增龄后成骨细胞和破骨细胞的生物学特性

骨质疏松或增龄性骨丢失与老年人成骨细胞和破骨细胞的功能特点密切相关。尽管高龄人群成骨细胞骨形成作用和破骨细胞骨吸收作用对骨骼的影响都逐渐下降,但表现出不同的特点。(1)骨形成功能持续降低,主要表现为:成骨细胞分裂增生能力降低、基质合成减少、对钙调激素的敏感性降低。这些变化与骨髓中前体细胞的快速减少有关,使高龄人群骨骼中成骨细胞群由于缺乏新生细胞的不断补充而功能退化。(2)骨吸收功能短暂激活,主要表现为:破骨细胞数量一度增加,而其泌酸和蛋白酶功能基本得以保持。(3)成骨细胞调节能力降低,主要表现为成骨细胞中RANKL和OPC表达失偶联。破骨细胞激活的机制和破骨细胞二次活跃产生不同骨平衡的意义值得探讨。作为建议,我们提倡在基础领域重视骨髓微环境中前体细胞分化增殖的研究。     

电离辐射肾损伤病理特点及其机理研究

目前对放射性肾病有一些研究，但对其发生机理不很明确，现有的体外照射动物肾脏的方法存在定位不准确和肾外组织的损伤。本研究用手术方法将大鼠双肾暴露体外后进行γ射线照射，并通过光镜和电镜观察电离辐射肾损伤的病理特点，以RT-PCR方法研究相关基因表达量的改变，为放射性肾病病理及辐射防护提供实验依据和研究手段。     

卵巢辐射损伤对大鼠腰椎骨密度和生物力学的影响

目的探讨大鼠卵巢辐射损伤后腰椎骨密度、微结构和生物力学的改变。方法手术暴露大鼠双侧卵巢并应用50Gy的γ射线局部照射,术后90d取大鼠腰椎,DEXA测定骨密度,扫描电镜显示微结构,并行压缩实验检测腰椎最大载荷。结果与假手术组相比,卵巢辐射组大鼠的腰椎骨密度显著减少(P<0.05),骨微结构破坏,生物力学性能下降(P<0.05)。结论卵巢辐射损可导致大鼠腰椎的骨质疏松样改变。     

老年人骨质疏松的诊断与筛查

骨质疏松在老年人中的患病率明显增高.据全国6中心应用美国GE公司Lunar双能X线骨密度仪（DEXA）对20～98岁11 418名健康人测定的骨密度资料表明,依据WHO诊断标准,≥50岁人群骨质疏松患病率男性腰椎为11.9%,女性为32.1%.众多文献报道,≥60岁女性骨质疏松患病率为30%～50%,男性20%～30%.骨质疏松是老年人易发骨折的重要诱发因素,其发生率在70岁以上人群中明显上升,上海与北京70～79岁女性脊椎骨折患病率分别为25.4%和19.0%,≥80岁女性分别为39.3%和36.9%.因而,骨折已成为老年人缩短寿命、致残、致畸的主要原因.在未来50年中,我国老年人口的数量将迅速增加,预计≥60岁的老年人将接近人群的30%,老年人的骨质疏松与其诱发的脆性骨折患病率在我国将会更加严重.因此,重视老年人骨质疏松的诊断和防治对提高老年人的生活质量至关重要.现对老年人骨质疏松的诊断作一概述,并讨论简易筛查方法.     

