骨细胞GLP-1受体表达对2型糖尿病大鼠骨微结构的影响

目的观察2型糖尿病大鼠股骨颈骨细胞表达胰高血糖素样肽-1受体(GLP-1R)阳性细胞百分数的变化,探讨骨组织GLP-1R变化对骨微结构的影响。方法雄性Wistar大鼠60只,随机分为实验组(30只)和对照组(30只),实验组采用高糖高脂饲料喂养至12周时加小剂量链脲佐菌素腹腔注射诱导糖尿病模型,对照组采用普通饲料喂养。分别于造模成功时和成模后第12周,处死10只大鼠作为糖尿病0周组(DM0w组,n=10)和糖尿病12周组(DM12w组,n=10),对照组分别于同期各处死10只大鼠作为正常对照(NGT0w组,n=10;NGT12w组,n=10)。经腹主动脉采血测定空腹血糖(FBG)、胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)。取近端股骨颈,制备脱钙和不脱钙骨切片,备免疫组化检测GLP-1R阳性的骨细胞,采用Simple软件分析骨小梁形态计量学指标:骨小梁占骨髓腔体积百分比(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数目(Tb.N)。采用单因素方差分析比较各组大鼠股骨颈表达GLP-1R阳性的骨细胞百分数,BV/TV、Tb.Th、Tb.N的变化,采用Pearson行相关分析。结果与同期对照组相比,DM0w组、DM12w组大鼠FBG、TC、TG升高(均P<0.05);与同期对照组相比,DM0w组、DM12w组大鼠股骨颈表达GLP-1R阳性骨细胞百分数和BV/TV、Tb.Th均减少(均P<0.05);与DM0组相比,DM12组大鼠股骨颈表达GLP-1R阳性的骨细胞百分数、BV/TV、Tb.Th、Tb.N均减少(均P<0.05);Pearson相关分析显示大鼠股骨颈GLP-1R阳性骨细胞百分数与股骨颈BV/TV、Tb.Th、Tb.N均呈正相关,相关系数分别为r=0.803,P<0.05;r=0.545,P<0.05;r=0.771,P<0.05。结论糖尿病大鼠股骨颈骨细胞GLP-1R的表达减少,同时BV/TV、Tb.N减少,Tb.Th变薄,骨细胞GLP-1R的表达可能是影响2型糖尿病骨微结构的因素之一。     

神经肽Y与限食后重饲大鼠骨状态的关系

目的观察限食后重饲大鼠骨组织中神经肽Y (neuropeptide Y,NPY)基因表达变化及与骨状态的关系。方法 8周龄雄性SD大鼠随机分为4组:正常饮食4周(NC4)组,热卡限制4周(R4)组,正常饮食12周(NC12)组,热卡限制4周后重饲8周(RN)组,每组8只大鼠。实验4周、12周末检测大鼠股骨骨密度、骨矿盐含量及骨面积,股骨骨组织NPY mRNA基因表达变化,同时检测血清NPY、碱性磷酸酶及骨钙素水平。结果 R4组大鼠股骨骨密度、骨矿盐含量及骨面积较NC4组显著下降,差异有统计学意义(P<0. 05); RN组骨矿盐含量低于NC12组(P<0. 05),但骨密度及骨面积与NC12组比较差异无统计学意义(P>0. 05)。R4组骨组织NPY mRNA基因表达较NC4组显著上调(NC4与R4组2~(-△△Ct)分别为1. 163 7±0. 088 9和3. 294 7±0. 116 4,P<0. 01),重饲后RN组骨组织NPY mRNA基因表达呈下降趋势,但至12周末实验结束仍明显高于NC12组(NC12与RN组2~(-△△Ct)分别为1. 204 1±0. 063 2和2. 065 8±0. 096 5,P<0. 01)。R4组较NC4组血清NPY水平明显升高、碱性磷酸酶及骨钙素水平显著下降,差异有统计学意义(均P<0. 01);重饲后,RN组血清NPY水平仍高于NC12组,碱性磷酸酶及骨钙素水平有所提升,但低于NC12组,差异有统计学意义(P<0. 01)。相关分析显示,股骨NPY的mRNA表达水平与股骨骨密度、骨矿盐含量、骨面积、血清碱性磷酸酶、骨钙素均呈显著负相关(r值分别为-0. 759、-0. 728、-0. 755、-0. 819、-0. 848,P<0. 01);以股骨骨密度为因变量,逐步回归结果显示,股骨骨密度与股骨NPY的mRNA表达水平、体质量密切相关(R~2=0. 865,P<0. 01)。结论限食后重饲大鼠股骨NPY mRNA表达与股骨骨参数及血清骨转换标志物呈显著负相关,是影响骨状态的重要因素。     

