Smad4促进成骨分化的机制研究

目的 探讨Smad4基因促进成骨分化的作用机制。方法 采用条件性基因敲除技术Cre/loxp,制备骨细胞特异性敲除Smad4小鼠(Smad4otcko),小鼠胚胎骨骼透明染色分析胚胎期小鼠长骨生长状况;待小鼠成长至1月龄,X-ray检测突变小鼠与对照组小鼠的骨密度差异;静态骨组织形态学分析检测突变鼠及对照鼠的骨量变化、成骨细胞数量变化等差异;实时荧光定量PCR检测Smad4突变鼠股骨成骨细胞相关因子Runx2、ALP、OSX及OCN;破骨细胞TRAP染色分析Smad4突变鼠破骨细胞形态及数量变化;qPCR检测突变鼠股骨破骨吸收标志基因RANKL、OPG,并计算RANKL/OPG比率。结果 Smad4基因敲除小鼠在胚胎期未出现长骨生长异常。X线结果显示,1月龄时,与对照组小鼠相比,Smad4突变鼠的骨密度降低（P＜0.05）,静态骨组织形态学分析表明突变鼠松质骨减少,皮质骨变薄,骨小梁数量减少（P＜0.05）;Smad4突变鼠成骨细胞标志基因表达量显著降低,成骨细胞的数量明显减少（P＜0.05）;RANKL作为破骨吸收标志物表达上调、作为其拮抗剂的OPG表达量下调,RANKL/OPG比率增高（P＜0.05）。结论 Smad4基因通过促进成骨分化,降低破骨吸收从而来维持骨稳态。     

地塞米松对护骨素基因敲除小鼠骨微结构的影响

目的探讨小剂量地塞米松对生长期小鼠骨密度及骨微结构的影响及其与OPG途径的关系。方法 20只4周龄OPG~(-/-)雌性小鼠及20只野生型小鼠随机分四组(n=10):野生型安慰剂组(WT+saline),野生型地塞米松干预组(WT+DEX,地塞米松1mg/kg体重,肌肉注射,每周3次),OPG~(-/-)敲除小鼠安慰剂组(OPG~(-/-)+saline),OPG~(-/-)敲除小鼠DEX干预组(OPG~(-/-)+DEX,地塞米松1 mg/kg体重,肌肉注射,每周3次)。6周后处死小鼠,一侧胫骨行显微CT扫描分析。结果OPG~(-/-)组的组织骨密度、骨小梁体积分数、骨小梁数量、骨小梁厚度均较其他三组降低(P0.05)。OPG~(-/-)+DEX组的组织骨密度、骨小梁体积分数、骨小梁数量、骨小梁厚度均较WT及WT+DEX组降低(P0.05)。OPG~(-/-)组的骨小梁模型因子及骨小梁分离度均较其他三组增加(P0.05);OPG~(-/-)+DEX组的骨小梁模型因子及骨小梁分离度均较WT及WT+DEX组增加(P0.05)。WT及WT+DEX组之间骨小梁微结构参数均无统计学差异。结论在生长期小鼠OPG基因功能缺失时,地塞米松有部分拮抗骨量丢失的作用,表明除了OPG/RANKL途径,地塞米松对骨代谢的影响是多途径的。     

护骨素及配体在卵巢切除大鼠骨组织的蛋白表达和细胞定位

目的对卵巢切除和假切大鼠骨组织中护骨素（OPG）和配体（RANKL）的表达进行比较，观察不同分化阶段成骨细胞的OPG和RANKL表达变化，深入地探讨成骨细胞对破骨细胞发生的调控作用。方法9月龄雌性大鼠分为卵巢切除组和假切组，相同条件喂养3月后处死，取材制作骨病理切片，用免疫组织化学方法测定大鼠股骨OPG和RANKL的蛋白表达，用图像分析软件对蛋白表达情况半定量分析，对各组数据和组织形态进行分析比较。结果OPG和RANKL蛋白在骨组织表达相对稳定。RANKL主要表达在增殖活跃的成骨细胞和幼稚的骨细胞，OPG主要表达在成熟骨细胞和静息骨衬里细胞。与假切组相比，卵巢切除组骨组织内RANKL表达升高（P〈0．01），OPG表达降低（P〈0．05）。结论卵巢切除后骨组织中RANKL/OPG升高，破骨细胞活性增强，骨转换加快。不同发育阶段的成骨细胞对破骨细胞有不同的调节作用，幼稚阶段表现出对破骨细胞的诱导作用，而成熟阶段则表现为抑制作用。     

