鋁暴露致大鼠骨損傷的分子機(jī)制.pdf

1、為探討鋁暴露致大鼠骨損傷的分子機(jī)制，將100只4周齡清潔級(jí)Wistar大鼠隨機(jī)均分成染鋁組（430mg·L-1，Al3+）與對(duì)照組（蒸餾水），設(shè)立5個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，每隔30d處死染鋁大鼠和對(duì)照大鼠各10只。記錄大鼠臨床癥狀和體重；用火焰原子吸收分光光度法測(cè)定血清、骨與軟骨中鋁（Al）、鈣（Ca）、鎂（Mg）、鋅（zn）、鐵（Fe）、銅（Cu）、錳（Mn）、硼（B）、鍶（Sr）和硒（se）含量；放射免疫法檢測(cè)血清中骨鈣素（BGP）、甲狀旁腺素（

2、PTH）和降鈣素（CT）含量；固相夾心ELISA法檢測(cè)血清中1，25-二羥基維生素D3（1，25-（OH）2-D3）、骨源性堿性磷酸酶（B-ALP）、抗酒石酸酸性磷酸酶（TRACP-5b）、Ⅰ型前膠原羧基末端前肽（PICP）、Ⅰ型膠原C末端肽（CTX-Ⅰ）、Ⅱ型膠原（collagenⅡ）和Ⅱ型膠原c末端肽（CTX-Ⅱ）和蛋白聚糖（Aggrecan）含量；實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1（TGF-β1）和骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2（BMP-

3、2）基因mRNA的表達(dá)量；雙能X線骨密度儀檢測(cè)骨密度（BMD）；并對(duì)鋁暴露大鼠的骨與軟骨組織形態(tài)學(xué)、骨功能細(xì)胞和軟骨細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。結(jié)果表明：
　　 1大鼠灌胃結(jié)晶三氯化鋁的LD50為1283.60 mg/kg體重，以430mg/L（Al3+）飲水染鋁可成功復(fù)制慢性鋁中毒大鼠模型。
　　 2光鏡觀察發(fā)現(xiàn)，染鋁大鼠骨基質(zhì)中出現(xiàn)大量軟骨樣不成熟骨基質(zhì)，并在染鋁120～150d有破骨吸收增強(qiáng)現(xiàn)象：軟骨基質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，雙細(xì)胞

4、“背靠背”分布減少。電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，骨細(xì)胞細(xì)胞核固縮，細(xì)胞器數(shù)量明顯減少，胞質(zhì)內(nèi)電子密度較低，線粒體嵴斷裂，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張脫顆粒，在染鋁后期線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等膜性結(jié)構(gòu)呈空泡變性：軟骨細(xì)胞細(xì)胞器數(shù)量減少，脂滴顆粒減少，基質(zhì)纖維短小，排列紊亂。
　　 3鋁暴露大鼠血清中PTFI、CT和1，25-（OH）2-D3含量分別從染鋁90（P<0.01）、30（P<0.05）和90d（P<0.01）顯著低于對(duì)照組，說明鋁暴露可通過激素調(diào)節(jié)途徑來(lái)間

5、接影響骨代謝。
　　 4鋁暴露大鼠骨中礦物質(zhì)元素Ca、Mg、P及微量元素Zn、Fe、Cu、Mn、B、Sr和se的含量均不同程度的低于對(duì)照組，說明鋁暴露可抑制骨礦化元素的沉積。
　　 5血清中BGP，PICP和B-ALP含量分別從染鋁60d（P<0.05）、60d（P<0.01）、90d（P<0.01）顯著低于對(duì)照組：局部調(diào)節(jié)因子TGF-β1和BMP-2基因mRNA表達(dá)量從染鋁90d和60d顯著低于對(duì)照組（P<0.01）；

6、說明鋁暴露可抑制骨功能細(xì)胞活性、代謝酶活性和局部調(diào)節(jié)因子表達(dá)，導(dǎo)致骨生成抑制。
　　 6血清中CTX-Ⅰ從染鋁90d極顯著高于對(duì)照組（P<0.01），TRACP-5b在染鋁30d、60d和150d顯著低于對(duì)照組（P<0.05），但在染鋁120d高于對(duì)照組。說明鋁暴露可誘導(dǎo)代償性骨吸收增強(qiáng)，導(dǎo)致骨損傷。
　　 7染鋁組整體股骨和脛骨BMD在整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期中與對(duì)照組相比差異不顯著性，但股骨干骺端BMD在染鋁120～150d時(shí)顯