雌激素缺乏环境下铁蓄积对骨吸收及破骨细胞分化的影响

摘要

目的 在雌激素缺乏状态下,探讨转录因子κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)信号通路在高铁环境影响骨吸收及破骨细胞分化过程中的作用.方法 将小鼠随机分为假手术组(SHAM组)、 去势组(OVX组)、 高铁去势组(F+OVX组).酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测血清Ⅰ型胶原C端肽(C-terminal peptide of type I collagen,CTX),股骨硬组织切片行普鲁士蓝铁染色,逆转录聚合酶链反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)检测胫骨基因酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase 5,Acp5)、 组蛋白酶K(cathepsin K,Ctsk)表达差异.培养小鼠单核细胞株RAW264.7向破骨细胞分化,模拟动物实验分为雌激素正常组(E2+组)、 雌激素缺乏组(E2-组)、 高铁雌激素缺乏组(F+E2-组),抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)染色及噬骨馅窝实验观察破骨细胞分化情况,提取胞浆、 胞核蛋白,Western-Blot检测各组胞浆磷酸化抑制因子(p-inhibitor of NF-κB,p-IκBα)、 亚基p65蛋白水平及胞核蛋白亚基p65的差异.结果 动物实验中,F+OVX组股骨普鲁士蓝染色铁沉积较SHAM组及OVX组更明显.SHAM组、OVX组、F+OVX组血清CTX水平分别为(2588±661.9)、(9624±1140)、(14506±914.9)pmol/L,Acp5表达水平分别为(9.7±2.7)％、(36.1±4.5)％、(55.4±4.4)％,Ctsk表达水平分别为(11.1±3.3)％、(53.0±4.7)％、(66.1±4.2)％;与SHAM组比较,OVX组血清CTX、 基因Acp5、Ctsk表达水平升高(P分别为0.000、0.001、0.000),F+OVX组较OVX组进一步升高(P分别为0.000、0.006、0.023).细胞实验中,E2-组TRAP阳性细胞及噬骨馅窝数分别为(142.329±12.699)和(31.667±4.320),较E2+组的(45.875±7.972)和(9.500±2.074)增加,F+E2-组分别为(468.782±49.015)和(84.167±8.010),进一步增加(均P=0.000).Western-Blot结果显示,E2-组胞核蛋白p65、 胞浆蛋白p-IκBα分别为(50.1±6.0)％和(2.0±0.0)％,均较E2+组的(2.2±1.1)％和(0.8±0.0)％升高(P分别为0.000和0.042),F+E2-组分别为(69.3±7.1)％和(22.2±2.1)％,均较E2-组进一步升高(P分别为0.023和0.000).结论 雌激素缺乏合并铁蓄积可促进破骨活性,加重骨量丢失,该影响可能与NF-κB信号通路有关.