ACEI对去卵巢骨质疏松大鼠激肽释放酶-激肽系统及骨丢失的影响

目的探究血管紧张素转换酶抑制剂(angiotensin-converting enzyme inhibitor,ACEI)卡托普利对去卵巢(OVX)骨质疏松大鼠骨丢失及激肽释放酶-激肽(kallikrein-kinin system,KKS)系统的影响。方法去卵巢法制备绝经骨质疏松大鼠模型,分为OVX组、ACEI组[6 mg/(kg·d)卡托普利]、阳性对照雌激素组[0.05 mg/(kg·d)己烯雌酚],另不去卵巢为Sham组。给药8周后,全自动生化分析仪检测血清钙(Ca)、Ⅰ型前胶原N-端肽(PINP)、碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OCN)、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)及Ⅰ型胶原交联C端肽β序列(β-CTX)水平,微型计算机断层摄影术(micro CT)法检测骨密度及微结构,TRAP法观察骨组织破骨细胞数量,Western blot法检测骨组织中骨形态发生蛋白2(BMP2)、Runt相关转录因子2(Runx2)、组织激肽释放酶(KLK)、缓激肽受体1(B1R)及缓激肽(BK)蛋白表达。结果相较于Sham组,OVX组大鼠骨密度、骨小梁数量及厚度、骨体积分数、SMI、PINP、ALP、OCN水平、BMP2、Runx2蛋白表达均降低(P均0.05),骨小梁分离度、TRAP、β-CTX水平、破骨细胞数量、KLK、B1R及BK蛋白水平均增加(P均0.05)。相较于OVX组,ACEI组、阳性组大鼠骨密度、骨小梁数量及厚度、骨体积分数、SMI、PINP、ALP、OCN水平、BMP2、Runx2蛋白表达均增加,骨小梁分离度、TRAP、β-CTX水平、破骨细胞数量、KLK、B1R及BK蛋白水平降低(P0.05)。结论 ACEI可抑制KKS系统,降低破骨细胞活性减少骨吸收,增强成骨细胞活性增加骨形成,提高骨密度,改善骨微结构,进而改善OVX大鼠骨质疏松症状。     

Transwell小室内建立小鼠成骨-破骨细胞共培养体系

目的 :Transwell小室内建立体外小鼠成骨-破骨细胞共培养体系,并检测体系对成骨及破骨细胞活性的影响。方法:体外培育小鼠成骨细胞MC3T3-E1和小鼠单核巨噬细胞RAW264.7,RANKL诱导小鼠单核巨噬细胞RAW264.7分化为成熟破骨细胞后,于Transwell小室内建立成骨-破骨细胞共培养体系。通过CCK-8实验、茜素红染色、TRAP染色检测细胞的成骨、破骨活性。采用PCR、Western Blot方法检测成骨细胞MC3T3-E1中OPG、ALP、RANKL、TGF-b1的基因表达以及RANKL的蛋白表达,检测破骨细胞RANK、NF-κB的基因表达和蛋白表达。结果 :小鼠成骨细胞MC3T3-E1和小鼠破骨细胞可在Transwell小室内建立共培养体系;共培养体系影响小鼠成骨细胞与破骨细胞的分化活性,镜下可见成骨细胞分化增多,破骨细胞分化稍减少。共培养体系中成骨细胞基因OPG(0.65±0.08)、ALP(0.16±0.01)较单独培养OPG(1.00±0.08)、ALP(1.01±0.16)表达下降,而TGF-b1(4.42±0.21)、RANKL(4.12±1.04)较单独培养组TGF-b1(1.00±0.10)、RANKL(1.00±0.09)表达上升;破骨细胞相关RANK(0.63±0.06)、NF-κB(0.64±0.08)基因表达较单独培养组的RANK(1.00±0.08)、NF-κB(1.00±0.09)下降,差异均有统计学意义。同时共培养组的OPG(0.43±0.05)、NF-κB(0.59±0.05)的蛋白表达较单独培养组的OPG(0.84±0.06)、NF-κb(1.13±0.03)减少;共培养组RANKL(0.54±0.03)的蛋白表达则较单独培养组的RANKL(0.31±0.03)增加,差异有统计学意义,均与基因表达变化趋势一致。结论:小鼠成骨细胞MC3T3-E1和小鼠破骨细胞可在Transwell小室内建立共培养体系,共培养体系中成骨细胞活性高于破骨细胞活性。     

