糖尿病大鼠颌骨结构及颌骨骨髓间充质干细胞成骨分化的研究

摘要

目的:研究糖尿病对大鼠颌骨结构和颌骨来源骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BM-SCs)成骨分化能力的影响,并初步探讨其可能的机制.方法:采用链脲佐菌素腹腔注射建立大鼠糖尿病模型,正常对照组注射等量柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液,每周监测血糖.建模成功后8周处死2组大鼠,微型CT(micro-CT)扫描重建上颌骨,测量牙槽骨吸收和颌骨骨形态学参数值.无菌条件下分离2组大鼠下颌骨,获取颌骨BMSCs.CCK-8法检测细胞增殖能力,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色和活性测定检测2组细胞ALP表达,茜素红染色和定量分析检测2组细胞钙结节形成能力,实时荧光定量PCR检测成骨相关基因Runx2和OCN的mRNA表达,western blot检测NF-κB p65核蛋白表达.结果:与正常对照组相比,糖尿病组大鼠牙槽骨吸收增加(P<0.05),颌骨骨体积分数(bone volume/total volume,BV/TV)降低(P<0.05),骨小梁数目(trabecular number,Tb.N)减少(P<0.05),骨小梁间隙(trabecular space,Tb.Sp)增加(P<0.05).成功分离、培养糖尿病大鼠颌骨来源的BMSCs,与正常大鼠颌骨BMSCs相比,细胞增殖能力降低(P<0.05),ALP活性和钙结节形成减少(P<0.05),成骨相关基因Runx2和OCN mRNA表达下降(P<0.05),NF-κB p65核蛋白表达增多(P<0.05).结论:糖尿病可影响大鼠颌骨结构,降低颌骨BMSCs成骨分化能力,机制可能与NF-κB信号通路激活相关.