鏈脲佐菌素誘導(dǎo)糖尿病大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨分化能力研究.pdf

1、[研究背景]隨著人口老齡化，糖尿病在臨床上越來(lái)越多見(jiàn)，它可直接對(duì)包括心、腎、肝等體內(nèi)的多個(gè)器官造成損害，其中對(duì)骨代謝的影響，近年來(lái)得到了更多重視。糖尿病骨質(zhì)疏松在臨床上相當(dāng)常見(jiàn)，它常常導(dǎo)致骨量下降，骨折風(fēng)險(xiǎn)增加。糖尿病骨質(zhì)疏松發(fā)病機(jī)制被廣泛研究，其發(fā)生機(jī)理可能與高血糖，氧化應(yīng)激損傷和內(nèi)分泌紊亂相關(guān)，但是具體機(jī)理并不清楚。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(Bonemarrowmesenchymalstemcells，BMSCs)是骨髓中除造血干細(xì)胞以外的

2、另一種重要的成體干細(xì)胞，它參與構(gòu)成造血微環(huán)境，可向成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成肌細(xì)胞等分化，在維持骨量的相對(duì)穩(wěn)定方面起著重要作用，BMSCs數(shù)量或活性的改變可直接導(dǎo)致骨質(zhì)疏松或骨硬化的發(fā)生。最近的研究結(jié)果顯示:糖尿病動(dòng)物模型骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖能力與生長(zhǎng)存在異常。但BMSCs功能變化與糖尿病骨質(zhì)疏松關(guān)系并不清楚，因此，本文通過(guò)研究糖尿病大鼠BMSCs增殖、凋亡、成骨分化的變化，為闡明糖尿病骨質(zhì)疏松的發(fā)病機(jī)制提供理論依據(jù)。
　　

3、 [目的]本實(shí)驗(yàn)以糖尿病大鼠為模型，觀察其血糖變化與骨量丟失的關(guān)系，并體外分離培養(yǎng)糖尿病大鼠來(lái)源BMSCs，比較其細(xì)胞增殖、抗凋亡及成骨分化能力特點(diǎn)，研究糖尿病對(duì)BMSCs的影響，并初步探討其機(jī)制。
　　 [方法]60只6周齡雌性SD大鼠隨機(jī)分為2組，每組30只，實(shí)驗(yàn)組予以鏈脲佐菌素腹腔注射（65mg/kg，溶于5mmol/L檸檬酸緩沖液，pH4.5），對(duì)照組注射等量的生理鹽水。處理10周后，通過(guò)Micro-CT檢測(cè)比較兩組大

4、鼠的骨密度、骨礦物質(zhì)含量、小梁骨體積、小梁骨數(shù)量指數(shù)等顯微結(jié)構(gòu)參數(shù);并采用貼壁法獲得骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，應(yīng)用CCK-8(Cellcountingkit-8)檢測(cè)第2代BMSCs增殖能力，0.3％過(guò)氧化氫和血清剝奪誘導(dǎo)的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞凋亡;成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)4周后，通過(guò)實(shí)時(shí)定量PCR(Real-timequantitativepolymerasechainreaction，RT-PCR)檢測(cè)Ⅰ型膠原蛋白(CollagentypeⅠ，COL-Ⅰ)

5、，骨鈣素(Osteocalcin，OCN)和核心結(jié)合蛋白因子（Runt-relatedtranscriptionfactor2，Runx-2）的mRNA表達(dá)水平;Westernblot檢測(cè)COL-Ⅰ、OCN和Runx-2;應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附法定量分析細(xì)胞堿性磷酸酶活性;茜素紅染色及vonKossa染色分析礦化能力。
　　 [結(jié)果]
　　 ①鏈脲佐菌素成功誘導(dǎo)糖尿病大鼠模型，且糖尿病導(dǎo)致骨量明顯下降(P＜0.01);

6、　　 ②實(shí)驗(yàn)組大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖能力顯著下降(P＜0.05);
　　 ③實(shí)驗(yàn)組大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞在血清剝奪和過(guò)氧化氫處理下，細(xì)胞凋亡率較正常對(duì)照組高(P＜0.05);
　　 ④實(shí)驗(yàn)組大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨相關(guān)基因的mRNA和蛋白表達(dá)(COL-Ⅰ，OCN，Runx-2)顯著下降(P＜0.01);實(shí)驗(yàn)組大鼠細(xì)胞堿性磷酸酶活性顯著降低(P＜0.05);相似的，實(shí)驗(yàn)組大鼠細(xì)胞成骨分化能力減弱(P＜0.01)。