痩素对小鼠破骨细胞分化及功能的影响

目的 观察瘦素（leptin）对体外骨髓诱导培养的小鼠破骨细胞分化和功能的作用效应,探索leptin和骨吸收之间的关联.方法 建立由巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）和骨保护素配体（RANKL）为共同细胞因子的小鼠破骨细胞骨髓诱导培养体系,将不同浓度的leptin作用于破骨细胞.实验中根据培养液中是否加入M-CSF和RANKL并依据leptin浓度的不同分为：A组,M-CSF和RANKL;B组,M-CSF、RANKL和leptin（80 ng/ml）;C组,M-CSF、RANKL和leptin（160 ng/ml）;D组,M-CSF、RANKL和leptin（240 ng/ml）;E组,M-CSF、RANKL和leptin（320 ng/ml）;F组,M-CSF、RANKL和leptin（400 ng/ml）;同时设立空白对照组G组.于作用后第7天取细胞玻片进行抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色,观察破骨细胞并计数;于第10天取出骨片进行甲苯胺蓝染液染色,在光镜和扫描电镜观察骨吸收陷窝形态.结果：诱导培养的小鼠破骨细胞形态特征明显;A组在破骨细胞数量与D、E、F组相比较有明显的统计学差异（P＜0.05）;A组骨吸收面积比与B、C、D、E、F组都有明显的统计学差异（P＜0.05）.结论：leptin抑制体外培养的破骨细胞的分化和骨吸收功能.     

柚皮苷对共培养体系中成骨细胞活性及破骨细胞分化的影响

目的研究在成骨细胞-破骨细胞共培养体系中,柚皮苷对成骨细胞活性和破骨细胞分化的影响。方法将成骨细胞(MC3T3-E1细胞株)和破骨细胞(RAW264.7细胞株)以2∶1的比例分别培养至Transwell小室的上室和下室。根据培养基是否含有柚皮苷分为对照组和柚皮苷(2ng/ml组、20 ng/ml组、200 ng/ml组),培养7 d后对下室破骨细胞进行TRAP染色和骨吸收陷窝鉴定;荧光定量PCR分析成骨细胞骨保护素(osteoprotegerin,OPG)、核因子κB受体活化因子配体(receptor activator for nuclear factor-κB ligand,RANKL)基因和破骨细胞分化基因活化T细胞核因子-1(NFATc-1)、活化T细胞核因子-2(NFATc-2)和核因子κB受体激活蛋白(receptor activator of NF-κB,RANK)的相对表达量。结果与对照组相比,柚皮苷可以促进成骨细胞OPG、RANKL的表达量且可提高OPG/RANKL的比值,差异有统计学意义(P0.05);20 ng/ml柚皮苷TRAP(+)细胞数(5.82±3.37)明显少于对照组(20.56±7.69),差异有统计学意义(P0.05);柚皮苷可抑制破骨细胞NFATc-1、NFATc-2的表达,促进RANK的表达,差异有统计学意义(P0.05)。结论柚皮苷可促进共培养条件体系中成骨细胞OPG和RANKL的表达以及抑制破骨细胞的分化,与上调OPG/RANKL的比值有关。     

