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摘要
目的探究骨髓间充质干细胞(bone marrow derived mesenchymal stem cells,BMSC)移植对去卵巢骨质疏松大鼠骨代谢的影响及其作用机制。方法将7周龄40只清洁级SD雌性大鼠按随机数字表法分为4组:假手术组、模型组、移植组、阳性对照组, 除假手术组外其余组均进行双侧卵巢切除术构建骨质疏松大鼠模型。模型构建2个月后, 移植组大鼠尾静脉注射80 μl/kg含有BMSC的PBS溶液, 假手术组和模型组尾静脉注射等量的PBS溶液, 阳性对照组大鼠每天灌胃给与仙灵骨葆0.5 g/100 g。治疗14 d后收集各组大鼠血清和股骨。苏木精-伊红染色(HE)观察股骨组织病理学变化;Micro-CT法测量骨密度(bone mineral density, BMD)与骨参数;酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒检测骨钙素、骨保护素、碱性磷酸酶、胰岛素样生长因子1表达水平;分光光度计法测定血清钙、磷、镁水平;蛋白免疫印迹(Western blot)检测各组大鼠股骨中核因子κ b配体受体激活剂(receptor activator of nuclear factor κb ligand, RANKL)、骨保护素(osteoprotegerin, OPG)、肿瘤坏死因子受体相关蛋白6(tumor necrosis factor receptor-associated protein 6, TRAF6)和核因子kappa B亚基1(nuclear factor kappa B subunit 1, NF-kB1)蛋白水平表达。结果与假手术组比较, 模型组大鼠BMD降低(0.28±0.01)g/cm3, 骨体积分数(bone volume fraction, BV/TV)降低(19.73±2.02)%, 骨小梁厚度(trabecular thickness,Tb.Th)降低(0.082±0.008)mm, 骨小梁数量(trabecular number,Tb.N)降低(1.60±0.17)mm-1, 骨小梁分离度(trabecular separation/spacing, Tb.Sp)升高(0.273±0.024)mm, 骨保护素降低(489.49±55.29)ng/L, 碱性磷酸酶降低(229.13±15.05)U/L, 胰岛素样生长因子1降低(236.64±14.32)μg/L, 骨钙素升高(1.866±0.109)μg/L, 钙水平升高(11.98±1.09)mg/dl, 磷水平升高(6.85±0.68)mg/dl, 镁水平降低(0.62±0.04)mg/dl, RANKL相对表达水平升高(1.05±0.09), OPG相对表达水平降低(0.58±0.08), RANKL相对表达水平升高(0.74±0.10), NF-kB1相对表达水平升高(1.01±0.11)(P<0.05);移植组大鼠BMD降低(0.38±0.04)g/cm3, BV/TV降低(26.73±2.74)%, Tb.Th降低(0.094±0.006)mm, Tb.N降低(2.67±0.09)mm-1, Tb.Sp升高(0.241±0.026)mm, 骨保护素基本不变(720.09±67.41)ng/L, 碱性磷酸酶基本不变(269.48±14.15)U/L, 胰岛素样生长因子1降低(335.95±24.13)μg/L, 骨钙素升高(1.392±0.153)μg/L, 钙水平升高(7.12±0.53)mg/dl, 磷水平升高(4.54±0.32)mg/dl, 镁水平基本不变(0.87±0.08)mg/dl, RANKL相对表达水平升高(0.59±0.05), OPG相对表达水平降低(0.97±0.10), RANKL相对表达水平升高(0.45±0.06), NF-kB1相对表达水平升高(0.72±0.06)(P<0.05);阳性对照组大鼠BMD降低(0.36±0.05)g/cm3, BV/TV基本不变(28.72±3.20)%, Tb.Th基本不变(0.096±0.011)mm, Tb.N基本不变(2.85±0.24)mm-1, Tb.Sp基本不变(0.241±0.027)mm, 骨保护素降低(716.78±36.90)ng/L, 碱性磷酸酶基本不变(270.65±18.59)U/L, 胰岛素样生长因子1降低(336.94±17.50)μg/L, 骨钙素升高(1.377±0.101)μg/L, 钙水平升高(7.13±0.80)mg/dl, 磷水平升高(4.58±0.71)mg/dl, 镁水平基本不变(0.89±0.04)mg/dl, RANKL相对表达水平升高(0.55±0.08), OPG相对表达水平降低(0.98±0.13), RANKL相对表达水平基本不变(0.40±0.05), NF-kB1相对表达水平升高(0.65±0.09)(P<0.05)。结论 BMSC移植可通过调控骨代谢、血清钙、磷、镁水平改善去卵巢大鼠骨质疏松症, 这可能与RANKL/OPG/TRAF6通路有关。
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单位山西医科大学第一医院
