大黄素治疗对去卵巢大鼠骨量流失的保护作用机制研究

目的探讨大黄素(emodin,DHS)对去卵巢大鼠骨量流失的影响,并探索可能的机制。方法通过双侧去卵巢建立骨质疏松大鼠模型;随后随机分为假手术组(Sham)、去卵巢组(OVX)以及大黄素组(DHS),每组10只;其中DHS组大鼠接受大黄素[90 mg/(kg·d)]治疗12周;待治疗结束后使用Micro-CT、HE染色切片、骨代谢指标、以及蛋白质印迹观察治疗效果以及可能的机制。结果治疗12周后,与OVX组相比,Micro-CT和HE染色切片结果显示DHS组的大鼠骨小梁数量和骨密度得到明显改善。DHS组大鼠BMD、TV/BV、Tb.N、Tb.Th和Tb.Sp较OVX组明显改善(P<0.05)。与OVX组相比,DHS组的BALP水平明显升高(P<0.05);而TRACP-5b和β-CTX水平显著降低(P<0.05)。和OVX组比较,DHS组OPG表达水平上调(P<0.05),而RANKL和β2AR表达水平下调(P<0.05)。结论大黄素可以通过降低β2AR表达和激活OPG/RANKL信号通路介导对去卵巢大鼠骨量流失的保护作用。     

熊果酸通过BMP-2/Smad4/Wnt/β-catenin信号通路介导对去卵巢大鼠骨量流失的保护作用

目的 探讨熊果酸(XGS)对去卵巢大鼠骨量流失的影响,并探索可能的机制。方法 通过双侧去卵巢建立骨质疏松大鼠模型;随后随机分为假手术组(Sham)、去卵巢组(OVX)以及熊果酸组(XGS),每组10只;其中XGS组大鼠接受熊果酸(100 mg/kg)治疗12周;待治疗检测股骨骨量、骨密度(BMD)、骨矿物质含量(BMC)、骨代谢指标以及BMP-2、Smad4、Wnt 1和 β-catenin表达。结果 治疗12周后,与OVX组相比,Micro-CT和双能X线结果显示XGS组的大鼠骨小梁微观参数、骨密度和骨矿物质含量得到明显改善。XGS组大鼠BMD、BMC、TV/BV、Tb.N、Tb.Th和Tb.Sp较OVX组明显改善(P＜0.05)。血清检测结果和生物力学检测结果显示XGS组的最大载荷和弹性模量均高于OVX组(P＜0.05);XGS组大鼠血清ALP、OPD和OCN水平较OVX组明显降低,组间差异有统计学意义(P＜0.05)。WB检测显示,和OVX组比较,XGS组BMP-2、Smad4、Wnt1和β-catenin表达水平明显上调,比较差异有统计学意义(P＜0.05)。结论 熊果酸可以通过BMP-2/Smad4/Wnt/β-catenin信号通路介导对去卵巢大鼠骨量流失保护作用。     

牛蒡苷元通过OPG/RANKL信号通路介导对去卵巢大鼠骨量流失的保护作用

目的探讨牛蒡苷元(AGN)对去卵巢大鼠骨强度和骨量的影响,并探索可能的机制。方法本研究中通过双侧去卵巢建立骨质疏松大鼠模型;随后随机分为假手术组(Sham)、去卵巢组(OVX)以及牛蒡苷元组(AGN),每组10只;其中牛蒡苷元组大鼠接受牛蒡苷元[40 mg/(kg.d)]治疗12周;待治疗结束后使用Micro-CT、Masson染色切片、骨代谢指标、骨生物力学检测以及蛋白质印迹观察治疗效果以及可能的机制。结果治疗12周后,与OVX组相比,Micro-CT和Masson染色切片结果显示AGN组的大鼠骨小梁数量和骨密度得到明显改善。AGN组大鼠BMD、TV/BV、Tb.N、Tb.Th和Tb.Sp较OVX组明显改善(P0.05)。治疗12周时,AGN组极限载荷和刚度较OVX组显著增加(P0.05),而AGN组骨代谢指标AKP和TRACP水平显著降低(P0.05),差异有统计学意义(P0.05)。和OVX组比较,AGN组OPG表达水平明显上调,而RANKL表达水平显著下调,差异有统计学意义(P0.05)。表明AGN组的大鼠OPG/RANKL信号通路被激活。结论牛蒡苷元可以通过OPG/RANKL信号通路介导对去卵巢大鼠骨骼的保护作用。     