鲑鱼降钙素对去卵巢大鼠骨髓细胞OPG、RANKL基因和蛋白表达的影响

[目的]观察鲑鱼降钙素(sCT)对去卵巢大鼠骨密度(BMD)、血清Ⅰ型胶原交联羧基末端肽(ICTP)变化的影响,以及骨髓细胞骨保护素(OPG)和核因子κB受体活化因子配体(RANKL)的基因表达和两者在胫骨骨骺端蛋白含量的变化.[方法]取3个月龄雌性SD大鼠24只,随机平均分3组:假手术组(Sham)、鲑鱼降钙素处理组(sCT)、安慰剂组(OVX).采用双侧卵巢切除术复制骨质疏松大鼠模型.术后2周CT组予鲑鱼降钙素皮下注射12周,应用双能X线吸收仪法(DXA)测BMD,ELISA法测量血清ICTP浓度,qRT-PCR法定量骨髓细胞OPG和RANKL的mRNA表达量,免疫组织化学染色法测定胫骨干骺端OPG和RANKL蛋白表达量.[结果]与OVX组比较,sCT组的腰椎BMD上升显著(P＜0.05),但股骨BMD改变不明显(P＞0.05);血清ICTP含量显著降低(P＜0.05);骨髓细胞RANKL的mRNA表达量变化不大(P＞0.05),但OPG的mRNA表达量升高(P＜0.05),OPG/RANKL的比率升高(P＜0.05);胫骨干骺端也呈现出RANKL蛋白改变不明显(P＞0.05),而OPG的蛋白分泌增加(P＜0.05),从而OPG/RANKL的比率高于OVX组(P＜0.05)的现象.[结论]降钙素可以预防腰椎BMD的丢失,降低血清ICTP水平,在体内可能主要通过上调OPG的mRNA表达和蛋白分泌,影响OPG/RANKL/RANK系统,影响破骨细胞功能,抑制骨吸收,进而达到预防绝经后骨质疏松的目的.     

维持性血液透析患者血清骨保护素与肾性骨营养不良的关系

骨保护素（OPG）是近年来在肿瘤坏死因子受体超家族中发现的一种具有调控破骨细胞产生和活化作用的生物活性物质。它与核因子κB活化子受体配体（RANKL,亦称骨保护素配体OPGL）和核因子κB活化子受体（RANK）组成的分子调控系统是体内维持骨代谢平衡的重要分子机制。在正常的骨转化中成骨细胞表面表达RANKL．它与破骨细胞前体或破骨细胞表面的RANK结合后启动了信号转导，使破骨细胞增殖和活化．溶骨活动增强。同时成骨细胞分泌OPG，它与RANK竞争性的抑制RANKL使溶骨作用不致过度强烈。     

骨碎补通过骨髓间充质干细胞调节RANKL/OPG抑制破骨细胞的实验研究

目的　研究骨碎补对绝经后骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)RANKL/OPG及破骨细胞分化成熟的影响并探查其可能的作用机制。方法 实验大鼠去双侧卵巢造模,分为实验组（OVXDF,造模+骨碎补水煎液灌胃）、模型组（OVX,造模+0.9%生理盐水灌胃）、假手术组（SHAM,假手术+0.9%生理盐水灌胃）,造模成功后提取BMSCs,将BMSCs和骨髓单核细胞共培养于Transwell小室的上室和下室,分为实验组+破骨细胞（OVXDF+OC）、模型组+破骨细胞（OVX+OC）、假手术组+破骨细胞（SHAM+OC）。下室加入破骨细胞诱导剂,倒置相差显微镜观察破骨细胞的分化成熟情况并计数,酶联免疫吸附剂测定（ELISA）检测下室培养液中骨保护素(osteoprotegerin,OPG)、RANKL的含量,并计算RANKL/OPG,实时荧光定量PCR和蛋白质印迹法(Western blot)检测BMSCs中Wnt10b、β-catenin、RANKL、OPG mRAN及蛋白表达并计算RANKL/OPG。结果 在共培养系统中,与去卵巢灌胃大鼠BMSCs共培养的破骨细胞（OVXDF+OC）数量较单纯模型组+破骨细胞（OVX+OC）明显减少（P＜0.05）。下室培养液OPG含量及共培养BMSCs中Wnt10b、β-catenin、OPG mRAN及蛋白表达模型组+破骨细胞（OVX+OC）最低,RANKL及RANKL/OPG最高,经骨碎补灌胃后（OVXDF+OC）培养液中OPG含量及BMSCs细胞中Wnt10b、β-catenin、OPG mRAN及蛋白表达明显升高,培养液及BMSCs细胞中RANKL及RANKL/OPG明显降低（P＜0.05）。结论 骨碎补可调节BMSCs细胞OPG、RANKL的表达,激活OPG/RANKL/RANK信号通路抑制破骨细胞的分化和成熟,此作用可能与BMSCs的Wnt/β-catenin信号通路的激活有关。     

