OPG基因敲除小鼠骨、糖和脂的代謝變化.pdf

1、第一部分 Zoledronate逆轉(zhuǎn)OPG基因敲除小鼠下頜骨骨量丟失 目的：研究OPG基因敲除小鼠下頜骨骨量及微結(jié)構(gòu)的變化，以及Zoledronate對(duì)預(yù)防其骨量丟失的作用。 方法：6周齡OPG基因敲除鼠21只和野生型小鼠7只，隨機(jī)分為4個(gè)小組：野生型組(WT)，OPG基因敲除小鼠組(OPG-/-)，OPG基因敲除小鼠每周皮下注射兩次50μg/kg或150μg/kg的Zoledronate治療組(Zol-50和Zol-1

2、50組)。所有小鼠在干預(yù)4周后處死。處死前均空腹12h，取血清行生化指標(biāo)測(cè)定。分離右側(cè)下頜骨和脛骨行顯微CT掃描。用t檢驗(yàn)比較野生型組下頜骨與脛骨不同部位松質(zhì)骨的密度與微結(jié)構(gòu)差異。單因素方差分析比較不同治療組之間的生化指標(biāo)和骨測(cè)量參數(shù)之間的差異。 結(jié)果：OPG-/-組的血清骨源性堿性磷酸酶(B-ALP)和抗酒石酸酸性磷酸酶5b(TRAP-5b)顯著高于WT組(P<0.05)，升高的血清B-ALP和TRAP-5b分別被Zoledr

3、onate抑制到接近正?；虻陀谡Ｋ?。顯微CT掃描顯示，正常小鼠(WT組)的下頜骨和脛骨的松質(zhì)骨在骨密度和微結(jié)構(gòu)上存在較大差異(P<0.05)。與下頜骨相比，OPG基因敲除對(duì)脛骨產(chǎn)生的負(fù)性影響更為明顯。兩種劑量的Zoledronate均能顯著提升OPG基因敲除小鼠松質(zhì)骨的骨密度、骨小梁體積分?jǐn)?shù)、骨小梁厚度、骨小梁數(shù)量和聯(lián)接密度，降低骨小梁間隔和結(jié)構(gòu)模型指數(shù)(P<0.05)。下頜骨松質(zhì)骨相比于脛骨松質(zhì)骨，在經(jīng)Zoledronate治療后

4、，其表觀骨密度增加更為明顯，骨小梁結(jié)構(gòu)形態(tài)更趨向于厚實(shí)、致密的板狀結(jié)構(gòu)。不同劑量的Zoledronate治療組之間骨測(cè)量參數(shù)無常差異。 結(jié)論：Zoledronate能顯著降低OPG基因敲除小鼠的下頜骨骨轉(zhuǎn)換率，逆轉(zhuǎn)骨丟失，此可能是大劑量Zoledronate引起下頜骨壞死的重要原因之一。 第二部分 OPG基因敲除小鼠血脂血糖的變化 目的：探討OPG基因敲除對(duì)小鼠血清甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白

5、(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、游離脂肪酸(FFA)及血糖的影響 方法：10周齡和20周齡雄性O(shè)PG基因敲除小鼠(OPG-/-)和同周齡的野生型小鼠(WT)各8只。觀察比較各周齡OPG基因敲除小鼠與野生型小鼠的體脂、TG、TC、HDL、LDL、FFA、血糖、胰島素水平，并比較糖耐量(IPGT)、胰島素耐量(IT)、快速相胰島素釋放(AIR)的差異。觀察OPG基因敲除小鼠胰島β細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)和脂肪形態(tài)的改變，同時(shí)體外觀察RANK

6、L對(duì)原代棕色脂肪細(xì)胞分化的影響。 結(jié)果：OPG基因敲除小鼠非空腹及空腹血糖、TG、TC、HDL、LDL和FFA水平低于野生型小鼠(P<0.05)，而脂肪指數(shù)高于野生型小鼠(P<0.05)。糖耐量試驗(yàn)中，10周齡OPG基因敲除小鼠血糖上升幅度低于20周齡小鼠(P<0.05)，兩者均低于同周齡的野生型小鼠(P<0.05)；胰島素釋放試驗(yàn)中，10周齡和20周齡OPG基因敲除小鼠的2min，5min胰島素水平均高于同周齡野生型小鼠(P<

7、0.05)；胰島素耐量中20周齡OPG基因敲除小鼠的血糖的下降幅度明顯低于10周齡OPG基因敲除小鼠和野生型小鼠(P<0.05)，說明OPG基因敲除小鼠存在胰島素抵抗。OPG基因敲除小鼠胰島β細(xì)胞出現(xiàn)明顯脫顆粒，這可能是導(dǎo)致空腹胰島素水平增高的一個(gè)原因。OPG基因敲除小鼠血RANKL增加，在體外RANKL可促進(jìn)原代棕色脂肪細(xì)胞PPARγ的表達(dá)和脂滴形成。 結(jié)論：OPG基因敲除小鼠出現(xiàn)血脂、血糖的降低、快速相胰島素釋放增加和胰島β

8、細(xì)胞的異常脫顆粒，提示OPG參與了體內(nèi)血糖和血脂的調(diào)節(jié)。OPG可能在促進(jìn)脂肪動(dòng)員和調(diào)節(jié)胰島素分泌中發(fā)揮了一定的生理效應(yīng)。 第三部分高脂高糖飲食誘發(fā)OPG基因敲除小鼠高血糖和胰島素抵抗 目的：探討高脂高糖飲食對(duì)OPG基因敲除小鼠血清TG、TC、HDL、LDL、FFA及血糖的影響 方法：10周齡的雄性野生型小鼠(WT)和OPG基因敲除小鼠(OPG-/-)各17只。隨機(jī)分為普通飼料組和高脂高糖組，普通飼料組野生型小鼠和

9、OPG基因敲除小鼠各8只，高脂高糖組野生型小鼠和OPG基因敲除小鼠各9只。飼養(yǎng)16周后，比較OPG基因敲除小鼠與野生型小鼠的體重、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、游離脂肪酸(FFA)、血糖、胰島素水平，并觀察糖耐量(IPGT)、胰島素耐量(IT)、快速相胰島素釋放(AIR)的差異。 結(jié)果：高脂高糖飲食后OPG基因敲除小鼠甘油三酯TG和FFA水平均低于野生型小鼠(P<0.05)，

10、而脂肪指數(shù)明顯增加(P<0.05)。高脂高糖組的OPG基因敲除小鼠出現(xiàn)明顯糖耐量異常，糖負(fù)荷后血糖升高幅度明顯高于野生型小鼠(P<0.05)；而在胰島素耐量試驗(yàn)中，血糖下降幅度則明顯低于野生型小鼠(P<0.05)；快速相胰島素釋放亦明顯受損，高糖刺激后OPG基因敲除小鼠胰島素水平低于野生型小鼠(P<0.05)。 結(jié)論：高脂高糖飲食可誘發(fā)OPG基因敲除小鼠較WT小鼠更為明顯的胰島素抵抗。OPG可能有利于維持胰島素的敏感性和快時(shí)相的