血管紧张素转换酶抑制剂对去卵巢骨质疏松小鼠骨组织结构的影响

目的探讨血管紧张素转换酶抑制剂(angiotensin-converting enzyme inhibitors,ACEI)对去卵巢骨质疏松小鼠腰椎骨组织的影响。方法将96只8周龄SPF级C57BL/6小鼠按数字表法随机分为假手术组(Sham group),模型组(OVX group)和ACEI治疗组(Treatment group),每组各32只,micro-CT检测并经三维重建获得骨组织微观结构,RT-PCR检测腰椎骨组织骨保护素(osteoprotegerin,OPG),核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of NF-κB ligand,RANKL)mRNA的表达。结果治疗组及假手术组骨体积分数(bone volume fraction,BV/TV)、骨小梁数目(trabecular number,Tb.N)及骨小梁厚度(trabecular thickness,Tb.Th)均显著高于模型组(P<0.05),结构模型指数(structure model index,SMI)、骨小梁间隙(trabecular space,Tb.Sp)及骨表面积体积比(ratio of bone surface and bone volume of trabecula,BS/BV)均显著低于模型组(P<0.05)。治疗后治疗组及假手术组骨组织中OPG mRNA表达均较模型组高(P<0.05),RANKL mRNA表达均较模型组低(P<0.05);治疗组骨组织中OPG及RANKL mRNA表达与假手术组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论血管紧张素转换酶抑制剂能部分改善去卵巢骨质疏松小鼠骨组织负转换状态,而有助于防治绝经后骨质疏松症。     

柚皮苷联合运动对去势大鼠骨量和骨强度的影响

目的观察柚皮苷(NG)联合中强度跑台运动对去势大鼠骨质疏松模型的治疗效果。方法2月龄雌性SD大鼠80只,用随机数字法分为假手术组(SHAM)、去势组(OVX)、去势+不同浓度(40、100、200 mg/kg)柚皮苷组(OVX+NG)、去势+跑台+柚皮苷组(OVX+EX+NG)、去势+跑台组(OVX+EX)、雌激素组(OVX+E2),每组10只。大鼠切除卵巢2个月后开始给药,给药60 d后观察各组大鼠股骨骨密度(BMD),Micro-CT参数,血清生化指标及及股骨力学性能与组织学改变。结果柚皮苷与跑台运动干预60 d后,OVX+EX+NG组大鼠股骨颈力学强度、股骨BMD、BV/TV、Tb.N、Tb.Th等均高于单纯去势组(P<0.05),OVX+EX+NG组治疗效果与柚皮苷浓度呈正相关,以200 mg/kg柚皮苷效果最佳;200 mg/kg柚皮苷联合中强度跑台运动可进一步提高治疗效果。OVX+NG组大鼠血清骨钙素升高,Ⅰ型胶原C端肽(CTX-1)降低;OVX+EX组大鼠骨钙素与CTX-1均降低;OVX+EX+NG组大鼠骨钙素水平与柚皮苷组(200 mg/kg)无差异,但高于OVX+EX。OVX+EX+NG组CTX-1水平低于单纯柚皮苷组和单纯跑台组(P<0.05)。结论柚皮苷联合中强度跑台运动可提高去势大鼠股骨BMD,增加骨小梁数目,改善骨代谢指标,提高股骨力学性能。     