护骨胶囊对去卵巢大鼠血清骨代谢指标的影响

目的观察去卵巢大鼠血清骨代谢指标的改变及护骨胶囊(HG)的调节作用。方法采用去卵巢(OVX)模型,分假手术(Sham),去卵巢(OVX),仙灵骨葆(Pos)和护骨胶囊低、中、高剂量组(HG-L、HG-M和HG-H)。术后2d连续灌胃给药3个月,取血清检测骨代谢指标。结果1与Sham组比较,OVX组骨形成指标ALP、BALP、UcOC、PINP和骨吸收指标CTX均显著升高,但TRAP5a,TRAPb水平降低;OPG和OPG/RANKL比值显著降低。2与OVX组比较,HG-L、H组进一步升高ALP,HGH组也升高BALP,HG-L、HG-M组降低BALP;Pos组降低ALP和BALP水平。HG和阳性药物给药组降低了UcOC和PINP水平,同时也降低CTX水平。HG-L组的TRAP5a升高;HG-L、HG-M和Pos组使TRAP5b升高。OPG在HG-H和Pos组增加;OPG/RANKL比值HG和阳性药物给药组均升高。结论OVX使部分骨形成和骨吸收指标增加,表现为骨高转换,HG和仙灵骨葆都能降低这些指标。由于HG能在OVX基础上进一步升高ALP,HG-H也升高BALP,而仙灵骨葆没有进一步提高ALP和BALP水平,提示护骨胶囊刺激成骨的作用较强。     

虾青素对去卵巢糖尿病大鼠骨质流失的防治作用

目的探讨虾青素能否防治去卵巢糖尿病大鼠的骨质流失以及可能的机制。方法 3月龄雌性SD大鼠分为3组(每组6只):对照组CON(假手术),模型组OVX/T1DM(去卵巢糖尿病大鼠),药物组OVX/T1DM-ASX(去卵巢糖尿病大鼠,给予虾青素100 mg/(kg·d)。结果连续治疗60 d后,与OVX/T1DM组相比,OVX/T1DM-ASX组骨密度(BMD)明显升高(P0.01),血清I型胶原蛋白(CTX-1)、骨钙素、I型前胶原蛋白n端前肽(PINP)、抗酒石酸磷酸酶5b(TRACP 5b)水平均显著升高(P0.01)。虾青素治疗能抑制去卵巢糖尿病大鼠骨组织形态学的改变,减少骨髓脂肪细胞增加,提高OPG/RANKL的比值。结论虾青素对绝经后糖尿病骨质流失有保护作用,这种作用与调控OPG/RANKL轴有关。     

雌激素对去势骨质疏松症大鼠骨密度和骨代谢影响的实验研究

目的研究雌激素对去势骨质疏松症模型大鼠骨密度(bone mineral density,BMD)和骨代谢的影响,并探讨其治疗骨质疏松症的机制。方法将48只雌性SD大鼠随机分配成对照组、模型组、雌激素组和雌激素+三苯氧胺组,每组12只。除对照组外,其他各组大鼠采用双侧卵巢摘除法制备骨质疏松症模型。雌激素组给予尼尔雌醇(1 mg/kg)灌胃,1次/周;雌激素+三苯氧胺组给予尼尔雌醇(1 mg/kg)和三苯氧胺(3 mg/kg)灌胃,1次/周;对照组和模型组分别使用等量生理盐水灌胃,均持续3个月。3个月后取材,检测大鼠左侧股骨BMD和股骨骨矿物盐含量、血清钙含量以及胫骨中骨骼钙含量;酶联免疫法检测大鼠血清碱性磷酸酶(alkaline phosphates,ALP)、血清抗酒石酸酸性磷酸酶-5b(tartrate resistant acid phosphatase-5b,TRAP-5b)的含量;免疫组化检测大鼠胫骨中骨保护素(osteoprotegerin,OPG)和核因子κB受体活化因子配体(receptor activator for nuclear factor-κB ligand,RANKL)蛋白的表达情况。结果治疗前,与对照组比较其他各组血清钙含量和血清TRAP-5b含量均显著升高(P0.05),骨钙含量、BMD和骨矿物盐含量显著降低(P0.05),血清ALP含量无显著性变化(P0.05);治疗后,与模型组比较雌激素组血清钙含量、血清TRAP-5b含量以及胫骨组织RANKL蛋白表达均显著降低(P0.05),骨钙含量、血清ALP含量、BMD、骨矿物盐含量以及胫骨组织OPG蛋白表达均显著升高(P0.05),而治疗后,与模型组比较雌激素+三苯氧胺组各项指标变化差异无统计学意义(P0.05)。结论雌激素通过显著性提高去卵巢骨质疏松模型大鼠骨骼钙、ALP、股骨骨密度、骨矿物盐以及OPG的含量,抑制骨钙流失、TRAP-5b及RANKL蛋白表达,达到改善骨质疏松的作用。     