肾小管上皮细胞对成骨细胞骨代谢相关基因表达的体外调节

目的观察近端肾小管上皮细胞对成骨细胞骨代谢相关基因表达的直接调节作用。方法体外分离培养大鼠近端肾小管上皮细胞与头盖骨成骨细胞;用甲状旁腺激素（PTH）、137^Cs-γ线及25（OH）D3预作用前者,再与后者分为4组共培养：①单培养组（成骨细胞单培养）、②共培养组（肾小管上皮细胞与成骨细胞共培养）、③刺激共培养组（肾小管上皮细胞经PTH＋25（OH）D3处理,再与成骨细胞共培养）、④抑制共培养组（肾小管上皮细胞经137^Cs-γ线照射＋25（OH）D3处理,再与成骨细胞共培养）;并用RT-PCR方法检测共培养体系中成骨细胞的BGP、ALP、ColI、RANKL与OPG mRNA表达。结果共培养组成骨细胞的骨形成相关基因BGP、ALP、Col I mRNA表达较单培养组显著降低（P〈0．001）;刺激共培养组各基因表达较共培养组显著上升（P〈0．05-P〈0．001）;抑制共培养组ALP表达水平较共培养组显著降低（P〈0．001）,BGP与Col I mRNA表达无显著变化。共培养组与单培养组比较,RANKL与OPC;mRNA表达显著降低（P〈0．001）,但RANKL／OPG比值显著高于后者（P〈0．01）;刺激共培养组与共培养组比较,OPG mRNA表达明显上调（P〈0．01）, RANKL mRNA表达变化无显著意义。RANKL／OPG比值显著降低（P〈0．05）;抑制共培养组与共培养组比较, OPG表达显著下降（P〈0．01）,RANKL/OPG比值则显著增高（P〈0．01）。结论培养的近端肾小管上皮细胞对成骨细胞骨代谢相关基因表达具有直接的调节作用。建立的共培养体系可用于骨代谢相关药物筛选及作用机制研究。     

补肾富钙中药对大鼠卵巢辐射损伤所致骨质疏松形态

目的 探讨补肾富钙中药对大鼠卵巢辐射损伤所致骨质疏松形态计量学的影响.方法 40只SD大鼠随机分为四组(n=10),分别为假手术组(灌服1%纤维素90 d)、模型组(以50 Gy γ射线局部照射大鼠卵巢建立卵巢辐射损伤模型,1%纤维素灌服90 d)、尼尔雌醇组(造模后给予尼尔雌醇灌胃90 d)和补肾富钙中药组(造模后给予补肾富钙中药灌胃90 d).各组大鼠于处死前第14天和第4天分别腹腔注射盐酸四环素(30 mg/kg)进行标记,处死后取右侧股骨组织和L4腰椎组织分别进行骨组织形态计量和扫描电镜观察.结果 与模型组比较,补肾富钙中药组和尼尔雌醇组的骨小梁体积显著增加,骨吸收表面减少;尼尔雌醇组的骨形成表面和矿化沉积率下降,但在补肾富钙中药组则无显著变化.扫描电镜观察显示,模型组骨小梁变细、中断、排列稀疏,而补肾富钙中药组和尼尔雌醇组上述变化较轻微.结论 补肾富钙中药可有效预防卵巢辐射损伤诱发的骨质疏松.     

绝经后妇女骨丢失与1,25-二羟维生素D的相关性研究

目的研究随增龄和绝经发生的骨化三醇1,25(OH)2D活性和/或数量降低与骨量丢失的相关性及其影响因素,以阐明绝经后骨质疏松症的病因机理以用于指导临床防治.方法应用放免法测定了绝经后骨质疏松症妇女57例和绝经后非骨质疏松症妇女37例的血清1,25-二羟维生素D(1,25(OH)2D)、25-羟维生素D(25(OH)D)、甲旁腺素(PTH)、雌激素(E2)水平,ELISA法测定尿脱氧吡啶酚与肌酐比值等骨代谢相关指标,并进行病例对照分析.结果绝经后骨质疏松妇女血清1,25(OH)2D和25(OH)D含量分别为18 pg/ml±6pg/ml和32 ng/ml±9 ng/ml,非骨质疏松组分别为31 pg/ml±14 pg/ml和46 pg/ml±17 ng/ml, 骨质疏松妇女的血清1,25(OH)2D和25(OH)D含量明显低于非骨质疏松妇女,雌激素水平也明显降低,但PTH和Dpd/Cr水平则明显升高(P<0.01).对于绝经后妇女,L2～4的骨密度值(BMD)与血清1,25(OH)2D含量存在高度相关(r=0.693,P<0.001), BMD值的变异中有48%可以用血清1,25(OH)2D水平的变化来解释.此外,血清1,25(OH)2D与25(OH)D的相关关系密切(r=0.511, P<0.001),两者存在底物依赖合成关系.结论血清1,25(OH)2D水平与骨量值明显相关.年龄的增长,绝经年限的延长和绝经引起雌激素水平的下降,导致了血清1,25(OH)2D 水平下降,并伴有继发性PTH升高,是绝经后妇女骨量丢失加速的重要病理生理之一.     