模拟微重力效应下小鼠骨流失的性别差异

目的 建立小鼠鼠尾悬吊模型模拟微重力效应，探究雄性和雌性小鼠在微重力下骨量变化特征，以及小鼠对抗微重力的性别差异。方法 (1)3个月大的雌、雄小鼠各10只，随机分为对照组和悬吊组，每组5只，其中悬吊组在特制鼠尾悬吊笼中饲养1个月，而对照组小鼠在正常鼠笼中饲养1个月，其他条件与悬吊组一致。(2)实验期间，记录4组小鼠一般特征如体重等，并观察悬吊饲养小鼠的行为、外观特征。(3)悬吊结束后，取各组小鼠的股骨，进行显微CT扫描、骨形态计量分析和股骨切片H&E染色。结果悬吊组小鼠状态良好，雄性和雌性小鼠分别在悬吊后0～7 d和0～14 d体重下降，之后体重缓慢上升，并接近对照组小鼠。悬吊组小鼠股骨较对照组呈现出显著的骨质疏松特征，主要表现为骨小梁变少、变细，显微CT数据显示骨矿物质密度(bone mineral density, BMD)、骨小梁数量(trabecular bone number, Tb.N)、骨小梁厚度(trabecular bone thickness, Tb.Th)、骨小梁相对体积(bone volume/total volume, BV/TV)下降约30%～75%,小梁骨分离度(trabecular bone separation, Tb.Sp)升高约55%～65%,以上骨参数改变均具有显著性差异(P<0.01)。对比雌雄小鼠悬吊前后产生的差异，除Tb.Th外，BMD、Tb.Th、 BV/TV和Tb.Sp差异均无统计学意义(P>0.05)。股骨H&E染色显示，悬吊组雌雄小鼠均表现出骨小梁减少等骨质疏松特征，两者间的差异不显著。结论 本实验建立的鼠尾悬吊模型可有效导致小鼠产生骨质疏松样改变；鼠尾悬吊法模拟微重力效应产生的骨质疏松在性别间无显著差异。     

仙灵脾益源胶囊增加骨密度的原料配伍合理性实验研究

目的:观察仙灵脾益源胶囊不同组成原料的配伍对维甲酸大鼠骨质疏松模型的影响,为中药保健食品原料配伍合理性提供实验依据。方法:雌性Wistar大鼠随机分为空白组、模型组、全方组(A+B+C)、中药组(A)、天然产物组(B)、营养成分组(C)、A+B组、A+C组、B+C组。采用70 mg·kg-1维甲酸灌胃法建立大鼠骨质疏松模型,造模同时开始灌胃给药,连续4周。给药结束后,左侧股骨经骨密度仪测量骨密度;右侧股骨置105℃烘箱中16 h至质量恒定,游标卡尺测量股骨中点直径,原子吸收法测定骨钙含量;放免法测定血清中骨钙素水平。结果:与空白组比较,模型组大鼠骨密度与股骨中点直径显著降低(P<0.05),血清骨钙素水平显著升高(P<0.05),股骨钙含量显著降低(P<0.01)。与模型组比较,A+B+C全方组可显著升高大鼠骨密度(P<0.05),降低血清骨钙素水平(P<0.05),提高股骨骨钙含量(P<0.01);C组可显著降低血清骨钙素水平(P<0.05),A+B组和A+C组则可显著升高大鼠股骨骨钙含量(P<0.01,P<0.05)。与A+B+C全方组比较,A组股骨中点直径增加明显,B+C组、B组、C组股骨骨钙含量显著降低(P<0.05)。结论:仙灵脾益源胶囊能够改善骨质疏松大鼠的骨密度、降低骨转换水平及增加骨钙含量,其原料两两配伍或单独应用在各指标虽有一定作用趋势,但均不如三者联合配伍作用显著。     