Thrombin receptor deficiency leads to a high bone mass phenotype by decreasing the RANKL/OPG ratio

Thrombin and its receptor (TR) are, respectively, expressed in osteoclasts and osteoblasts. However, their physiological roles on bone metabolism have not been fully elucidated. Here we investigated the bone microarchitecture by micro-computed tomography (μCT) and demonstrated increased trabecular and cortical bone mass in femurs of TR KO mice compared to WT littermates. Trabecular thickness and connectivity were significantly enhanced. The physiological role of TR on both inorganic and organic phases of bone is illustrated by a significant increase in BMD and a decrease in urinary deoxypyridinoline (DPD) crosslink concentration in TR KO mice. Moreover, TR KO cortical bone expanded and had a higher polar moment of inertia (J), implying stronger bone. Bone histomorphometry illustrated unaltered osteoblast and osteoclast number and surface in femoral metaphyses, indicating that thrombin/TR regulates osteoblasts and osteoclasts at functional levels. Serum analysis showed a decrease in RANKL and an increase in osteoprotegerin (OPG) levels and reflected a reduced RANKL/OPG ratio in the TR KO group. In vitro experiments using MC3T3 pre-osteoblasts demonstrated a TR-dependent stimulatory effect of thrombin on the RANKL/OPG ratio. This effect was blocked by TR antagonist and p42/p44-ERK inhibitor. In addition, thrombin also intensified p42/p44-ERK expression and phosphorylation. In conclusion, the thrombin/TR system maintains normal bone remodeling by activating RANKL and limiting OPG synthesis by osteoblasts through the p42/44-ERK signaling pathway. Consequently, TR deficiency inhibits osteoclastogenesis, resulting in a high bone mass phenotype.     

Particle‐induced osteolysis is not accompanied by systemic remodeling but is reflected by systemic bone biomarkers

Particle‐induced osteolysis is caused by an imbalance in bone resorption and formation, often leading to loss of implant fixation. Bone remodeling biomarkers may be useful for identification of osteolysis and studying pathogenesis, but interpretation of biomarker data could be confounded if local osteolysis engenders systemic bone remodeling. Our goal was to determine if remote bone remodeling contributes to biomarker levels. Serum concentrations of eight biomarkers and bone remodeling rates at local (femur), contiguous (tibia), and remote (humerus and lumbar vertebra) sites were evaluated in a rat model of particle‐induced osteolysis. Serum CTX‐1, cathepsin K, PINP, and OPG were elevated and osteocalcin was suppressed in the osteolytic group, but RANKL, TRAP 5b, and sclerostin were not affected at the termination of the study at 12 weeks. The one marker tested longitudinally (CTX‐1) was elevated by 3 weeks. We found increased bone resorption and decreased bone formation locally, subtle differences in contiguous sites, but no differences remotely at 12 weeks. Thus, the skeletal response to local particle challenge was not systemic, implying that the observed differences in serum biomarker levels reflect differences in local remodeling. © 2014 Orthopaedic Research Society. Published by Wiley Periodicals, Inc. J Orthop Res 32:967–973, 2014.     

