843.
103. Grzesik, W. J. Bone matrix RGD-glycoproteins: immunolocalization and their interaction with human primary osteoblastic bone cells in vivo /
104. W. J. Grzesik, P. G. Robey // Bone Miner. Res. 1994. - Vol. 9, No 4. -P. 487-496.
105. Gullberg, B. World-wide projections for hip fracture / B. Gullberg, O. Johnell, J. A. Kanis // Osteoporosis Int. 1997. - Vol. 7 - P. 407-413.
106. Gurevitch, O. The hematological etiology of osteoporosis / O. Gurevitch , S. Slavin // Med. Hypotheses. 2006. - Vol. 12.-P. 121-133.
107. Hall, S. L. The relation of dietary vitamin С intake to bone mineral density: results from the PEPI study / S. L. Hall, G. A. Greendale // Calcified. Tissue Int. 1998.-Vol. 63.-P. 183-189.
108. Hambidge, M. Biomarkers of trace mineral intake and status / M. Hambidge // J. Nutr. 2003. - Vol. 133. - P. 948S-955S.
109. Herzberg, M. Zinc excretion in osteoporotic women / M. Herzberg, J. Foldes, R. Steinberg, J. Menczel // Bone Miner. Res. 1990. - Vol. 5. - P. 251-257.
110. Holtrop, M. E. Light and electron microscopic structure of bone-forming cells / The Osteoblast and Osteocyte / M. E. Holtrop ; Ed. by В. K. Hall. N J.: Telford Press Inc; 1990. - P. 1-39.
111. Hopwood, J. J. The mucopolysaccharidoses. Diagnosis, molecular genetics and treatment / J. J. Hopwood, C. P. Morris // Mol. Biol. Med. 1990. -Vol. 7.-P. 381-404.
112. Hunziker, E. B. Differential effects of insulin-like growth factor I and growth gormone on developmental stages of rat growth plate chondrocytes in vivo / E. B. Hunziker, J. Wagner, J. Zapf// Clin. Invest. 1994. - Vol. 93. -P. 1078-1086.
113. Ilich, J. Z. Nutrition in bone health Revisited: A story beyond calcium / J. Z. Ilich, J. E. Kerstetter // Am. College Nutr. 2000. - Vol. 19, №. 6. - P. 715-737.
114. Impaired mechanical strength of bone in experimental copper deficiency / J. Jonas, J. Bums, E. W. Abel, M. J. Cresswell, J. J. Strain, C. R. Paterson // Ann. Nutr. Metab. 1993. - Vol. 37. - P. 245-252.
115. Inbred strains of rats // Rat genome. 1996. - Vol. 2, №2. - P. 52-54.
116. Interaction of biglycan with type I collagen / E. Schonherr, P. Witsch-Prehm, B. Harrach, H. Robenek, J. Rauterberg, H. Kresse // Biol. Chem. -1995. Vol. 270. - P. 2776-2783.
117. Iozzo, R. V. Matrix proteoglycans: from molecular design to cellular function / R. V. Iozzo // Annu Rev. Biochem. 1998. - Vol. 67. - P. 609-652.
118. Iozzo, R. V. The family of the small leucine-rich proteoglycans: key regulators of matrix assembly and cellular growth / R. V. Iozzo // Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 1997. - Vol. 32. - P. 141-174.
119. Jackson, R. L. Glycosaminoglycans: molecular properties, protein interactions, and role in physiological processes / R. L. Jackson, S. J. Busch, A. D. Cardin // Phys. Rev. 1991. - Vol. 71. - P. 481-539.
120. Kelley, G. A. Exercise and bone mineral density in men: a meta-analysis / G. A. Kelley, K. S. Kelley, Z. V. Tran // Appl. Physiol. 2000. - Vol. 88. -P. 1730-1736.
121. Kingsley, D. M. The TGF- p superfamily: new members, new receptors, and new genetic test of function in different organism / D. M. Kingsley // Gen. Dev. 1994.-Vol. 8.-P. 133-146.
122. Kuc, I. M. Increased diameters of collagen fibrils precipitated in vitro in the presence of decorin from various connective tissues / I. M. Kuc, P. G. Scott // Conn. Tiss. Res. 1997. - Vol. 36. - P. 287-296.
123. Laurent, Т. C. Hyaluronan. / Т. C. Laurent, J. R. E. Fraser // FASEB. — 1992. Vol. 6. - P. 2397-2404.
124. Law, M. R. A meta-analysis of cigarette smoking, bone mineral density and risk of hip fracture: recognition of a major effect / M. R. Law, A. K. Hackshaw //Br. Med. J.-1997.-Vol. 315.-P. 841-846.
