微电流刺激对胫骨骨缺损家兔CGRP/PI3K/Akt通路及骨再生的影响

摘要

目的 探讨微电流刺激对胫骨骨缺损家兔降钙素基因相关肽/磷脂酰肌醇-3激酶/丝氨酸苏氨酸蛋白激酶(CGRP/PI3K/Akt)通路及骨再生的影响。方法 实验分为对照组、模型组、微电流刺激组,每组10只。模型组、微电流刺激组右下肢截取胫骨中段并剔除周围骨膜,制备胫骨骨缺损模型。微电流刺激组在实验前对胫骨处电流进行检测,造模后用跟造模前正常情况下相同电流刺激,1 h/次,1次/d,并单侧固定架固定缺损部位;模型组只单侧固定架固定相同天数;对照组不做任何处理,正常饲养相同天数。实验第1、2、4、8、12周模型组、微电流刺激组行X线检查骨缺损部位情况;骨密度仪检测骨密度、骨灰度情况,电感耦合等离子体质谱法检测骨钙、磷含量;检测胫骨扭转刚度(GJ)、柔韧系数(K)情况;苏木素-伊红(HE)染色观察胫骨组织形态学情况;蛋白免疫印迹检测胫骨组织中CGRP、PI3K、磷酸化p-PI3K、Akt、p-Akt蛋白水平情况。结果 与模型组相比,微电流刺激组在第2、4、8、12周Lane-Sandhu X线评分显著升高(P<0.05)。模型组骨缺损部位骨小梁粗大,骨小梁间隙较大,仅出现部分新生骨;微电流刺激组骨小梁间隙缩小并逐渐融合形成板层骨,骨缺损区骨痂形成,出现新骨塑形状态。与对照组相比,模型组骨密度、骨钙、磷含量,胫骨缺损段GJ、K水平显著降低(P<0.05),CGRP、p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt蛋白水平显著升高(P<0.05);与模型组相比,微电流刺激组骨密度、骨钙、磷含量,胫骨缺损段GJ、K水平,CGRP、p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt蛋白水平显著升高(P<0.05)。结论 微电流刺激可能是通过激活CGRP/PI3K/Akt通路实现骨再生,从而促进家兔胫骨骨缺损的愈合。