培本固疏方对去势大鼠骨代谢及骨生物力学的影响

目的观察培本固疏方对去卵巢骨质疏松模型大鼠骨密度、骨生物力学及骨代谢指标的影响。方法将42只SD大鼠随机分为假手术组(SHAM)、模型对照组(OVX)、中药低剂量组(D)、中药中剂量组(Z)、中药高剂量组(G)和西药组(X),通过切除大鼠双侧卵巢建立骨质疏松症模型,假手术组仅切除卵巢周围约1 g的脂肪组织。造模4周后进行药物干预,各组持续灌胃8周。计算子宫指数,测定股骨骨密度(bone mineral density,BMD)及股骨生物力学弹性载荷、极限载荷、弹性模量等指标;采用ELISA法测定血清骨代谢指标TRACP5b、sRANKL、OPG及氧化应激指标MDA、AGEs的含量。结果与SHAM组比较,OVX组子宫指数、股骨近端和股骨中段BMD、弹性载荷、弹性模量均明显降低(P0. 05),OVX组血清MDA、AGEs含量明显升高(P0. 01),血清TRACP5b含量明显升高(P0. 01),而OPG、OPG/sRANKL比值下降(P0. 01);与OVX组相比,各治疗组子宫指数、骨强度均有所改善。Z组、G组及X组BMD均明显增高(P0. 05)。Z组、G组及X组TRACP5b含量下降(P0. 05)、OPG含量升高(P0. 05)、RANKL含量降低、OPG/sRANKL比值升高(P0. 05)。Z组、G组血清MDA、AGEs含量降低(P0. 05)。结论培本固疏方可以增加骨强度,通过OPG/RANKL/RANK通路来抑制破骨细胞形成,减缓骨基质吸收,抗氧化应激机制也可能参与其中,具体机制有待探讨。     

橙皮苷对去卵巢骨质疏松症大鼠骨质流失和机制的影响

目的研究橙皮苷对去卵巢骨质疏松大鼠骨质流失和骨保护素(osteoprotegerin,OPG)/核因子kappa B配体的受体激活物(receptor activator of nuclear factor kappa B ligand,RANKL)/RANK通路的影响。方法将48只雌性Sprague-Dawley(SD)大鼠随机分为假手术组、去卵巢骨质疏松组、橙皮苷低剂量组、橙皮苷中剂量、橙皮苷高剂量组和雌激素组。检测骨组织骨体积分数(bone volume fraction,BV/TV)、骨小梁厚度(trabecular thickness,Tb.Th)、骨密度(bone mineral density,BMD)、骨小梁数量(trabecular number,Tb.N)、骨小梁分离度(trabecular separation,Tb.Sp),通过HE染色观察骨组织病理损伤,采用酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测人Ⅰ型胶原C端肽(C-terminal peptide collagen typeⅠ,CTX-Ⅰ)和血清骨钙素(bone glaprotein,BGP)的表达量。运用qRT-PCR和Western bolt分别检测骨组织OPG、RANKL、RANK的mRNA和蛋白表达。结果在橙皮苷治疗后,与去卵巢骨质疏松组相比,骨质疏松标志物BV/TV、BMD、Tb.Th和Tb.N水平升高,Tb.Sp水平降低;大鼠骨小梁数量明显增加,且骨小梁连接更为紧密;骨吸收标志物CTX-Ⅰ水平降低;骨形成标志物BGP水平升高。OPG mRNA相对表达量和蛋白的表达量升高,RANKL和RANK mRNA相对表达量和蛋白的表达量降低。结论橙皮苷能缓解去卵巢骨质疏松大鼠骨质流失并调节OPG/RANKL/RANK信号通路。     

Different bone remodeling levels of trabecular and cortical bone in response to changes in Wnt/β‐catenin signaling in mice

Trabecular bone and cortical bone have different bone remodeling levels, and the underlying mechanisms are not fully understood. In the present study, the expression of Wnt/β‐catenin signaling and its downstream molecules along with bone mass in trabecular and cortical bone were compared in wild‐type mice, constitutive activation of β‐catenin (CA‐β‐catenin) mice and β‐catenin deletion mice. It was found that the expression level of most of the examined genes such as Wnt3a, β‐catenin, osteocalcin and RANKL/OPG ratio were significantly higher in trabecular bone than in cortical bone in wild‐type mice. CA‐β‐catenin resulted in up‐regulated expression of the above‐mentioned genes except for RANKL/OPG ratio, which were down‐regulated. Also, CA‐β‐catenin led to increased number of osteoblasts, decreased number of osteoclasts and increased bone mass in both the trabecular bone and cortical bone compared with wild‐type mice; however, the extent of changes was much greater in the trabecular bone than in the cortical bone. By contrast, null β‐catenin led to down‐regulated expression of the above‐mentioned genes except for RANKL/OPG ratio. Furthermore, β‐catenin deletion led to decreased number of osteoblasts, increased number of osteoclasts and decreased bone mass when compared with wild‐type mice. Again, the extent of these changes was more significant in trabecular bone than cortical bone. Taken together, we found that the expression level of Wnt/β‐catenin signaling and bone remodeling‐related molecules were different in cortical bone and trabecular bone, and the trabecular bone was more readily affected by changes in the Wnt/β‐catenin signaling pathway. © 2016 Orthopaedic Research Society. Published by Wiley Periodicals, Inc. J Orthop Res 35:812–819, 2017.

