不同力学刺激方式对T2DM小鼠骨中Notch途径及骨形成代谢的影响

作者：陈祥和; 陆鹏程; 刘波; 孙朋; 孙开宏

来源：北京体育大学学报, 2021, 44(02): 80-89.

DOI：10.19582/j.cnki.11-3785/g8.2021.02.009

• 运动
• 2型糖尿病
• Notch
• 成骨细胞
• 骨形成

目的:探究不同方式运动对T2DM小鼠骨中Notch途径及其介导的成骨细胞(OB)分化和骨形成能力的影响。方法:40只4周龄雄性C57BL/6小鼠,适应性喂养1周后随机分为正常对照组(ZC,10只)和T2DM建模组(TJ,30只)(利用高脂膳食+一次性注射STZ进行造模)。造模成功后将小鼠随机分为T2DM对照组(TC)、T2DM+游泳训练组(TS)和T2DM+下坡跑训练组(TD),每组9只,分别利用游泳和下坡跑对TS和TD组小鼠进行8周运动干预。结束后,利用电子秤对小鼠体重进行测量;利用Micro CT检测股骨远端松质骨和皮质骨BMD;利用石蜡包埋和Van Gieson染色检测骨组织形态结构变化;利用RT-PCR技术检测BMSCs分化产生OB和骨中相关因子mRNA表达;利用West-blotting检测骨中相关因子蛋白表达。结果:与ZC组相比,TC组小鼠体重升高(P<0.01),股骨远端松质骨微细结构显著退化且松质骨和皮质骨BMD均显著下降(P<0.01),OB中Runx2、Osx、ALP、Col1和骨中Notch1、HES-1、Runx2、Osx、Col1的mRNA表达及骨中Runx2、Osx、Col1蛋白表达显著下调(P<0.05或P<0.01)。与TC组相比,TS组小鼠体重显著下降(P<0.01),OB中ALP和骨中Runx2、Osx、Col1的mRNA表达及骨中Runx2蛋白表达显著上调(P<0.05或P<0.01);TD组小鼠体重显著下降(P<0.01),松质骨BMD显著升高(P<0.01),股骨远端松质骨微细结构显著改善,OB中Runx2、Osx、ALP、Col1和Notch1、HES-1、Runx2、Osx、Col1的mRNA表达及骨中Runx2、Osx、Col1蛋白表达均显著上调(P<0.05或P<0.01)。与TS组相比,TD组股骨远端松质骨微细结构显著改善,OB中Runx2、Osx、ALP、Col1和骨中Notch1、HES-1、Runx2、Osx的mRNA表达及骨中Runx2、Osx蛋白表达均显著上调(P<0.05或P<0.01)。结论:T2DM小鼠骨中Notch途径调控的OB分化及骨形成被抑制;下坡跑通过激活Notch途径改善T2DM小鼠的骨形成代谢紊乱,但是游泳的促骨形成作用不显著。

• 单位
  常州纺织服装职业技术学院; 华东师范大学