摘要
背景 绝经后骨质疏松症是雌激素缺乏导致的骨小梁微结构破坏。世界卫生组织(WHO)诊断绝经后妇女骨质疏松症的标准是骨密度(BMD)T值≤-2.5。我们课题组在前期工作中,招募了509名处于绝经过渡期或者绝经后早期的中国南方妇女(41-64岁),采其血清,利用代谢组学技术,发现月桂酸与骨密度呈负相关。 目的 为了验证月桂酸是否与骨密度相关,本课题主要研究以下内容:1、探讨月桂酸对正常小鼠骨组织的影响;2、探讨月桂酸在雌激素缺乏的状态下对去卵巢小鼠骨组织的影响;3、月桂酸对成骨细胞和破骨细胞分化的影响。 材料方法 1、月桂酸对野生型小鼠骨组织的影响 18只C57BL/6雌性小鼠分三组,每组6只,饮用水分别添加浓度为180mg/kg月桂酸(低浓度组)、360mg/kg月桂酸(高浓度组)和Tween80(对照组)。经过8周喂养,取其血清,液质联用仪检测月桂酸浓度,ELISA检测骨钙素(OCN)和Ⅰ型胶原C-末端肽交联(CTX-Ⅰ)。取其股骨固定,microCT检测其骨密度,分析其股骨头松质骨的骨参数。进行碱性磷酸酶(ALP)染色和抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色检测成骨细胞和破骨细胞,对组织切片中的破骨细胞和成骨细胞计数分析。 2、月桂酸对去卵巢小鼠骨质疏松模型的影响 12只C57BL/6雌性小鼠,去卵巢手术后随机分两组,饮用水分别添加浓度为180mg/kg月桂酸(低浓度组)和Tween80(对照组)。经过8周喂养,取其血清,液质联用仪检测月桂酸浓度,ELISA检测OCN和CTX-Ⅰ。取其股骨固定,microCT检测其骨密度,分析其股骨头松质骨的骨参数。进行ALP染色和TRAP染色检测成骨细胞和破骨细胞,对组织切片中的破骨细胞和成骨细胞计数分析。 3、月桂酸对成骨细胞和破骨细胞分化的影响 在含有10%胎牛血清的成骨诱导培养基中,将MC3T3-E1细胞分别用不同浓度的月桂酸(0μM、0.1μM、1μM、10μM、100μM)诱导培养。诱导第14天后行茜素红染色并计数矿化结节。在含有50ng/ml的RANKL的α-MEM培养基中,将RAW264.7细胞分别用不同浓度的月桂酸(0μM、0.1μM、1μM、10μM、100μM)诱导培养。在第3天和第5天分别提取细胞全蛋白,用Westernblot检测破骨细胞分化特异蛋白活化T细胞核因子c1(NFATc1)的表达量。在第7天,进行TRAP染色,对TRAP阳性多核细胞计数分析。 4、统计学处理 使用SPSS14.0软件对数据进行统计学分析,测得的结果以均值±标准差表示,用ANOVA进行各组间的方差分析和差异显著性检验,以P<0.05为显著性差异,以P<0.01为非常显著性差异。 结果 1、在野生型小鼠中,与对照组相比,实验组(低浓度组和高浓度组)的股骨干骺端骨小梁的ALP阳性细胞计数和TRAP阳性多核细胞计数显著增多,OCN呈下降趋势,CTX-Ⅰ呈上升趋势,骨体积分数(BV/TV(%))、骨小梁数量(Tb.N)和骨小梁厚度(Tb.Th)均呈下降趋势,但骨小梁间隔(Tb.Sp)呈上升趋势。 2、在去卵巢小鼠中,与对照组相比,低浓度组的股骨干骺端骨小梁的ALP阳性细胞计数显著增多,OCN和CTX-Ⅰ都呈下降趋势,BV/TV(%)、Tb.N、Tb.Th均呈下降趋势,但Tb.Sp呈上升趋势。 3、月桂酸浓度为1μmol/L时,诱导成的成骨细胞数目最多。月桂酸浓度为10μmol/L时,诱导成的破骨细胞数目最多。 结论 1、月桂酸可能通过促进成骨细胞和破骨细胞分化,影响正常小鼠的骨小梁的重建,可能参与了骨质疏松症的发生发展。 2、月桂酸可能通过促进成骨细胞和破骨细胞分化,影响骨质疏松模型小鼠的骨小梁的重建,可能参与了骨质疏松症的发生发展。 3、1μM浓度月桂酸主要促进成骨细胞生长,10μM浓度月桂酸主要促进破骨细胞生长。