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目的:
1.检测PMOP患者血清TNF-α表达水平,初步探讨PMOP的骨免疫学机制。
2.探讨C57小鼠构建PMOP模型的方法,为肾气丸水提液干预PMOP模型奠定基础。
3.明确肾气丸水提液治疗PMOP的作用,并基于NF-κB经典信号通路探讨其机制。
方法:
1.临床研究
分别收集PMOP和骨量正常组患者血清标本各32例,检测两组患者的TNF-α含量。
2.动物实验研究
(1)PMOP模型的构建与鉴定
36只8周龄的C57小鼠随机分为假手术组、去卵巢组,每组各18只。术后第4周、第8周、第12周,假手术组及去卵巢组分别随机抽取6只小鼠进行取材。应用micro-CT测定腰2椎体(L2)的骨微细结构。
(2)基于NF-κB经典信号通路探讨肾气丸水提液治疗PMOP的作用
40只8周龄的C57小鼠随机分为假手术组、去卵巢组、肾气丸低剂量组、肾气丸中剂量组、肾气丸高剂量组,每组各8只。假手术组行假手术,其余组均行去卵巢术。术后2周,假手术组及去卵巢组每日予0.3ml的0.9%生理盐水灌胃,肾低、中、高组每日分别予0.3ml0.5g/ml、1g/ml、2g/ml的肾气丸水提液灌胃。连续干预10周后进行取材,应用micro-CT检测L2骨微细结构,HE染色观察L2的骨组织形态、Masson染色观察L2胶原纤维情况,TRAP染色观察L2中破骨细胞数量,RT-PCR检测腰椎TNF-α、IκB-α、p50、p65、NFATC1、OCNmRNA的表达水平,WesternBlot检测腰椎IκB-α、p-IκB-α、p50、p65的蛋白质表达水平。
结果:
1.临床研究
与骨量正常组相比,PMOP组的血清TNF-α表达水平显著升高(P<0.05)。
2.动物实验研究
(1)PMOP模型的构建与鉴定
与假手术组相比,去卵巢组术后4周的BV/TV、Tb.Sp、Tb.N、Tb.Th变化均无统计学差异,术后8周及12周BV/TV下降、Tb.Sp增加、Tb.N减少、Tb.Th减少,差异均具有统计学意义。
(2)基于NF-κB经典信号通路探讨肾气丸水提液治疗PMOP的作用
①腰椎骨微细结构参数的比较:与假手术组相比,去卵巢组的BV/TV、Tb.Th、Tb.N均显著减少(均满足p<0.05),而Tb.Sp则显著增大(p<0.05)。与去卵巢组相比,肾低组与肾中组的BV/TV、Tb.Th、Tb.N均显著增加(均满足p<0.05),而Tb.Sp则显著减小(p<0.05);而肾高组的BV/TV显著增加(p<0.05),Tb.Sp显著减小(p<0.05),Tb.Th、Tb.N具有上升趋势,但两者无统计学差异。三组中,肾中组的骨微细结构改善效果最佳。
②腰椎骨组织HE染色:与假手术组相比,去卵巢组的骨小梁数量减少、骨小梁纤细且断裂、髓腔增大。与去卵巢组相比,肾低、中、肾高组的骨小梁数量增加,骨小梁增粗且连续性明显好转,髓腔相对变小。应用肾气丸水提液干预的三个组中,又以肾中组的效果最为明显。
③腰椎骨组织Masson染色:与假手术组相比,去卵巢组中胶原纤维明显减少。应用肾气丸水提液干预后,肾低、中、高组的胶原纤维较去卵巢组显著增多,其中以肾中组最为明显。
④腰椎骨组织TRAP染色:与假手术组相比,去卵巢组中破骨细胞数量显著增加。应用肾气丸水提液干预后,肾低、中、肾高组的破骨细胞数量较去卵巢组均显著减少,以肾中组减少最为明显。
⑤腰椎mRNA表达情况的比较:与假手术组相比,去卵巢组的TNF-α、IκB-α、p65、p50、NFATC1、OCNmRNA均显著上调(p<0.05)。与去卵巢组相比,肾气丸低、中、高水提液的TNF-α、IκB-α、p65、p50、NFATC1、OCNmRNA显著下调(p<0.05)或具有下调趋势。而肾气丸水提液低、中、高三组间的比较呈递减趋势。
⑥腰椎蛋白表达情况的比较:与假手术组相比,去卵巢组的IκB-α表达无显著差异,p-IκB-α、p50、p65表达显著增加;与去卵巢组相比,肾低、中、肾高组的IκB-α无显著差异,p-IκB-α、p50、p65表达显著下降;肾低、肾中及肾高组在各蛋白的表达中,IκB-α表达无显著差异,p-IκB-α、p50、p65表达大致呈递减趋势。
结论:
1.临床研究:验证TNF-α可能是介导PMOP发病的重要因子。
2.动物实验研究:
(1)8周龄雌性C57小鼠行双侧卵巢切除后,术后8周即可构建该品种成年小鼠的腰椎PMOP模型,而术后12周该模型的骨量丢失更为明显。
(2)TNF-α诱导NF-κB经典信号通路的激活是PMOP发生的关键机制,而肾气丸水提液可有效抑制该通路的激活从而改善去卵巢诱导的骨量丢失,但不呈剂量依赖关系,以中剂量为最优干预剂量。
