铁蓄积诱导骨髓间充质干细胞凋亡并抑制成骨活性的研究

作者：袁晔; 张鹏; 王亮; 徐非; 俞晨; 杨帆; 张辉; 易剑桥; 徐又佳

来源：中华实验外科杂志, 2017, 34(11): 1839-1842.

• 铁蓄积
• 骨髓间充质干细胞
• 细胞凋亡
• 骨质疏松

目的观察铁蓄积对骨髓间充质干细胞(BMSCs)数量、凋亡的影响,探讨铁蓄积在骨质疏松BMSCs层面的发病机制。方法体内实验,6-8周C57雄性小鼠分为对照组、实验组,实验组用枸橼酸铁铵(FAC)0.1 g/kg干预8周。使用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清铁蛋白(FER)、成骨标记物Ⅰ型前胶原氨基末端肽(P1NP),micro-CT进行股骨远端骨小梁三维形态重建和空间结构参数分析,流式细胞仪检测BMSCs占骨髓细胞比例。细胞实验,取6只8周C57雄性小鼠骨髓组织,体外实验分离培养BMSCs,达到一定数量后分为细胞对照组和细胞实验组,实验组加FAC干预24h,使用流式细胞仪检测细胞凋亡,Western blot检测天冬半胱氨酸特异性蛋白酶(Caspase-3)表达水平。收集在体观察、细胞观察各组实验数据统计分析。结果 FAC组BMSCs占骨髓比例[(2.68±0.91)%]与对照组[(4.06±0.76)%]比较显著降低(P=0.029)、FAC组BMSCs细胞凋亡比例[(1.86±0.22)%]比较于对照组[(0.25±0.09)%]显著增加(P=0.032)、BMSCs细胞Caspase-3蛋白切割增加;ELISA结果显示FAC组成骨指标P1NP(4.08±0.71)ng/ml比较于对照组(9.16±0.55)mg/ml显著降低(P=0.041)、FAC组血清铁蛋白(14.34±0.82)比较于对照组(5.89±0.62)显著上升(P=0.021),micro-CT检测的FAC组骨密度(50.41±10.27)mg/mm3比对照组(104.68±8.56)mg/mm3显著下降(P=0.033)、FAC组骨小梁空间结构参数[BV/TV骨体积分数:(10.18±1.76)%,Tb.Th骨小梁厚度:(0.057±0.012)mm,Tb.Sp骨小梁分离度:(0.322±0.214)mm]比较于对照组[BV/TV:(19.92±1.92)%,Tb.Th:(0.098±0.008)mm,Tb.Sp:(0.172±0.133)mm]显著下降(P=0.021)。结论铁蓄积后,成骨活性指标受到抑制可能与BMSCs凋亡增加相关,而BMSCs凋亡增加可能与铁蓄积诱导Caspase-3活化相关。

• 单位
  苏州大学; 苏州大学附属第二医院