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目的:骨质疏松症是一种发病率越来越高的慢性全身性疾病,随着病情的进展,常常合并骨质疏松性骨折,已成为老年人生活质量下降甚至死亡的主要原因之一。白藜芦醇(resveratrol,RES)是一种结构类似雌激素己烯雌酚的天然多酚类化合物,对成骨细胞增殖、分化、矿化具有一定的促进作用,但具体机制尚未研究清楚。近些年研究证实SIRT1/NF-κB信号通路在骨质疏松症发生、发展中占有十分重要的地位,因此本研究拟观察白藜芦醇对成骨细胞MC3T3-E1增殖、分化、矿化的影响,以及对大鼠废用骨质疏松症的保护作用,并探讨其通过SIRT1/NF-κB信号通路调控的作用机制,从而为白藜芦醇广泛应用于骨质疏松症的临床治疗提供实验依据。方法:成骨细胞MC3T3-E1分为4组,对照组:仅加入含1%胎牛血清的DMEM培养基;低剂量组:除加入含1%胎牛血清的DMEM培养基以外,加入终浓度为10-7mol/L的白藜芦醇;中剂量组:除加入含1%胎牛血清的DMEM培养基以外,加入终浓度为10-6mol/L的白藜芦醇;高剂量组:除加入含1%胎牛血清的DMEM培养基以外,加入终浓度为10-5mol/L的白藜芦醇。采用MTT法检测各组成骨细胞MC3T3-E1增殖率,采用BCA法检测各组成骨细胞MC3T3-E1碱性磷酸酶活性,采用钙茜素红染色法检测各组成骨细胞MC3T3-E1矿化情况,采用Western Blotting检测各组成骨细胞MC3T3-E1 SIRT1/NF-κB信号通路相关蛋白(SIRT1、NF-κB、IkBα)表达。60只雄性Wistar大鼠随机分为六组,对照组(n=10只):不需骨质疏松症造模处理,生理盐水溶液灌胃;骨质疏松症组(n=10只):骨质疏松症造模成功后生理盐水溶液灌胃;阿仑磷酸钠组(n=10只):骨质疏松症造模成功后予以阿仑磷酸钠(10mg/kg)灌胃治疗;低剂量组(n=10只):骨质疏松症造模成功后予以低剂量白藜芦醇(5mg/kg)灌胃治疗;中剂量组(n=10只):骨质疏松症造模成功后予以中剂量白藜芦醇(25mg/kg)灌胃治疗;高剂量组(n=10只):骨质疏松症造模成功后予以高剂量白藜芦醇(45mg/kg)灌胃治疗。各组处理时间均为8周。采用X线扫描测量各组大鼠股骨近端、股骨中段和远端骨骺的骨密度及孔隙率,采用HE染色观察各组骨组织学变化,采用ELISA法检测各组大鼠血清碱性磷酸酶(ALP)和骨钙蛋白(OC)表达水平,采用三点弯曲试验评估各组大鼠股骨组织峰值载荷和极限刚度,采用Western Blot检测各组骨组织SIRT1/NF-κB信号通路相关蛋白(SIRT1、NF-κB、IkBα)表达。结果:各组成骨细胞MC3T3-E1培养24 h后增殖率、碱性磷酸酶活性比较无显著性差异(P>0.05),培养48 h后,高、中剂量组细胞增殖率、碱性磷酸酶活性均明显高于低剂量组和对照组(P<0.05),高剂量组细胞增殖率、碱性磷酸酶活性明显高于中剂量组(P<0.05),而低剂量组与对照组比较无显著性差异(P>0.05),培养72 h后,高、中、低剂量组细胞增殖率、碱性磷酸酶活性均明显高于对照组(P<0.05),且均存在显著性差异(P<0.05),随药物浓度增加,细胞增殖率、碱性磷酸酶活性明显升高(P<0.05);高、中、低剂量组成骨细胞MC3T3-E1矿化结节计数均明显高于对照组(P<0.05),且各剂量组均存在显著性差异(P<0.05),随药物浓度增加,细胞矿化结节计数明显升高(P<0.05);各组成骨细胞MC3T3-E1 SIRT1、NF-κB、IkBα蛋白水平比较均存在显著性差异(P<0.05),各剂量组SIRT1、IkBα蛋白水平明显高于对照组(P<0.05),而NF-κB蛋白水平明显低于对照组(P<0.05),且随药物浓度增加,SIRT1、IkBα蛋白水平明显升高(P<0.05),而NF-κB蛋白水平明显降低(P<0.05);整体动物实验结果显示:正常对照组最终体重明显高于其他实验组(P<0.05),其他实验组差异比较无统计学意义(P>0.05);与正常对照组比较,骨质疏松组骨矿化密度明显降低,孔隙明显增多。骨质疏松组与低剂量白藜芦醇组差异无统计学意义,中剂量组、高剂量组及阿仑磷酸钠组大鼠骨矿化密度明显增加;骨质疏松组BMD值明显低于正常对照组(P<0.05),骨质疏松组和低剂量组比较差异无统计学意义(P>0.05)。中剂量组和高剂量组BMD值较低剂量组和骨质疏松组显著性增加(P<0.05),高剂量组与阿伦磷酸钠组比较差异无统计学意义(P>0.05),但均高于中剂量组(P<0.05);骨质疏松组血清ALP、OC水平均明显低于正常对照组(P<0.05),骨质疏松组和低剂量组比较差异无统计学意义(P>0.05)。中剂量组和高剂量组血清ALP、OC水平较低剂量组和骨质疏松组显著性升高(P<0.05),高剂量组与阿伦磷酸钠组比较差异无统计学意义(P>0.05),但均高于中剂量组(P<0.05);骨质疏松组(股骨近端、股骨中段和股骨远端骨骺)孔隙率显著高于正常对照组(P<0.05),骨质疏松组与低剂量组比较差异无统计学意义(P>0.05)。骨质疏松组峰值负荷和极限刚度明显低于正常对照组(P<0.05),骨质疏松组与低剂量组比较差异无统计学意义(P>0.05)。中剂量组和高剂量组峰值负荷和极限刚度较低剂量组和骨质疏松组明显升高(P<0.05),高剂量组与阿仑磷酸钠组比较差异无统计学意义(P>0.05),但均高于中剂量组(P<0.05);正常对照组、骨质疏松组和低剂量组SIRT1、NF-κB、IkBα蛋白水平比较差异无统计学意义(P>0.05),中剂量组和高剂量组SIRT1、IkBα蛋白水平明显高于正常对照组、骨质疏松组和低剂量组(P<0.05),而NF-κB蛋白水平明显低于正常对照组、骨质疏松组和低剂量组(P<0.05),高剂量组SIRT1、NF-κB、IkBα蛋白水平与阿仑磷酸钠组比较差异无统计学意义(P>0.05),但SIRT1、IkBα蛋白水平均高于中剂量组(P<0.05),而NF-κB蛋白水平明显低于中剂量组(P<0.05)。结论:白藜芦醇可明显促进成骨细胞MC3T3-E1的增殖、分化、矿化,对大鼠废用性骨质疏松症模型也有明显的保护作用,且均具有剂量依赖性,推测可能通过SIRT1/NF-κB信号通路的介导而发挥上述作用。