125. Lees, S. Mineralization of Type I Collagen / S. Lees // Biophys. 2003. -Vol. 85. -P. 204-207
126. Mackie, E. J. Osteoblasts: novel roles in orchestration of skeletal architecture / E. J. Mackie // Int. J. Biochem. Cell Biol. 2003. - Vol. 35(9). -P. 1301-1305.
127. Majeska, R. J. Attachment to extracellular matrix molecules by cells differing in expression of osteoblastic traits / R. J. Majeska, M. Port, T. A. Einhorn // Bone Miner. Res. 1993. - Vol. 8, No 3. - P. 277-289.
128. Marcum, J. A. The amino-terminal region of a proteochondroitin core protein, secreted by aortic smooth muscle cells, shares sequence homology with the pre-propeptide region of the biglycan core protein from human bone /
129. J. A. Marcum, M. A. Thompson // Biochem. Biophys. Res. Comm. — 1991. — Vol. 175.-P. 706-712.
130. Marks, S. C. The structure and development of bone / Principles of bone biology / S. C. Marks, D. C. Hermey ; J. P. Bilezikian, L. G. Raisz, G. A. Rodan. San Diego, Calif.: Academic Press, 1996. - P. 3-14.
131. Marshall, A. The effect of pamidronate on lumbar spine bone density and pain in osteoporosis secondary to systemic mastocytosis / A. Marshall, R. T. Kavanagh, A. J. Crisp // Br. J. Rheumatol. 1997. - Vol. 36. - P. 393396.
132. Martyn, C. N. Prediction of burden of hip fracture / C. N. Martyn, C. Cooper // Lancet. 1999. - Vol. 353. - P. 769-770.
133. Matsui, Y. Characterization of aggregating proteoglycans from the proliferative, maturing, hypertrophic, and calcifying zones of the cartilaginous physis / Y. Matsui, M. Alini, C. Webber, R. Poole // Bone Joint Surg. —1991. — Vol. 73-A.-P. 1064-1074.
134. Mirnecan, the 25-kDa corneal keratan sulfate proteoglycan, is a product of the gene producing osteoglycin / J. L. Funderburgh, L. M. Corpuz, M. R. Roth, M. L. Funderburgh, E. S. Tasheva, G. W. Conrad // Biol. Chem. 1997. -Vol. 272. - P. 28089-28095.
135. Modulation of collagen gel contraction by decorin / K. Bittner, C. Liszio, P. Blumberg, E. Schonherr, H. Kresse // Biochemistry. 1996 - Vol. 314 -P. 159-166.
136. Molecular cloning and characterization of a dermatan-specific N-acetylgalactosamine 4-O-Sulfotransferase / M. R. Evers, G. Xia, H.-G. Kang, M. Schachner, J. U. Baenziger // Biol. Chem. 2001. - Vol. 276. - P. 3634436353.
137. Molecular cloning of a novel bone-forming compound: osteoinductive factor / L. Madisen, M. Neubauer, G. Plowman, D. Rosen, P. Segarini, J. Dasch, A. Thompson, J. Ziman, H. Bentz, A. F. Purchio // DNA Cell Biol. 1990. -Vol. 9. - P. 303-309.
138. Morton, D. J. Vitamin С supplement use and bone mineral density in postmenopausal women / D. J. Morton, E. L. Barrett-Connor, D. L. Schneider // Bone Miner. Res.-2001 -Vol. 16.-P. 135-140.
139. Neame, P. J. Small leucin-rich proteoglycans / Proteoglycans structure, biology, and molecular interactions / P. J. Neame, K. J. Kay; Ed. by R. V. Iozzo. New-York: Marcel Dekker Inc., 2000. - P. 201-237.
140. Nordin, В. E. C. Calcium and osteoporosis / В. E. C. Nordin // J. Nutr.1997. Vol. 13. - P. 664-686.
141. New approaches to regulating the chondroitin/dermatan sulfate glycosaminoglycan component of the vascular extracellular matrix / J. Nigro, M. L. Ballinger, S. Survase, N. Osman, P. J. Little // Sci. World J. 2005. -Vol. 5.-P. 515-520.
142. One-hour test for estimating intestinal absorption of calcium by using stable strontium as a marker / A. J. A. M. Sips, J. C. Netelenbos, R. Barto, P. Lips, W. J. F. Van der Vijgh // Clin. Chem. 1994. - Vol. 40(2). - P. 257-259.
