BMSCs对骨质疏松性骨折模型大鼠的影响及作用机制

摘要

目的探讨骨髓间充质干细胞(BMSCs)对骨质疏松性骨折模型大鼠的影响及作用机制。方法将48只雌性Wistar大鼠随机分为假手术组、骨质疏松性骨折组、BMSCs处理的骨质疏松性骨折组,比较骨生物力学变化情况及骨密度和骨超声振幅衰减程度;同时测量椎体骨组织形态学指标:骨小梁体积百分比、骨小梁表面百分比、骨小梁平均宽度、矿化沉积率;酶联免疫吸附试验测定血清骨碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原交联C-末端肽水平。结果骨质疏松性骨折组右侧股骨和L5椎体的弹性模量、最大载荷明显低于假手术组,BMSCs处理的骨质疏松性骨折组上述指标荷明显高于骨质疏松组(P<0.05)。骨质疏松性骨折组骨密度、超声衰减程度明显低于假手术组,BMSCs处理的骨质疏松性骨折组上述指标明显高于骨质疏松性骨折组(P<0.05)。骨质疏松性骨折组骨小梁体积百分比、骨小梁平均宽度明显低于假手术组,骨小梁表面百分比、矿化沉积率明显高于假手术组(P<0.05);BMSCs处理的骨质疏松性骨折组骨小梁体积百分比、骨小梁平均宽度明显高于骨质疏松性骨折组,骨小梁表面百分比、矿化沉积率明显低于假手术组(P<0.05)。骨质疏松性骨折组血清骨碱性磷酸酶明显低于假手术组,Ⅰ型胶原交联C-末端肽水平明显高于假手术组(P<0.01);BMSCs处理的骨质疏松性骨折组血清骨碱性磷酸酶明显高于假手术组,Ⅰ型胶原交联C-末端肽水平明显低于假手术组(P<0.01)。结论BMSCs能够明显改善骨质疏松性骨折模型大鼠的骨生物力学和骨组织形态学指标,提升骨密度,可能与上调骨碱性磷酸酶表达、下调Ⅰ型胶原交联C-末端肽表达有关。