     

GLP-1对2型糖尿病大鼠血清OPG、RANKL及骨密度的影响研究

目的探讨GLP-1类似物利拉鲁肽对糖尿病大鼠血清OPG、RANKL及骨密度的影响。方法健康雄性SD大鼠随机分为正常对照组(NC组)、糖尿病组(DM)、利拉鲁肽低剂量组(LR-L)、利拉鲁肽高剂量组(LR-H)。高脂高糖饮食联合小剂量链脲佐菌素(STZ)诱导建立2型糖尿病大鼠模型,低剂量组予利拉鲁肽400μg/(kg.d)皮下注射,高剂量组予利拉鲁肽800μg/(kg.d)皮下注射,给药4w后处死大鼠,测血糖、血钙、血磷、碱性磷酸酶、胆固醇、甘油三酯,ELISA法检测OPG、RANK,DXA法检测大鼠骨密度。结果与NC组比较,1 DM组、LR-L组、LR-H组体重均减轻,LR-L组、LR-H组较DM组更轻,但LR-L组与LR-H组间比较无差异;2DM组、LR-L组、LR-H组血糖均升高,LR-L组、LR-H组血糖较DM组低,但LR-L组与LR-H组间比较无差异;3DM、LR-H、LR-L组血清OPG、RANKL明显升高,差异具有统计学意义(P0.05),LR-L组OPG较DM组更高差异有统计学意义(P0.05),LR-H组OPG高于DM组但差异无统计学意义;LR-H与LR-L组RANKL明显低于DM组;4DM组血清OPG/RANKL比值低于NC组,LR-L、LR-H组血清OPG/RANKL较DM升高,差异具有统计学意义(P0.05);5DM组、LR-L、LR-H组大鼠全身及各部位骨密度均降低,差异具有统计学意义(P0.05),但DM组、LR-L组、LR-H组3组间差异无统计学意义。结论利拉鲁肽具有降低2型糖尿病大鼠体重、减低血清RANKL、升高血清OPG的作用,但利拉鲁肽治疗后未见骨密度的提高。     

促胰液素对去卵巢骨质疏松大鼠血清骨转换指标和骨密度的影响

目的 观察促胰液素(secretin,SCT)对去卵巢骨质疏松大鼠骨转换指标和骨密度的影响。方法 采用双侧卵巢去除法制备绝经后骨质疏松大鼠模型,将60只SD大鼠随机分为假手术组、模型对照组、雌激素治疗组和促胰液素治疗组,每组各15只。干预3个月后,测定腰椎骨密度(bone mineral density,BMD),采取ELISA法测定血清I型胶原N前端肽(procollagen I N-Terminal propeptide,PINP)和I型胶原C末端肽(collagen type I C-terminal cross-linked telopeptide,CTX),另使用STRING10.0蛋白相互作用网络分析工具分析骨质疏松相关差异蛋白。结果 与假手术组比较,模型对照组、雌激素治疗组、促胰液素治疗组的PINP含量升高（P＜0.05）,模型对照组的CTX含量升高（P＜0.05）,模型对照组的BMD下降（P＜0.05）,雌激素治疗组和促胰液素治疗组的CTX、BMD含量无显著差异（P＞0.05）;与模型对照组比较,雌激素治疗组、促胰液素治疗组PINP、CTX含量有所下降,而BMD含量升高（P＜0.05）;雌激素组与促胰液素组之间PINP、CTX、BMD含量无显著差异（P＞0.05）。结论 促胰液素能改善去卵巢骨质疏松大鼠的PINP和CTX含量,增加骨密度,抑制骨质丢失,具有较好的抗骨质疏松效果。