1.检测PMOP患者血清TNF-α表达水平,初步探讨PMOP的骨免疫学机制。
2.探讨C57小鼠构建PMOP模型的方法,为肾气丸水提液干预PMOP模型奠定基础。
3.明确肾气丸水提液治疗PMOP的作用,并基于NF-κB经典信号通路探讨其机制。
方法:
1.临床研究
分别收集PMOP和骨量正常组患者血清标本各32例,检测两组患者的TNF-α含量。
2.动物实验研究
(1)PMOP模型的构建与鉴定
36只8周龄的C57小鼠随机分为假手术组、去卵巢组,每组各18只。术后第4周、第8周、第12周,假手术组及去卵巢组分别随机抽取6只小鼠进行取材。应用micro-CT测定腰2椎体(L2)的骨微细结构。
(2)基于NF-κB经典信号通路探讨肾气丸水提液治疗PMOP的作用
40只8周龄的C57小鼠随机分为假手术组、去卵巢组、肾气丸低剂量组、肾气丸中剂量组、肾气丸高剂量组,每组各8只。假手术组行假手术,其余组均行去卵巢术。术后2周,假手术组及去卵巢组每日予0.3ml的0.9%生理盐水灌胃,肾低、中、高组每日分别予0.3ml0.5g/ml、1g/ml、2g/ml的肾气丸水提液灌胃。连续干预10周后进行取材,应用micro-CT检测L2骨微细结构,HE染色观察L2的骨组织形态、Masson染色观察L2胶原纤维情况,TRAP染色观察L2中破骨细胞数量,RT-PCR检测腰椎TNF-α、IκB-α、p50、p65、NFATC1、OCNmRNA的表达水平,WesternBlot检测腰椎IκB-α、p-IκB-α、p50、p65的蛋白质表达水平。
结果:
1.临床研究
与骨量正常组相比,PMOP组的血清TNF-α表达水平显著升高(P<0.05)。
2.动物实验研究
(1)PMOP模型的构建与鉴定
与假手术组相比,去卵巢组术后4周的BV/TV、Tb.Sp、Tb.N、Tb.Th变化均无统计学差异,术后8周及12周BV/TV下降、Tb.Sp增加、Tb.N减少、Tb.Th减少,差异均具有统计学意义。
(2)基于NF-κB经典信号通路探讨肾气丸水提液治疗PMOP的作用
①腰椎骨微细结构参数的比较:与假手术组相比,去卵巢组的BV/TV、Tb.Th、Tb.N均显著减少(均满足p<0.05),而Tb.Sp则显著增大(p<0.05)。与去卵巢组相比,肾低组与肾中组的BV/TV、Tb.Th、Tb.N均显著增加(均满足p<0.05),而Tb.Sp则显著减小(p<0.05);而肾高组的BV/TV显著增加(p<0.05),Tb.Sp显著减小(p<0.05),Tb.Th、Tb.N具有上升趋势,但两者无统计学差异。三组中,肾中组的骨微细结构改善效果最佳。
②腰椎骨组织HE染色:与假手术组相比,去卵巢组的骨小梁数量减少、骨小梁纤细且断裂、髓腔增大。与去卵巢组相比,肾低、中、肾高组的骨小梁数量增加,骨小梁增粗且连续性明显好转,髓腔相对变小。应用肾气丸水提液干预的三个组中,又以肾中组的效果最为明显。
③腰椎骨组织Masson染色:与假手术组相比,去卵巢组中胶原纤维明显减少。应用肾气丸水提液干预后,肾低、中、高组的胶原纤维较去卵巢组显著增多,其中以肾中组最为明显。
④腰椎骨组织TRAP染色:与假手术组相比,去卵巢组中破骨细胞数量显著增加。应用肾气丸水提液干预后,肾低、中、肾高组的破骨细胞数量较去卵巢组均显著减少,以肾中组减少最为明显。
⑤腰椎mRNA表达情况的比较:与假手术组相比,去卵巢组的TNF-α、IκB-α、p65、p50、NFATC1、OCNmRNA均显著上调(p<0.05)。与去卵巢组相比,肾气丸低、中、高水提液的TNF-α、IκB-α、p65、p50、NFATC1、OCNmRNA显著下调(p<0.05)或具有下调趋势。而肾气丸水提液低、中、高三组间的比较呈递减趋势。
⑥腰椎蛋白表达情况的比较:与假手术组相比,去卵巢组的IκB-α表达无显著差异,p-IκB-α、p50、p65表达显著增加;与去卵巢组相比,肾低、中、肾高组的IκB-α无显著差异,p-IκB-α、p50、p65表达显著下降;肾低、肾中及肾高组在各蛋白的表达中,IκB-α表达无显著差异,p-IκB-α、p50、p65表达大致呈递减趋势。
结论:
1.临床研究:验证TNF-α可能是介导PMOP发病的重要因子。
2.动物实验研究:
(1)8周龄雌性C57小鼠行双侧卵巢切除后,术后8周即可构建该品种成年小鼠的腰椎PMOP模型,而术后12周该模型的骨量丢失更为明显。
(2)TNF-α诱导NF-κB经典信号通路的激活是PMOP发生的关键机制,而肾气丸水提液可有效抑制该通路的激活从而改善去卵巢诱导的骨量丢失,但不呈剂量依赖关系,以中剂量为最优干预剂量。