葛根素对尾吊大鼠发生废用性骨质疏松的防治作用

目的探讨葛根素对尾吊大鼠发生废用性骨质疏松模型的防治作用。方法将30只2月龄Wistar雌性大鼠采用数字表法随机分为3组:对照组(Control组,n=10)、尾吊组(HLS组,n=10)、尾吊+葛根素组(HLS+Pur组,n=10)。HLS+Pur组给予15. 4 mg/(kg·d)葛根素配制成的混悬液灌胃,Control组和HLS组灌同等体积的蒸馏水,每周测1次体质量,根据体质量调整灌胃剂量。4周后腹主动脉采血处死,检测大鼠离体左侧股骨骨密度(bone mineral density,BMD)和椎骨BMD、骨生物力学和骨形态计量学参数、血清骨代谢生化指标改变。结果与Control组相比,HLS组股骨(0. 110±0. 002)、椎骨离体BMD (0. 124±0. 004),骨生物力学参数均下降,差异有统计学意义(P<0. 01),骨形态计量学参数中,标记后荧光间距明显较小(32. 790±6. 698),VG (Van. Gieson法)色示骨小梁数目减少(2. 873±0. 353)、骨小梁厚度变薄(70. 604±4. 012)、骨小梁分离度变大(433. 493±26. 047),差异均有统计学意义(P<0. 01)。此外,血清骨形成指标1型前胶原氨基末端肽(procollagen 1 N-terminal peptide,P1NP)含量降低(166. 259±66. 065)(P<0. 05),骨吸收指标1型胶原C端肽(collagn 1 C-terminal peptide,CTX-1)含量增加(61. 805±19. 930)(P<0. 01);与HLS组相比,HLS+Pur组股骨BMD (0. 117±0. 004)、椎骨BMD (0. 131±0. 003)、骨生物力学、骨形态计量学均有不同程度改善(P<0. 01)。结论葛根素对尾吊大鼠发生废用性骨质疏松具有良好的防治作用,可为开发葛根类抗废用性骨质疏松药物奠定基础。     

2型糖尿病合并非酒精性脂肪肝与骨密度的关系

目的探讨2型糖尿病(T2DM)患者合并非酒精性脂肪肝(NAFLD)与骨密度(BMD)的相关性。方法筛选T2DM患者119例,依据B超结果分为2组:T2DM组(62例),T2DM合并NAFLD组(57例)。测定正位腰椎2-4(L2-4)、左侧股骨颈、Ward's三角、大粗隆及左前臂骨密度,行肝脏彩超及血糖、血脂、空腹C肽、肝肾功能、尿微量白蛋白检测,测量身高、体重等。结果 T2DM合并NAFLD组患者体重指数、三酰甘油、总胆固醇、空腹C肽、谷氨酰转酞酶、尿酸、尿微量蛋白均高于T2DM组,差异有统计学意义(均P<0.05);左股骨颈、Ward's三角和左前臂骨密度值低于T2DM组,差异有统计学意义(均P<0.05)。T2DM合并NAFLD与年龄、病程、左侧股骨和左前臂骨密度呈负相关(均P<0.05),与体重指数、三酰甘油、总胆固醇、空腹C肽、尿微量蛋白呈正相关。左侧股骨颈骨密度值与年龄、病程、血糖、糖化血红蛋白A1C、总胆固醇呈负相关(均P<0.05),与体重指数、高密度脂蛋白、肌酐呈正相关(P<0.05)。体重指数、三酰甘油、尿酸与NAFLD独立相关(P<0.05)。结论 T2DM合并NAFLD患者骨密度水平低于单纯2型糖尿病患者,二者有相关性。体重指数、空腹C肽、血脂是影响T2DM合并NAFLD患者骨密度水平的因素。     