体外培养人成骨细胞Ⅰ型胶原合成与表达的增龄性改变

目的探讨体外培养不同年龄组人成骨细胞Ⅰ型胶原（COL-1）表达的增龄性改变. 方法选择＜5岁、30～40岁、50～60岁及70～79岁4个年龄组骨折患者的松质骨,用1：1 DMEM-Ham F-12培养液进行培养.第2代细胞培养至7 d和13 d,分别定量留取培养48 h的条件培养液,第2代细胞一部分经诱导培养至14 d进行电镜观察,另一部分培养至14 d抽提细胞内总RNA,用逆转录聚合酶链反应方法半定量检测COL-1基因表达,并进行各年龄组比较. 结果成骨细胞经体外诱导培养后透射电镜下观察,细胞外基质中可见大量原胶原;细胞培养至7 d和13 d Ⅰ型前胶原羧基端前肽（PICP）检测值均随年龄增长逐渐降低,与年龄之间呈显著负相关（男性7 d： r=-0.503, P＜0.05, 13 d： r=-0.662, P＜0.01; 女性7 d： r=-0.658, P＜0.01, 13 d： r=-0.770, P＜0.01）;各年龄组成骨细胞均检测到COL-1基因mRNA表达,表达量＜5岁组较低,30～40岁组最高,之后随年龄增长逐渐降低,其表达量和年龄呈显著正相关（男性r=0.331,女性r= 0.327,均为P＜0.05）,性别间差异无统计学意义. 结论体外培养人成骨细胞可合成原胶原,PICP分泌随增龄而降低,不同年龄组人成骨细胞均表达COL-1 mRNA,30～40岁后表达量随年龄增长而降低.     

成骨细胞和破骨细胞衰老改变及其在增龄性骨丢失中的作用

背景：认识增龄过程中成骨细胞和破骨细胞变化规律，特别是高龄人群成骨细胞和破骨细胞的生物学特点，对骨质疏松有效合理的防治具有十分重要的意义。目的：回顾关于成骨细胞和破骨细胞数量和活性增龄变化的实验及临床研究结果，明确增龄过程中成骨细胞和破骨细胞的变化规律和衰老特点。数据来源：1995／2003 PubMed，2002／2004年万方数据库，本实验室研究结果。数据提取：PubMed 16篇，万方数据库1篇，本实验室数据。主要观察指标：细胞数量、酶活性、基因表达水平。结果：高龄人群成骨细胞骨形成作用和破骨细胞骨吸收作用对骨骼的影响都逐渐下降，但表现出不同的特点。①骨形成功能持续降低，主要表现为：成骨细胞分裂增生能力降低、基质合成减少、对钙调激素的敏感性降低。这些变化与骨髓中前体细胞的快速减少有关，使高龄人群骨骼中成骨细胞群由于缺乏新生细胞的不断补充而功能退化。②骨吸收功能短暂激活，主要表现为：破骨细胞数量一度增加，而其泌酸和蛋白酶功能基本得以保持。③成骨细胞调节能力降低，主要表现为成骨细胞中RANKL和OPG表达失偶联。结论：破骨细胞激活的机制和破骨细胞二次活跃产生不同骨平衡的意义值得探讨。作为建议，作提倡在基础领域重视骨髓微环境中前体细胞分化增殖的研究。     

伊班膦酸对卵巢切除大鼠骨质疏松的预防

目的 观察伊班膦酸对卵巢切除大鼠骨质疏松的预防作用。方法 取10－12月龄的SD大鼠54只，随机分为6组，5组大鼠作双侧卵巢切除，分别给予生理盐水，低、中、高（0.25、0.5、1.0mg/kg&;#183;d）3种剂量的伊班膦酸及尼尔雌醇（1mg/kg&;#183;周），另1组为假手术组，给予生理盐水，1次／d，共3个月。结果 生理盐水对照组骨干重、灰重、钙含量和股骨骨密度低于其他各组均有显著意义（P＜0.05或P＜0.01)，低、中、高3种剂量的伊班膦酸用药组全身骨密度分别较生理盐水对照组全身骨密度增加0.9%、9.9%和3.6%，伊班膦酸及尼尔雌醇组椎骨、胫骨骨小梁面积较生理盐水对照组明显增加。尿羟脯氨酸与肌酐（HOP／Cr)比值伊班膦酸及尼尔雌醇组低于生理盐水对照组均有显著意义（P＜0.01)。结论 伊班膦酸有明显预防卵巢切除大鼠发生骨质疏松的作用。