143. Osteoclastic activation is the principal mechanism leading to secondary osteoporosis in rheumatoid arthritis / A. Gough, P. Sambrook, J. Devlin, A. Huissoon, C. Njeh, S. Robbins, T. Nguyen, P. Emery // Rheumatol. 1998. -Vol. 25.-P. 1282-1289.
144. Osteoporosis after gastrectomy: bone mineral density of lumbar spine assessed by dual-energy X-ray absorptiometry / Y. Adachi, E. Shiota, T.
145. Matsumata, Y. Iso, R. Yoh, S. Kitano // Calcif. Tissue Int. 2000. - Vol. 66. -P. 119-122.
146. Peacock, M. Genetics of osteoporosis / M. Peacock, C.H. Turner, M.J. Econs, T. Foroud // Endocr. Rev. 2002. - Vol. 23. - P. 303-326.
147. Peacock, M. Interpretation of bone mass determinations as they relate to fracture: implications for asymptomatic primary hyperparathyroidism / M. Peacock // Bone Miner. Res. 1991. - Vol. 6(2). - P. S77-S82.
148. Pearson, D. Differential regulation of biglycan and decorin by retinoic acid in bovine chondrocytes / D. Pearson, J. Sasse // Biol. Chem. 1992. - Vol. 267. - P. 25364-25374.
149. Pins, C. D. Self-assembly of collagen fibers. Influence of fibrillar alignment and decorin on mechanical properties / C.D. Pins, D.L. Christiansen, R. Patel, F.H. Silver//Biophys.-1997.-Vol. 73.-P. 2164-2172.
150. Pogany, G. The in vitro interaction of proteoglycans with type I collagen is modulated by phosphate / G. Pogany, D. J. Hernandez, К. C. Vogel // Arch. Biochem. Biophys. 1994. - Vol. 313.-P. 102-111.
151. Pratt, N.E. Clinical musculoskeletal anatomy / N. E. Pratt. Philadelphia: J.B. Lippincott Co, 1991.-287 p.
152. Prediction of bone mass change after parathyroidectomy in patients with primary hyperparathyroidism / D. Nakaoka, T. Sugimoto, T. Kobayashi, T. Yamaguchi, A. Kobayashi, K. Chihara // Clin. Endocrinol. Metab. 2000. -Vol. 85.-P. 1901-1907.
153. Premenopausal smoking and bone density in 2015 perimenopausal women / A. P. Hermann, C. Brot, J. Gram, N. Kolthoff, L. Mosekilde // Bone Miner. Res.-2000.-Vol. 15.-P. 780-787.
154. Prolonged heparin therapy in pregnancy causes bone demineralization / M. De Swiet, W. P. Dorrington, J. Fidler, A. Horsman, D. Katz, E. Letsky, M. Peacock, P. H. Wise II Br. J. Obstet. Gynaecol. 1983. - Vol. 90. - P. 1129-1134.
155. Proteoglycans: key partners in bone cell biology / F. Lamoureux, M. Baud'huin, L. Duplomb, D. Heymann, F. Redini // Bioessays. 2007. — Vol. 29(8).-P. 758-771.
156. Purdey, M. The pathogenesis of Machado Joseph disease: a high manganese/low agnesium initiated CAG expansion mutation in susceptible genotypes? / M. Purdey // Am. Coll. Nutr. 2004. - Vol. 23. - P. 715S-729S.
157. Ralston, S. H. Estrogen inhibits release of tumor necrosis factor from peripheral blood mononuclear cells in postmenopausal women / S. H. Ralston, R. G. G. Russell, M. Gowen // Bone Miner. Res. 1990. - Vol. 5. - P. 983988.
158. Raman, R. Structural insights into biological roles of protein-glycosaminoglycan interactions / R. Raman, V. Sasisekharan, R. Sasisekharan // Chem. Biol. 2005. - Vol. 12. - P. 267-277.
159. Reversal of low bone density with a gluten-free diet in children and adolescents with celiac disease / S. Mora, G. Barera, A. Ricotti, G. Weber, C. Bianchi, G. Chiumello // Am. J. Clin. Nutr. 1998. - Vol. 67. - P. 477-481.
160. Rosen, C. J. Longitudinal changes in lumbar bone density among thyrotoxic patients after attainment of euthyroidism / C. J. Rosen, R. A. Adler // Clin. Endocrinol. Metab. 1992. - Vol. 75. -P. 1531-1534.
161. Roughley, P. J. Cartilage proteoglycans: structure and potential functions / P. J. Roughley, E. R. Lee // Microscopy Res. Techn. 1994. - Vol. 28. -P. 385-397.
