去卵巢SD大鼠血管及腰椎基质Gla蛋白的表达及调节研究

摘要

目的：
　　 观察去卵巢Sprague-Dawley大鼠血管及腰椎基质Gla蛋白(MGP)表达及骨质疏松治疗药物雌激素、维生素K2、甲状旁腺激素对其表达的调节作用，探讨MGP在血管钙化和绝经后骨质疏松症共同发病机制中的作用。
　　 方法：
　　 60只10月龄雌性SD大鼠，随机分成5组，假手术组、去卵巢(OVX)组、去卵巢加雌激素干预(E)组、去卵巢加维生素K2干预(VK2)组，去卵巢加PTH干预(PTH)组，每组12只。E组手术3周后给予苯甲酸雌二醇肌肉注射(0.2mg/kg，隔天一次，持续12周)，VK2组手术3周给予维生素K2灌胃(30mg/kg，每周5次，持续12周)。PTH组手术3周后给予PTH皮下注射(20ug/kg，每周3次，持续12周)。各组大鼠在术前及用药后每3周留取血清及尿液。18周后处死大鼠，HE染色观察子宫、血管及腰椎组织变化，用DEXA测定大鼠腰椎的骨密度；酶联免疫吸附(ELISA)法检测血清及尿液中MGP的量及雌激素的变化；原子分光光度计检测各组血管总钙含量；免疫组化法观察血管及腰椎未羧化MGP(ucMGP)的表达，Von Kossa染色观察动脉钙化；荧光实时定量PCR扩增MGP基因，观察血管及腰椎MGP mRNA的表达水平。
　　 结果：
　　 (1)骨质疏松动物模型构建：去卵巢18周后，OVX组的子宫内膜萎缩，血管钙化程度及腰椎骨小梁结构破坏最明显，而假手术组无明显改变，雌激素、VK2组及PTH组介于两者之间。骨密度方面，维生素K2组与OVX组之间无统计学意义(P>0.05)，雌激素及PTH组与OVX组比较差异有统计学意义(P<0.01)。血中雌激素水平方面：去卵巢前各组无明显差异(P>0.05)，处死前OVX组及药物干预组明显降低，有统计学意义(P<0.05)。假手术组无明显变化。(2)血清及尿液中MGP含量变化：各组大鼠血清及尿液中MGP含量在去卵巢前，无明显差异(P>0.05)，去卵巢后，假手术组血清MGP含量无明显变化；其他各组均下降，OVX组最显著，用药后6周，OVX组血清MGP含量无明显变化，而各药物干预组含量逐渐上升，药物干预后3至12周除假手术组外的其他各组尿液中MGP的含量均下降，OVX组最显著，各组间无统计学差异(P>0.05)。处死时药物干预组的尿液MGP含量上升，与OVX组比较差异有统计学意义(P<0.05)。(3)血管总钙含量测定：OVX组较其他各组血管总钙含量明显升高(P<0.01)，假手术组和其他各组比较，血管总钙含量最低(P<0.01)，药物干预组的血管总钙含量介于OVX组及假手术组之间。VK2组及PTH组高于雌激素组(P<0.05)。(4)免疫组化切片及血管Von Kossa染色：血管ucMGP在血管钙化严重部位表达明显。腰椎OVX组ucMGP阳性表达明显，其他各组表达不明显。(5)荧光实时定量PCR：血管中MGP mRNA表达以假手术组最高，与其他各组比较差异有显著性(P<0.01)；OVX组表达量最低，与其他各组比较差异有显著性(P<0.01)。各药物干预组之间稍有差别，但无统计学意义(P>0.05)。腰椎中MGPmRNA表达量：OVX组较其他各组明显增高差异有显著性(P<0.01)，假手术组较其他各组降低差异有显著性(P<0.01)。各药物干预组之间稍有差别，但无统计学意义(P>0.05)。(6)相关性分析：血管总钙含量，骨密度，血管及腰椎中MGPmRNA相对表达量之间具有相关性。
　　 结论：
　　 (1)雌激素水平下降是绝经后女性血管钙化及骨质疏松发生的一个重要致病因素。(2)MGP基因及蛋白的表达在绝经后女性血管钙化和骨质疏松发病中发挥重要作用。(3)多种骨质疏松治疗药物(如雌激素，维生素K2，PTH)能同时改善去卵巢大鼠的血管钙化和骨质疏松，该作用可能是通过调节MGP基因及蛋白的表达来实现。MGP可能是绝经后女性血管钙化和骨质疏松症药物治疗作用的靶点。(4)雌激素、维生素K2、PTH或许可以用于绝经后女性血管钙化的临床治疗。