曲古抑菌素A促进去卵巢大鼠钛植入物骨整合

目的 探讨TSA对去卵巢大鼠TI骨整合的影响。方法 将30只健康3月龄雌性SD大鼠随机分为Sham组（n=5）和OVX组（n=25）。正常饲养3个月后,两组各选取5只大鼠处死,取股骨远端样本行Micro-CT和HE染色以鉴定是否成功建立骨质疏松模型。随后在OVX组剩余大鼠双侧股骨干骺端植入直径1.5 mm TI,并将其分为2组：Control组（n=10）和TSA组（n=10）。连续给药4周。给药结束后处死全部大鼠并取股骨样本行Micro-CT扫描、HE染色以及Masson染色,ELISA法检测,拔钉实验。结果 与Sham组对比,Micro-CT显示OVX组BMD、BV/TV、Tb.Th、Tb.N降低（P<0.05）,而Tb.Sp、SMI升高（P<0.05）,HE染色显示OVX组骨小梁数量明显降低。与Control组对比,Micro-CT显示TSA组BMD、BV/TV、Tb.Th、Tb.N 、Conn.D均升高（P<0.05）,而Tb.Sp、SMI降低（P<0.05）,HE染色、Masson染色显示TSA组骨小梁数量、新生骨数量均升高,ELISA法检测结果显示TSA组OCN、BMP2均升高,拔钉实验显示TSA组TI轴向拔出力增大。结论 TSA通过上调OCN、BMP2等成骨相关蛋白,促进骨小梁形成和新骨形成,进而改善去卵巢大鼠TI骨整合。     

牛磺酸治疗通过激活自噬介导对老年大鼠骨量和骨强度的保护作用

目的探讨牛磺酸(NHS)对老年大鼠骨量流失的影响,并探讨可能的机制。方法将30只大鼠随机分为对照组(CON)、模型组(MOD)以及牛磺酸组(NHS),每组10只;其中NHS组大鼠每天接受牛磺酸(2 g/kg)治疗12周;待治疗结束后通过Micro-CT检测、HE染色切片、血清指标、蛋白质印迹观察治疗效果,探讨可能的机制。结果治疗12周后,与MOD组相比,三点弯曲试验、Micro-CT和HE染色切片结果显示NHS组大鼠的骨小梁数量、骨强度和骨密度(bone mineral density,BMD)得到明显改善。NHS组大鼠最大载荷和弹性模量、BMD、TV/BV、Tb.N、Tb.Th和Tb.Sp较OVX组明显改善(P<0.05)。和MOD组比较,NHS治疗后大鼠血清BLAP、P1NP、TRACP-5b和β-CTX水平明显降低,组间差异有统计学意义(P<0.05)。和MOD组比较,NHS组Runx2、BMP2、Beclin-1和LC3Ⅱ/LC3-Ⅰ表达水平明显上调,而P62表达水平显著下调,比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论NHS可能通过激活自噬,从而对年龄引起的骨量丢失起到保护作用。     

白茅苷对去卵巢大鼠骨髓间充质干细胞功能和骨量的影响

目的观察白茅苷治疗去卵巢大鼠骨髓间充质干细胞功能和骨量的影响并初步探索可能机制。方法通过双侧去卵巢建立骨质疏松大鼠模型;随后随机分为假手术组(Sham)、去卵巢组(OVX)以及白茅苷组(BMG),每组10只;其中BMG组去卵巢大鼠每天给予白茅苷(20 mg/kg)灌胃治疗;待12周治疗结束后分离培养各组大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),使用碱性磷酸酶(ALP)和茜素红(ARS)染色并使用蛋白质印迹检测BMP-2、Runx2、OPN、OCN、ALP和Col1蛋白表达;进一步使用Micro-CT和骨生物力学检测观察治疗效果。结果 OVX组大鼠BMSCs向成骨细胞分化后ALP和ARS染色阳性面积以及BMP-2、Runx2、OPN、OCN、ALP和Col1表达较Sham组明显降低(P0.05);而经过BMG治疗,BMG组大鼠BMSCs向成骨细胞分化后ALP和ARS染色阳性面积以及BMP-2、Runx2、OPN、OCN、ALP和Col1表达较OVX组明显增加(P0.05)。OVX组股骨最大载荷和弹性模量、BMD、BV/TV、Tb.N和Tb.Th较Sham组明显降低,而Tb.Sp则明显升高(P0.05)。BMG组左侧股骨最大载荷和弹性模量、BMD、BV/TV、Tb.N和Tb.Th均明显高于OVX组(P0.05),而Tb.Sp明显低于OVX组(P0.05)。结论白茅苷通过促进BMSCs诱导成骨分化来减少去卵巢大鼠骨骨密度、骨量和骨强度下降。     

