瘦素促进骨髓间充质干细胞成骨分化并增加内植物-骨界面骨生成

摘要

目的探讨瘦素促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化和内植物-骨界面骨生成的效果。方法从Sprague-Dawley大鼠骨髓腔获得BMSCs,经过流式细胞仪鉴定后,使用含不同质量浓度瘦素(0、10、20ng/mL,以0为对照组)的成骨诱导液培养21d,采用Western印迹法检测BMSCs碱性磷酸酶(ALP)和成骨特异性转录因子2(RUNX-2)表达,采用细胞计数试剂盒(CCK)8检测试剂并在酶标仪下读取光密度值(D值)反映BMSCs的增殖能力。在内植物-骨界面骨生成模型的新西兰大白兔皮下分别注射瘦素(实验组,术后即刻和术后第3天各注射瘦素20μg/kg)和0.9%氯化钠溶液(对照组,术后即刻和术后第3天各注射0.9%氯化钠溶液0.1mL),在术后4周处死实验兔,应用微型CT扫描并三维重建检测内植物表面之外厚度为0.3mm的环形感兴趣区域,计算骨体积分数(BVF)反映内植物-骨界面骨生成效果,并对模型兔的相关脏器进行病理学检查。结果与对照组相比,BMSCs以含10、20ng/mL瘦素的成骨细胞诱导液培养21d表达ALP和RUNX-2均显著增多(P值均<0.05);CCK-8增殖检测发现,10和20ng/mL瘦素处理组的D值均显著高于对照组(P值均<0.05)。内植物-骨界面骨生成模型的检测发现,实验组的BVF值显著高于对照组(P<0.05),光学显微镜下兔模型的心、肝、肾、脾组织细胞均未见变性、坏死。结论瘦素可以促进BMSCs成骨分化并且增加内植物-骨界面骨生成,且生理剂量瘦素对机体重要器官并未造成损害。