吡格列酮對鏈脲佐菌素誘導的糖尿病大鼠骨轉換及其分子機制影響的研究.pdf

1、目的：研究表明，T1DM慢性并發(fā)癥包括長時間的慢性骨丟失。DM骨丟失的機制仍有待進一步研究。pparγ對骨的作用是近年來的研究熱點，報道眾說不一。既往有研究表明，pparγ對骨的作用為導致骨量減少，增加骨折的風險。但也有報道，骨髓干細胞膜上的pparγ被配體激活后可在骨髓微環(huán)境中阻斷破骨細胞的生成。目前，對于pparγ影響糖尿病大鼠骨代謝，骨轉換還不是十分清楚。國內外尚無這方面的報道。因此，我們以鏈脲佐菌素（STZ）誘導的DM大鼠為模型

2、，觀察其骨量和骨轉換的變化情況以及吡格列酮（PIO）干預的影響。通過檢測STZ誘導的DM大鼠和PIO干預后的大鼠骨組織中標志破骨活性的核因子-κB受體激活物配基（RANKL）/護骨素（OPG）mRNA水平和標志成骨細胞分化晚期的骨鈣素（OC）mRNA水平，以及調控成骨細胞分化成熟的轉錄因子核結合因子1（Cbfa1）mRNA的表達水平，分析DM大鼠骨丟失的分子機制和不同劑量PIO干預對其的影響。通過計數(shù)大鼠骨髓脂肪細胞數(shù)量，同時檢測骨組織

3、中標志脂肪細胞的過氧化物酶增殖激活物受體γ2（PPARγ2）mRNA表達水平，證實16周DM大鼠骨量減少是否與DM狀態(tài)下這種脂肪轉移機制有關，并分析PIO干預分別對其有何影響。
　　 方法：96只雄性SD大鼠，其中84只以靜脈注射STZ的方法制造DM大鼠模型，另外12只大鼠作為正常對照組（CON組）。所有成模大鼠根據(jù)血糖水平分層后，隨機分為PIO小劑量治療組（PL組，4mg/kg/d）、PIO聯(lián)合甘精胰島素治療組（PLIn組）、

4、PIO大劑量治療組（PH組，20mg/kg/d）、CsA治療組（CsA組，1mg/kg/d）、CsA聯(lián)合甘精胰島素治療組（CsAIn組，CsA1mg/kg/d+甘精胰島素4U//kg/d）、甘精胰島素治療組（In組，4U//kg/d）、DM未治療組（DM組）。PIO配置成混懸液后予以灌胃，CsA溶于橄欖油后予以皮下注射，甘精胰島素予以皮下注射。成模16周后處死。留取血、尿標本分別檢測血鈣、磷、堿性磷酸酶和24小時尿鈣。留取左側脛骨近端2

5、/3，行骨形態(tài)計量學分析。分離右側股骨和椎骨（L1-5），行骨密度測量和骨生物力學試驗，分離右側脛骨近端1/3（去除骨骺），提取骨組織總RNA，用RT-PCR的方法檢測大鼠骨組織中RANKL，OPG，OC，Cbfa1和PPARγ2 mRNA的表達水平。分離左側股骨近端1/2，制做脫鈣骨切片，計數(shù)骨髓中脂肪細胞數(shù)量。
　　 結果：各組大鼠血鈣、磷、堿性磷酸酶水平無顯著差異。STZ誘導的DM大鼠24小時尿量和尿鈣顯著增加，股骨和腰椎

6、骨密度較CON組顯著減低，骨計量形態(tài)學參數(shù)顯示骨小梁骨量顯著減低，動力學參數(shù)表明DM大鼠類骨質表面、骨表面激活頻率、組織水平的骨形成速率顯著減低，力學測試示骨力學性能減低。低劑量PIO干預DM大鼠，骨密度，骨計量學指標、骨生物力學指標均較DM組無顯著差異。高劑量PIO干預DM大鼠可使DM大鼠骨密度和表示骨小梁骨量的形態(tài)學參數(shù)和骨力學性能均進一步減低，同時骨動力學參數(shù)也顯示可使DM大鼠降低的骨形成速率進一步減低。STZ誘導的DM大鼠骨組織

7、中標志骨吸收的RANKL/OPG mRNA水平和標志成骨細胞分化成熟晚期的OC以及調控成骨的轉錄因子Cbfa1、OPG mRNA水平顯著減低，而標志脂肪細胞的PPARγ2 mRNA水平顯著增加。PIO干預結果顯示，低劑量不影響DM大鼠骨組織中所研究的各因子mRNA水平和骨髓脂肪細胞計數(shù)。高劑量PIO干預16周可使DM大鼠骨組織中OC、Cbfa1 mRNA水平均減少，而不影響RANKL/OPGmRNA水平，高劑量PIO干預16周DM大鼠骨

8、組織中標志脂肪細胞的PPARγ2mRNA水平和骨髓脂肪細胞計數(shù)均明顯增加。
　　 結論：STZ誘導的DM大鼠骨形成速度減低，骨量減少，骨力學性能下降。低劑量PIO不影響DM大鼠骨量、骨力學性能和骨轉換狀況。高劑量PIO干預16周可使DM大鼠骨丟失進一步加重。DM大鼠（16周）骨組織中骨吸收和骨形成的各標志因子mRNA水平均下降，考慮為低轉換型骨量丟失。同時，骨組織中標志脂肪細胞的PPARγ2 mRNA水平和骨髓脂肪細胞計數(shù)增加，