罗格列酮对OLETF大鼠股骨骨密度及成骨细胞BMP-2和Bco-xL表达的影响

摘要

目的:
　　 糖尿病(DM)是目前继心脏病、肿瘤严重危害人们健康的疾病，随着老龄化社会的到来，糖尿病发病率逐年增加。糖尿病性骨质疏松(DOP)属于继发性骨质疏松(OP)，是DM最常见的一种并发症，伴随营养、代谢、内分泌等多因素的变化而发生的一系列病理性改变。
　　 OLETF鼠是一种自发性2型糖尿病大鼠，本实验以OLETF鼠作为2型糖尿病模型，以LETO鼠和摄入罗格列酮的OLETF鼠作为其对照，通过观察大鼠股骨病理变化、测定骨密度(BMD)及成骨细胞骨形成蛋白-2(BMP-2)、Bcl-xL表达水平，来探讨2型糖尿病本身对骨及罗格列酮对糖尿病大鼠骨的影响及特点。
　　 方法:
　　 大鼠在无特定病原体(SPF)级条件下单笼饲养，饲以标准饲料，12/12h光照黑暗循环，自由获取食物和饮水。定期行口服葡萄糖耐量试验(OGTT)监测血糖，以血糖峰值>16.7 mmol/L和负荷后120 min血糖>11.1 mmol/L诊为糖尿病，只具备上述1条为糖耐量减低。至30周时，共有成模OLETF大鼠12只，随机分为糖尿病对照(DM)组、罗格列酮(RGZ)组(每组6只)，8只LETO鼠为正常对照(NC)组。RGZ组：罗格列酮以蒸馏水溶解稀释，给药剂量为3mg/kg·d。DM组与NC组以等量蒸馏水灌胃，各组均灌胃给药12周，每日1次。
　　 处死大鼠，取大鼠离体的左右后肢股骨，仔细剥离表面附着的软组织，避免损伤骨表面。左后肢股骨用磷酸盐缓冲盐水浸湿的纱布包裹后-20℃保存备做BMD、骨胶原含量及骨灰干重比的检测。右后肢股骨置于10％中性福尔马林溶液中固定后用10％EDTA脱钙备做HE及成骨细胞BMP-2、Bcl-xL免疫组化染色。应用多媒体分析软件进行骨组织形态计量学分析，采用SPSS13.0软件进行统计学分析。
　　 结果:
　　 1.大鼠一般状况比较：OLETF大鼠较LETO肥胖、活动迟缓、懒动、精神萎顿、少动闭眼、弓背蜷缩、喜扎堆、畏寒喜暖、毛色干枯无光泽。
　　 2.股骨BMD比较：与DM组[(0.198±0.011)g/cm2]相比，NC组BMD[(0.220±0.012)g/cm2]升高(P<0.01)，RGZ组BMD[(0.172±0.012)g/cm2]降低(P<0.01)。
　　 3.骨灰干重比：与DM组(0.521±0.012)相比，NC组股骨灰干重比(0.538±0.018)升高(P<0.05)，RGZ组(0.492±0.011)股骨灰干重比降低(P<0.01)。
　　 4.股骨脱钙状况比较：与DM组相比，NC组股骨脱钙时间延长，(骨重-脱钙后骨重)/骨重比值升高，相比有统计学意义(P<0.01)。而RGZ组相对于DM组脱钙时间缩短，(骨重-脱钙后骨重)/骨重比值降低，相比有统计学意义(P<0.05)。
　　 5.空骨细胞陷窝率、成骨细胞(OB)和破骨细胞(OC)计数变化：与DM组相比，NC组空骨细胞陷窝率及OC计数降低(P<0.01或P<0.05)，OB计数升高(P<0.01)。RGZ组相对于DM组空骨细胞陷窝率及OC计数升高(P<0.01)，OB计数降低(P<0.05)。
　　 6.股骨胶原含量比较：与DM组[(185.60±19.38)mg/g]相比，NC组股骨胶原含量[(243.27±22.19)mg/g]升高(P<0.01)，RGZ组[(158.81±17.65)mg/g]翻降低(P<0.05)。
　　 7.成骨细胞Bcl-xL表达变化：与DM组(84.83±10.82)相比，NC组成骨细胞Bcl-xL阳性表达平均灰度值(69.13±11.56)降低(P<0.05)，RGZ组成骨细胞Bcl-xL阳性表达平均灰度值(110.17±15.33)升高(P<0.01)。
　　 8.成骨细胞BMP-2表达变化：RGZ组成骨细胞BMP-2阳性表达的吸光度值(0.4247±0.0321)明显低于DM组(0.4886±0.0398)，而DM组阳性表达的吸光度值明显低于NC组(0.5571±0.0402)，结果有统计学意义(P<0.01)。
　　 结论:
　　 1.该模型大鼠明显肥胖，可作为研究2型糖尿病骨代谢紊乱的理想动物模型。
　　 2.糖尿病状态下大鼠表现为骨密度和骨量减少，大鼠可出现明显的骨组织形态结构异常，成骨细胞功能障碍可能是糖尿病骨代谢失衡的主要机制，但破骨细胞也可能参与其中。
　　 3.该糖尿病模型大鼠存在骨胶原代谢异常和结构紊乱，前者表现为骨胶原的合成及含量减少，后者表现为骨胶原连续性差且排列不整齐。骨胶原代谢异常可能与成骨细胞数量下降或功能障碍相关。
　　 4.罗格列酮对自发肥胖型2型糖尿病大鼠股骨有加重损害作用，提示我们在临床上用药时要关注其对骨的有害作用。