高脂饮食通过抑制Wnt/β-catenin信号介导对骨质疏松大鼠骨密度和骨修复的负面影响

目的 评估高脂饮食（HFD）对骨质疏松大鼠骨密度（bone mineral density, BMD)及骨修复的影响并探讨可能的机制。方法 将雌性SD大鼠随机分为三组：假手术卵巢切除组（Sham）、手术卵巢切除模型组（OVX）、手术卵巢切除模型+HFD（OVX+HFD）;随后所有大鼠在双侧去卵巢手术或假手术后12周基础上制作双侧股骨干建立骨缺损模型,OVX+HFD组大鼠在股骨上接受HFD干预4周。随后使用影像学、血清学、骨生物力学以及基因水平检测来评估骨修复效果。结果 与Sham组相比,OVX和OVX+HFD组的血清E2、ALP水平均显著降低( P<0.05),而TRAP水平均显著升高(P<0.05);OVX和OVX+HFD组之间有显著差异(P<0.05)。Micro-CT检测显示OVX+HFD组骨修复效果较OVX和Sham组明显降低;定量检测结果显示OVX+HFD组的BMD、Tb.N和Tb.Th显著小于OVX组(P<0.01),而Tb.Sp(P<0.05)在OVX+HFD组中明显大于在OVX组。生物力学显示HFD干预后明显降低了去卵巢大鼠骨缺损部位的机械强度,包括大鼠股骨的极限载荷、刚度、能量吸收和弹性模量(P均<0.05);基因检测表明与OVX组相比,OVX + HFD组Smad2、Smad3和GSK-3βmRNA表达显著增加(P<0.01),而Wnt1和β-cateninmRNA表达均显著降低(P<0.01)。结论 HFD对骨质疏松状态下骨缺损愈合有负面影响,而这种影响可能是通过对Wnt/β-catenin信号传导抑制来实现的。     

黄芪多糖治疗对去卵巢诱导骨质疏松大鼠骨密度、骨量和骨代谢的影响

目的探索黄芪多糖对去卵巢大鼠骨量和骨代谢以及BMP-2/Smads信号通路的影响。方法30只雌性SD大鼠进行去卵巢手术或假手术。正常饲养12周后被分为黄芪多糖组(ASNT组)、对照组(CON组)和去卵巢组(OVX组),其中黄芪多糖组每天给予400 mg/kg黄芪多糖治疗。通过骨密度、骨代谢指标、Micro-CT以及WB检测评估ASNT对骨质疏松症大鼠骨量、骨代谢以及BMP-2/Smads信号通路的影响。结果经过12周治疗,ASNT组大鼠骨密度较OVX组显著增加(P<0.05);ASNT治疗12周可以降低血清ALP和OC水平,增加血钙含量,增加股骨骨密度。经过12周治疗,ASNT组大鼠骨体积分数(BV/TV)、表面积体积分数(BS/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数目(Tb.N)较OVX组显著增加;而骨小梁间隙(Tb.Sp)较OVX组显著降低,差异比较有统计学意义(P<0.05)。WB结果表明OVX大鼠骨组织的BMP-2/Smsds信号通路受到抑制;ASNT可以通过上调BMP-2、p-Smad1和p-Smad5的表达显著激活BMP-2/Smsds信号通路传导。结论研究表明ASNT对去卵巢大鼠骨密度和骨量具有保护作用,可能和激活BMP-2/Smads信号通路有关。     

甜菜碱通过IGF-1R/β-catenin信号通路介导对2型糖尿病大鼠骨流失的保护作用

目的探讨甜菜碱(betaine,TCJ)对2型糖尿病大鼠骨量流失的影响,并探讨可能的机制。方法30只大鼠被随机分为对照组(CON)、模型组(MOD)及甜菜碱组(TCJ),每组10只,其中对MOD组和TCJ组建立2型糖尿病模型。随后TCJ组大鼠每天接受50 mg/kg甜菜碱治疗12周,待治疗结束后通过Micro-CT检测、HE染色切片以及蛋白质印迹检测。结果治疗12周后,与MOD组相比,三点弯曲试验、Micro-CT和HE染色切片结果显示TCJ组的大鼠骨小梁数量、骨强度和骨密度得到明显改善(P<0.05)。TCJ组大鼠最大载荷和弹性模量、骨密度(bone mineral density,BMD)、TV/BV、Tb.N、Tb.Th和Tb.Sp较MOD组明显改善(P<0.05)。和MOD组比较,TCJ组β-catenin表达水平明显上调,而p-IGF-1R、p-GSK-3β、p-β-catenin、IGF-1R和GSK-3β表达水平显著下调,比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论甜菜碱通过IGF-1R/β-catenin信号通路介导对2型糖尿病大鼠骨流失起到保护作用。     