162. Roughley, P. J. Changes in the expression of decorin and biglycan in human articular cartilage with age and regulation by TGF-8 / P. J. Roughley, L. I. Melching, A. D. Recklies // Matrix Biol. 1994. - Vol. 14. - P. 51-59.
163. Sandberg, M. M. Matrix in cartilage and bone development: current views on the function and regulation of major organic components / M. M. Sandberg // Ann. Med. 1991. - Vol. 23. - P. 207 -217.
164. Schecroun, N. Bone-like nodules formed by human bone marrow stromal cells: comparative study and characterization / N. Schecroun, С. H. Delloye // Bone. 2003. - Vol. 32. - P. 252-260.
165. Schmid, C. Insulin-like growth factors / C. Schmid // Cell Biol. Int. 1995. -Vol. 19.-P. 445-457.
166. Scott, J. E. Proteodermatan and proteokeratan sulfate (decorin, lumican/fibromodulin) proteins are horseshoe shaped. Implications for their interactions with collagen / J. E. Scott // Biochemistry. 1996. - Vol. 35. -P. 8795-8799.
167. Selective inhibition of the collagenase activity of cathepsin К / J. Selent, J. Kaleta, Z. Li, G. Lalmanach, D. Bromme // Biol. Chem. 2007. - Vol. 282. -P. 16492-16501.
168. Shane, E. Immunosuppressive therapy and the skeleton / E. Shane, S. Epstein // Trends Endocrinol. Metab. 1994. - Vol. 5. - P. 169-175.
169. Smith, R. Pregnancyassociated osteoporosis / R. Smith, N. A. Athanasou, S. J. Ostlere, S. E. Vipond//Q.J.M. 1995.- Vol. 88.-P. 865-878.
170. Strontium as a marker for intestinal calcium absorption: the stimulatory effect of calcitriol / M. D. Bolscher, J. C. Netelenbos, R. Barto, W. J. F. Van der Vijgh // Clin. Chem. 2000. - Vol. 46. - P. 248-251.
171. Structure and molecular regulation of bone matrix proteins / P. G. Robey, N. S. Fedarko, Т. E. Hefferan, P. Bianco, U. K. Vetter, W. Grzesik,
172. A. Friedenstein, G. Van der Pluijm, K. P. Mintz, M. F. Young // Bone Miner. Res. -1993. Vol. 8(2). - P. S483-S487.
173. Sugahar, K. Recent advances in the study of the biosynthesis and functions of sulfated glycosaminoglycans / K. Sugahar, H. Kitagawa // Curr. Opin. Struct. Biol.-2000.-Vol. 10.-P. 518-527.
174. Targeted disruption of decorin leads to abnormal collagen fibril morphology and skin fragility / K. G. Danielson, H. Baribault, D. F. Holmes, H. Graham, К. E. Kadler, R. V. Iozzo // J. Cell Biol. 1997. - Vol. 136. - P. 729-743.
175. M. F. Young // Nat. Genet. 1998. - Vol. 20. - P. 78-82,
176. Taylor, K. R. Glycosaminoglycans and their proteoglycans: host-associated molecular patterns for initiation and modulation of inflammation / K. R. Taylor, R. L. Gallo // FASEB. 2006. - Vol. 20. - P. 9-22.
177. Teitelbaum, S. L. Bone resorption by osteoclasts / S. L. Teitelbaum // Science. 2000. - Vol. 289. - P. 1504-1508.
178. The effects of anorexia nervosa on bone metabolism in female adolescents / L. A. Soyka, S. Grinspoon, L. L. Levitsky, D. B. Herzog, A. Klibanski // Clin. Endocrinol. Metab. 1999. - Vol. 84. - P. 4489-4496.
179. The globular domain of the proa 1(1) N-propeptide is not required for secretion, processing by procollagen N-proteinase, or fibrillogenesis of type I collagen in mice. / P. Bornstein, V. Walsh, J. Tullis, E. Stainbrook,
180. J. F. Bateman, S. G.Hormuzdi // Biol. Chem. 2002. - Vol. 277. - P. 26052613.
181. The self-association of biglycan from bovine articular cartilage / J. Liu, . T.M. Laue, U. Choi, L.-H. Tang, L. Rosenberg // Biol. Chem. 1994.1. Vol. 269. P. 28366-28373.
182. The small leucine-rich proteoglycan biglycan modulates ВМР-4-induced osteoblast differentiation / X.-D. Chen, L. W. Fisher, P. G. Robey, M. F. Young // FASEB. 2004. - Vol. 18. - P. 948-958.
