吡格列酮對(duì)鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病大鼠骨轉(zhuǎn)換及其分子機(jī)制影響的研究.pdf

1、目的：研究表明，T1DM慢性并發(fā)癥包括長(zhǎng)時(shí)間的慢性骨丟失。DM骨丟失的機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。pparγ對(duì)骨的作用是近年來的研究熱點(diǎn)，報(bào)道眾說不一。既往有研究表明，pparγ對(duì)骨的作用為導(dǎo)致骨量減少，增加骨折的風(fēng)險(xiǎn)。但也有報(bào)道，骨髓干細(xì)胞膜上的pparγ被配體激活后可在骨髓微環(huán)境中阻斷破骨細(xì)胞的生成。目前，對(duì)于pparγ影響糖尿病大鼠骨代謝，骨轉(zhuǎn)換還不是十分清楚。國(guó)內(nèi)外尚無這方面的報(bào)道。因此，我們以鏈脲佐菌素（STZ）誘導(dǎo)的DM大鼠為模型

2、，觀察其骨量和骨轉(zhuǎn)換的變化情況以及吡格列酮（PIO）干預(yù)的影響。通過檢測(cè)STZ誘導(dǎo)的DM大鼠和PIO干預(yù)后的大鼠骨組織中標(biāo)志破骨活性的核因子-κB受體激活物配基（RANKL）/護(hù)骨素（OPG）mRNA水平和標(biāo)志成骨細(xì)胞分化晚期的骨鈣素（OC）mRNA水平，以及調(diào)控成骨細(xì)胞分化成熟的轉(zhuǎn)錄因子核結(jié)合因子1（Cbfa1）mRNA的表達(dá)水平，分析DM大鼠骨丟失的分子機(jī)制和不同劑量PIO干預(yù)對(duì)其的影響。通過計(jì)數(shù)大鼠骨髓脂肪細(xì)胞數(shù)量，同時(shí)檢測(cè)骨組織

3、中標(biāo)志脂肪細(xì)胞的過氧化物酶增殖激活物受體γ2（PPARγ2）mRNA表達(dá)水平，證實(shí)16周DM大鼠骨量減少是否與DM狀態(tài)下這種脂肪轉(zhuǎn)移機(jī)制有關(guān)，并分析PIO干預(yù)分別對(duì)其有何影響。
　　 方法：96只雄性SD大鼠，其中84只以靜脈注射STZ的方法制造DM大鼠模型，另外12只大鼠作為正常對(duì)照組（CON組）。所有成模大鼠根據(jù)血糖水平分層后，隨機(jī)分為PIO小劑量治療組（PL組，4mg/kg/d）、PIO聯(lián)合甘精胰島素治療組（PLIn組）、

4、PIO大劑量治療組（PH組，20mg/kg/d）、CsA治療組（CsA組，1mg/kg/d）、CsA聯(lián)合甘精胰島素治療組（CsAIn組，CsA1mg/kg/d+甘精胰島素4U//kg/d）、甘精胰島素治療組（In組，4U//kg/d）、DM未治療組（DM組）。PIO配置成混懸液后予以灌胃，CsA溶于橄欖油后予以皮下注射，甘精胰島素予以皮下注射。成模16周后處死。留取血、尿標(biāo)本分別檢測(cè)血鈣、磷、堿性磷酸酶和24小時(shí)尿鈣。留取左側(cè)脛骨近端2

5、/3，行骨形態(tài)計(jì)量學(xué)分析。分離右側(cè)股骨和椎骨（L1-5），行骨密度測(cè)量和骨生物力學(xué)試驗(yàn)，分離右側(cè)脛骨近端1/3（去除骨骺），提取骨組織總RNA，用RT-PCR的方法檢測(cè)大鼠骨組織中RANKL，OPG，OC，Cbfa1和PPARγ2 mRNA的表達(dá)水平。分離左側(cè)股骨近端1/2，制做脫鈣骨切片，計(jì)數(shù)骨髓中脂肪細(xì)胞數(shù)量。
　　 結(jié)果：各組大鼠血鈣、磷、堿性磷酸酶水平無顯著差異。STZ誘導(dǎo)的DM大鼠24小時(shí)尿量和尿鈣顯著增加，股骨和腰椎

6、骨密度較CON組顯著減低，骨計(jì)量形態(tài)學(xué)參數(shù)顯示骨小梁骨量顯著減低，動(dòng)力學(xué)參數(shù)表明DM大鼠類骨質(zhì)表面、骨表面激活頻率、組織水平的骨形成速率顯著減低，力學(xué)測(cè)試示骨力學(xué)性能減低。低劑量PIO干預(yù)DM大鼠，骨密度，骨計(jì)量學(xué)指標(biāo)、骨生物力學(xué)指標(biāo)均較DM組無顯著差異。高劑量PIO干預(yù)DM大鼠可使DM大鼠骨密度和表示骨小梁骨量的形態(tài)學(xué)參數(shù)和骨力學(xué)性能均進(jìn)一步減低，同時(shí)骨動(dòng)力學(xué)參數(shù)也顯示可使DM大鼠降低的骨形成速率進(jìn)一步減低。STZ誘導(dǎo)的DM大鼠骨組織

7、中標(biāo)志骨吸收的RANKL/OPG mRNA水平和標(biāo)志成骨細(xì)胞分化成熟晚期的OC以及調(diào)控成骨的轉(zhuǎn)錄因子Cbfa1、OPG mRNA水平顯著減低，而標(biāo)志脂肪細(xì)胞的PPARγ2 mRNA水平顯著增加。PIO干預(yù)結(jié)果顯示，低劑量不影響DM大鼠骨組織中所研究的各因子mRNA水平和骨髓脂肪細(xì)胞計(jì)數(shù)。高劑量PIO干預(yù)16周可使DM大鼠骨組織中OC、Cbfa1 mRNA水平均減少，而不影響RANKL/OPGmRNA水平，高劑量PIO干預(yù)16周DM大鼠骨

8、組織中標(biāo)志脂肪細(xì)胞的PPARγ2mRNA水平和骨髓脂肪細(xì)胞計(jì)數(shù)均明顯增加。
　　 結(jié)論：STZ誘導(dǎo)的DM大鼠骨形成速度減低，骨量減少，骨力學(xué)性能下降。低劑量PIO不影響DM大鼠骨量、骨力學(xué)性能和骨轉(zhuǎn)換狀況。高劑量PIO干預(yù)16周可使DM大鼠骨丟失進(jìn)一步加重。DM大鼠（16周）骨組織中骨吸收和骨形成的各標(biāo)志因子mRNA水平均下降，考慮為低轉(zhuǎn)換型骨量丟失。同時(shí)，骨組織中標(biāo)志脂肪細(xì)胞的PPARγ2 mRNA水平和骨髓脂肪細(xì)胞計(jì)數(shù)增加，