甜菜碱通过IGF-lR/β-catenin信号通路介导对2型糖尿病大鼠骨流失的保护作用

目的 探讨甜菜碱（betaine,TCJ)对2型糖尿病大鼠骨量流失的影响,并探讨可能的机制。方法30只大鼠被随机分为对照组（CON)、模型组（MOD)及甜菜碱组（TCJ),每组10只,其中对MOD组和TCJ组建立2型糖尿病模型。随后TCJ组大鼠每天接受50 mg/kg甜菜碱治疗12周,待治疗结束后通过Micro-CT检测、HE染色切片以及蛋白质印迹检测。结果 治疗12周后,与MOD组相比,三点弯曲试验、Micro-CT和HE染色切片结果显示TCJ组的大鼠骨小梁数量、骨强度和骨密度得到明显改善（P<0.05)。TCJ组大鼠最大载荷和弹性模量、骨密度（bone mineral density, BMD)、TV/BV、Tb.N、Tb.Th和Tb.Sp较 MOD 组明显改善（P<0. 05)。和 MOD 组比较,TCJ 组 β-catenin 表达水平明显上调,而 p-IGF-lR、p-GSK-3β、p-β-catenin、IGF-1R 和GSK-3β表达水平显著下调,比较差异有统计学意义（P<0.05)。结论 甜菜碱通过IGF-lR/β-catenin信号通路介导对2型糖尿病大鼠骨流失起到保护作用。     

吡咯喹啉醌通过降低氧化应激和RANKL/OPG比率减少去卵巢大鼠骨量流失研究

目的观察补充吡咯喹啉醌(PQQ)对去卵巢诱导的骨质疏松大鼠骨量和骨强度的影响。方法 30只12周龄(225～260 g)雌性SD大鼠随机分为3组(每组n=10),即OVX组、OVX+PQQ组和Sham组;其中OVX组和OVX+PQQ组进行手术切除双侧卵巢,而Sham组进行假手术; OVX+PQQ组术后食物添加4 mg/kg PQQ。治疗12周,在治疗结束收集血液和股骨,分别进行微型计算机断层扫描(Micro-CT)、生物力学检测、组织切片检测、蛋白印迹检测(WB)以及血清指标检测。结果Micro-CT和HE切片表明,与Sham组相比,OVX组的股骨骨密度和骨微观参数显著降低(P0.05); OVX组的小梁间距显著增加(P0.05),而OVX+PQQ上述指标明显优于OVX组(P0.05)。生物力学检测表明Sham组具有最高的极限载荷、能量和刚度;与OVX组比较,OVX+PQQ组极限载荷、能量和刚度明显增加(P0.05)。血清学表明,与Sham组大鼠相比,OVX大鼠血清CTX-1、TRACP-5b和MDA水平均显著升高,而T-AOC和SOD活性显著降低; PQQ治疗后显著改善(P0.05)。WB检测结果表明与Sham组大鼠相比,OVX大鼠RANKL和RANKL/OPG比率均显著升高,而OPG和FOXO1表达显著降低;经过PQQ后得到RANKL和RANKL/OPG比率均显著降低,而OPG和FOXO1表达显著增加(P 0.05)。结论 PQQ通过抑制氧化应激和降低RANKL/OPG比率来增加去卵巢大鼠骨量和骨强度。     

芦荟素通过激活ERK1/2-Runx 2信号通路介导对去卵巢大鼠骨量流失的保护作用

目的观察芦荟素对去卵巢大鼠骨量的影响,并探讨可能的机制。方法将30只雌性Sprague Dawley大鼠随机分为3组:假手术组(Sham)、去卵巢组(OVX)及去卵巢大鼠+芦荟素治疗组(LHS,去卵巢大鼠每天接受50 mg/kg芦荟素治疗,持续12周)。12周后取双侧股骨进行微型计算机断层扫描(Micro-CT)检测股骨干骺端微观结果,通过组织病理切片观察骨小梁结果变化,通过骨生物力学检测骨强度改变以及运用蛋白质印迹(WB)检测可能的机制。结果OVX组大鼠的骨密度(bone mineral density,BMD)、骨显微结构、最大载荷和弹性模量等指标均明显低于Sham组(P<0.05)。芦荟素治疗后大鼠的骨密度、骨显微结构、最大载荷和弹性模量等指标均有明显改善,比较差异有统计学意义(P<0.05)。WB检测显示OVX组p-Erk1/2、Erk1/2、ALP、RUNX 2、OCN和OPN表达水平较Sham组明显下调(P<0.05)。LHS组p-Erk1/2、Erk1/2、ALP、RUNX 2、OCN和OPN表达水平较OVX组明显上调。结论芦荟素可以显著改善去卵巢大鼠股骨骨强度和骨量,这种疗效可能通过激活ERK1/2-Runx 2信号通路促进成骨来实现的。     