183. Toole, B. P. Hyaluronan and its binding proteins, the hyaladherins / B. P. Toole // Curr. Opinion Cell Biol. 1990. - Vol. 2. - P. 389-444.
184. Toroian, D. The size exclusion characteristics of type I collagen: implications for the role of noncollagenous bone constituents in mineralization / D. Toroian, J. E. Lim, P. A. Price // Biol. Chem. 2007. - Vol. 282. -P.22437-22447.
185. Transcriptional regulation of decorin gene expression. Induction by quiescence and repression by tumor necrosis factor-alpha / A. Mauviel,
186. M. Santra, Y. Q. Chen, J. Uitto, R. V. Iozzo // Biol. Chem. 1995. - Vol. 270. -P. 11692-11700.
187. Triffitt, J. T. Osteogenesis: Bone development from primitive progenitors / J. T. Triffitt, С .J. Joyner, R. O. Oreffo, A. S. Virdi // Biochem. Soc. Trans.- 1998.-Vol. 26, No l.-P. 21-26.
188. Tsonis, P. A. Limb regeneration / P. A. Tsonis. — Cambridge : Cambridge University Press, 1996. 232 p.
189. Ungefroren, H. Transcriptional regulation of the human biglycan gene / H. Ungefroren, N. B. Krull // Biol. Chem. 1996. - Vol. 271. - P. 1578715795.
190. Use of oral corticosteroids and risk of fractures / T. P. Van Staa, H. G. M. Leufkens, L. Abenhaim, B. Zhang, C. Cooper // Bone Miner. Res. -2000. Vol. 15. - P. 993-1000.
191. Vertebral compression fractures in multiple myeloma. I. Distribution and appearance at MR imaging / F. E. Lecouvet, B. Vande, В. E. Maldague, L. Michaux, E. Laterre, J. L. Michaux, A. Ferrant, J. Malghem // Radiol. -1997.-Vol. 204.-P. 195-199.
192. Vetter, U. K. Osteogenesis imperfecta: changes in noncollagenous proteins in bone / U. K. Vetter, L. W. Fisher, J. D. Termine, P. G Robey // Bone Miner. Res. 1991.-Vol. 6.-P. 501-505.
193. Ward, К. D. A meta-analysis of the effects of cigarette smoking on bone mineral density / K. D. Ward, R. C. Klesges // Calcif. Tissue Int. 2001. -Vol. 68.-P. 259-270.
194. Wendel, M. Bone matrix proteins: isolation and characterization of a novel cell-binding keratan sulfate proteoglycan (osteoadherin) from bovine bone / M. Wendel, Y. Sommarin, D. Heinegard // Cell Biol. 1998. - Vol. 141. -P. 839-847.
195. Yamaguchi, Y. Negative regulation of transforming growth factor-beta by the proteoglycan decorin / Y. Yamaguchi, D. M. Mann, E. Ruoslahti // Nature. 1990. - Vol. 346. - P. 281-284.
196. Yasuda, Y. The role of cathepsins in osteoporosis and arthritis: rationale for the design of new therapeutics / Y. Yasuda, J. Kaleta, D. Bromme // Advanced Drug Delivery Rev. 2005. - Vol. 57. - P. 973-993.
197. Young, M. F. Biglycan knockout mice: new models for musculoskeletal diseases / M. F. Young, Y. Bi, L. Ameye, X. D. Chen // Glycoconj. 2002. -Vol. 19(4-5). - P. 257-262.
198. Young, V. R. Trace element biology: the knowledge base and its application for the nutrition of individuals and populations / V. R. Young // J. Nutr. 2003. -Vol. 133.-P. 1581S- 1587S.
199. Zhou, H.-Y. Proteomic analysis of hydroxyapatite interaction proteins in bone / H.-Y. Zhou // Ann. N.Y. Acad. Sci. 2007. - Vol. 1116. - P. 323-326.
-
Ершов, Константин Игоревич
-
кандидата биологических наук
-
Новосибирск, 2008
-
ВАК 03.00.13
- Роль протеаз различных классов в развитии остеопороза у крыс
- Молекулярно-клеточные механизмы регуляции костного ремоделирования при иммобилизации
- Метаболическое состояние соединительной ткани в условиях физиологической нормы и его регуляция веществами естественного происхождения при экспериментальном артрите
- Протеогликаны культуры миобластов L6J1: характеристика и влияние на адгезию, пролиферацию и дифференцировку миобластов
- Биохимические механизмы нарушения метаболизма костной ткани под действием низкомолекулярных хлорорганических соединений
