人脐带间充质干细胞通过调控OPG/RANKL比值对骨质疏松大鼠的影响及机制研究

来源 :重庆医科大学学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qijich
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目的:探讨人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,HUC-MSCs)对骨质疏松大鼠的影响及机制。方法:将30只SPF级6月龄雌性SD大鼠随机分为3组:假手术组(sham operation group,Sham组)、卵巢切除组(ovariectomy group,OVX组)、卵巢切除+HUC-MSCs干预组(4×106/3 d,HUC-MSCs组),每组各10只,Sham组切除大鼠腹腔少量脂肪,其余各组均去除双侧卵巢建立骨质疏松大鼠模型。建模成功后,HUC-MSCs组用干细胞干预12周,其余2组用等剂量生理盐水干预。干预结束后,通过骨代谢血清指标血钙(calcium,Ca)、血磷(phosphorus,P)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、Ⅰ型胶原C端肽(c-terminal peptide of typeⅠcollagen,CTX)、骨组织形态计量学参数测量、骨密度检测、成骨细胞表面积/骨表面积比(osteoblast surface/bone surface,ObS/BS)和破骨细胞表面积/骨表面积比(osteoclast surface area/bone surface,OcS/BS),评估大鼠骨质疏松改善情况,同时通过Western blot探究各组大鼠骨保护素(osteoprotegerin,OPG)、核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor-κB ligand,RANKL)、β-连环蛋白(β-catenin)、Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,Runx2)的表达情况。结果:HUC-MSCs组大鼠血清Ca、ALP含量明显高于OVX组(2.320±0.188 vs.1.822±0.139;79.584±8.349 vs.43.644±5.369)(均P=0.000),P、CTX含量明显低于OVX组(1.651±0.068 vs.1.864±0.076,P=0.000;119.832±18.180 vs.144.272±15.629,P=0.039);HUC-MSCs组骨小梁结构得到明显改善,骨密度、骨小梁数目、骨小梁面积比、ObS/BS均明显高于OVX组(161.114±16.726 vs.126.558±7.100,P=0.009;1.702±0.220 vs.1.051±0.323,P=0.020;33.111±6.101 vs.19.575±5.629,P=0.022;45.279±3.947 vs.33.948±7.339,P=0.041),骨小梁分离度、OcS/BS明显低于OVX组(0.592±0.066 vs.0.845±0.165,P=0.018;37.532±3.910 vs.44.891±3.615,P=0.026);Western blot结果显示HUC-MSCs组OPG/RANKL比值、β-catenin、Runx2的蛋白表达量明显高于OVX组(0.776±0.045 vs.0.097±0.063,P=0.000;0.590±0.057 vs.0.202±0.088,P=0.000;0.595±0.078 vs.0.239±0.071,P=0.001)。结论:HUC-MSCs可以通过Wnt/β-catenin/Runx2通路调节OPG/RANKL比值,促进骨形成,抑制骨吸收,改善骨质疏松。
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