铁过载对去势大鼠骨代谢的影响

目的观察去势骨质疏松模型大鼠在铁过载状况下骨转换和骨密度变化,探讨铁过载与绝经后骨质疏松症的相关作用。方法将32只3月龄雌性SD大鼠按完全随机法平分为假手术组(Sham组)、去势组(OVX组)、去势基础上2种剂量枸橼酸铁铵组(FAC)干预组,即低剂量枸橼酸铁铵干预组(FAC1组)、高剂量枸橼酸铁按干预组(FAC2组)。大鼠行双侧卵巢切除术,去势后1周分别用枸橼酸铁铵90(FAC1)和180 mg/kg(FAC2)腹腔注射,每周2次,共9周,OVX组和Sham组按同样方式和频次注射等量生理盐水。9周后心脏取血,检测血清铁、β-Ⅰ型胶原羧基端肽(β-CTX)、骨钙素(BGP)含量。用肝脏Perl's法铁染色,用原子吸收法检测胫骨铁含量,观察股骨病理改变,并对股骨远端Micro-CT行三维分析。结果与Sham组比较,OVX组去势后血清铁含量、肝脏普鲁士蓝铁染色差异无统计学意义,但胫骨铁含量显著下降;与Sham组、OVX组比较,FAC1组、FAC2组血清铁、胫骨铁含量升高,肝脏蓝染铁颗粒显著增加,差异有统计学意义(P<0.05)。与Sham组比较,OVX组β-CTX、BGP高于Sham组(P<0.05),FAC1和FAC2组较OVX组β-CTX增高(P<0.05);但BGP水平在3组间差异无统计学意义。病理组织形态学结果显示,与OVX组比较,铁干预组骨小梁形态结构稀疏,间距增大。Micro-CT分析表明,与OVX组比较,去势后铁干预组骨密度(BMD)、骨小梁厚度(Tb.th)、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数量(Tb.N)均显著下降(均P<0.05),骨小梁分离度(Tb.Sp)、结构模型指数(SMI)、各向异性度(DA)显著升高(均P<0.05)。结论大鼠去势后合并铁过载促进骨吸收,使骨小梁结构进一步稀疏,骨质密度进一步降低。     

绝经后2型糖尿病患者颈动脉粥样硬化斑块与骨密度、髋部几何结构的相关性

目的探讨绝经后女性2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者颈动脉粥样硬化斑块面积大小与骨密度(bone mineral density,BMD)、髋部几何结构之间的关系。方法回顾性纳入在南方医科大学第三附属医院内分泌科住院的316例绝经后女性T2DM患者住院期间的临床数据,将纳入对象分为颈动脉粥样硬化斑块患者(斑块组) 139例和无斑块组177例,采用双能X线骨密度仪及其配置的高级髋关节分析软件系统(advanced hip analysis,AHA),测量两组BMD,包括腰椎(lumbar1-4 BMD,L_(1-4)-BMD)和左侧股骨颈(femoral neck BMD,FN-BMD)、股骨转子(trochanter BMD,TR-BMD)和髋部总体(total hip BMD,TH-BMD),以及髋部几何结构参数。结果斑块组患者骨质疏松发生率比无斑块组高(48. 2%vs 26. 6%,P<0. 05)。斑块组TR-BMD、TH-BMD、截面面积(cross-sectional area,CSA)、截面力矩(cross-sectional moment of inertia,CSMI)、截面模量(sectional modulus,Z)均低于无斑块组,屈曲应力比(buckling ratio,BR)高于无斑块组(P<0. 05),而两组间L_(1-4)-BMD、FN-BMD、髋部轴长(hip axis length,HAL)以及股骨强度指数(femur strength index,FSI)比较差异均无统计学意义(P>0. 05)。针对斑块组的相关性分析结果显示,在校正各相关因素后,斑块总面积仍与TR-BMD、TH-BMD、CSA、CSMI、Z、FSI存在负相关(r'分别为-0. 196、-0. 161、-0. 222、-0. 188、-0. 180、-0. 114,P<0. 05),与BR呈正相关(r'=0. 497,P<0. 05),而与腰椎骨BMD、HAL无明显相关(P>0. 05)。多元逐步线性回归进一步证实,斑块总面积是TR-BMD、TH-BMD以及CSA、CSMI、Z、BR、FSI的主要影响因素。结论颈动脉粥样硬化斑块形成是绝经后女性T2DM患者并发骨质疏松的独立危险因素,随着颈动脉斑块面积增大,患者并发髋部骨质疏松的风险会随之升高。