骨碎补总黄酮对去卵巢大鼠下颌骨显微结构及最大载荷的影响

目的应用Micro-CT和骨生物力学技术,探讨骨碎补总黄酮对去卵巢大鼠的下颌骨显微结构及最大载荷的影响。方法40只3月龄雌性SD大鼠,随机分为5组:假手术组(sham operation group,Sham)、去卵巢模型组(ovariectomized group,OVX)、骨碎补总黄酮高剂量组(high-dose drynaria total flavonoids group,GB-H)、骨碎补总黄酮低剂量组(low-dose drynaria total flavonoids group,GB-L)和戊酸雌二醇组(Estradiol Valerate group,EV),建模成功后连续给药12 w。实验结束后,取下颌骨进行显微CT扫描及三维重建,然后进行最大载荷测量。结果与Sham组相比,OVX组大鼠下颌骨微结构:骨密度、相对骨体积、骨小梁厚度、骨小梁数目明显减小(P0.05),骨表面积体积比、骨小梁间隙明显增高(P0.05);下颌骨的最大载荷明显减少(P0.05)。与OVX组相比,EV组大鼠下颌骨微结构获得良好修复,最大载荷也明显修复。骨碎补总黄酮低剂量组相对骨体积、骨小梁数目较OVX组显著升高(P0.05),骨小梁间隙显著减小(P0.05)。骨碎补总黄酮高剂量组疗效优于低剂量组,大鼠下颌骨的相对骨体积、骨表面积体积比、骨小梁间隙、骨小梁数目以及下颌骨骨密度均得到一定程度修复,下颌骨最大载荷也较OVX组显著增加(P0.05)。结论骨碎补总黄酮能够修复去卵巢大鼠下颌骨微结构,提高下颌骨骨密度和最大载荷,这将可能为颌骨骨质疏松的防治提供一种新的途径。     

蛇床子素/壳聚糖衍生物胶束对去卵巢骨质疏松大鼠骨微结构和骨吸收的影响

目的观察蛇床子素/壳聚糖衍生物胶束(Osthole-loaded N-octyl-O-sulfonyl chitosan micelles,NSC-OST)对去卵巢骨质疏松大鼠骨微结构和骨吸收的影响,初步探讨其抗骨质疏松的分子机制。方法将40只雌性SD大鼠按照随机原则分为5组:假手术组(Sham)、模型组(Ovx)、尼尔雌醇组(Nil)、蛇床子素(OST)、蛇床子素/壳聚糖衍生物胶束组(NSC-OST),除了假手术组以外均通过摘除双侧卵巢形成骨质疏松模型,连续给药12周后,通过HE染色和Micro-CT检测分别从二维、三维形态学角度观察药物对骨微结构的影响;通过抗酒石酸酸性磷酸酶染色观察药物对体内破骨细胞生成和分化的影响;通过免疫组化手段检测药物对破骨特异分子NFATc1、c-fos、CTSK表达的影响。结果 HE染色结果显示药物组均能明显改善造模引起的组织骨质疏松样改变,其中Nil组改善骨微结构的效果最明显,其次为NSC-OST组,最后是OST组;通过Micro-CT分析发现NSC-OST可显著提高大鼠股骨的BMD和BV/TV(P0.05),并明显改善Tb.N、Tb.Sp、Tb.Th三项指标(P0.05),效果要优于OST组,但略逊于Nil组; TRAP染色提示NSC-OST可以明显抑制N.Oc/BS和Oc.S/BS两项破骨生成参数(P0.05),效果要优于OST组,但略逊于Nil组;免疫组化实验提示:NSC-OST可以抑制大鼠骨组织中的破骨特异分子NFATc1、c-fos、CTSK的表达,前两项指标NSC-OST与Nil抑制作用相当,抑制CTSK时NSC-OST的作用要弱于Nil,均强于OST。结论 NSC-OST可以显著改善去卵巢大鼠的骨微结构,其抗骨质疏松作用的发挥可能与其抑制破骨细胞的生成和分化相关。