鏈脲佐菌素誘導糖尿病大鼠骨髓間充質干細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越多見，它可直接對包括心、腎、肝等體內的多個器官造成損害，其中對骨代謝的影響，近年來得到了更多重視。糖尿病骨質疏松在臨床上相當常見，它常常導致骨量下降，骨折風險增加。糖尿病骨質疏松發(fā)病機制被廣泛研究，其發(fā)生機理可能與高血糖，氧化應激損傷和內分泌紊亂相關，但是具體機理并不清楚。骨髓間充質干細胞(Bonemarrowmesenchymalstemcells，BMSCs)是骨髓中除造血干細胞以外的

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

3、 [目的]本實驗以糖尿病大鼠為模型，觀察其血糖變化與骨量丟失的關系，并體外分離培養(yǎng)糖尿病大鼠來源BMSCs，比較其細胞增殖、抗凋亡及成骨分化能力特點，研究糖尿病對BMSCs的影響，并初步探討其機制。
　　 [方法]60只6周齡雌性SD大鼠隨機分為2組，每組30只，實驗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），對照組注射等量的生理鹽水。處理10周后，通過Micro-CT檢測比較兩組大

4、鼠的骨密度、骨礦物質含量、小梁骨體積、小梁骨數量指數等顯微結構參數;并采用貼壁法獲得骨髓間充質干細胞，應用CCK-8(Cellcountingkit-8)檢測第2代BMSCs增殖能力，0.3％過氧化氫和血清剝奪誘導的骨髓間充質干細胞凋亡;成骨誘導培養(yǎng)4周后，通過實時定量PCR(Real-timequantitativepolymerasechainreaction，RT-PCR)檢測Ⅰ型膠原蛋白(CollagentypeⅠ，COL-Ⅰ)

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

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