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探究绝经后骨质疏松大鼠血清中Dkk-1水平与β-连环蛋白的关系*

2021-01-22冯秀媛吕晓虹孙怡宁

实验动物科学 2020年1期
关键词:骨细胞配体成骨细胞

樊 萍 冯秀媛 胡 楠 蒲 丹 吕晓虹 孙怡宁 何 岚

(西安交通大学第一附属医院风湿免疫科,西安 710061)

绝经后骨质疏松主要发病原因为缺乏雌激素,其临床特征为骨量减少、骨折风险上升以及骨脆性增加。随着我国逐渐进入老龄化社会,骨质疏松症的发病率呈逐渐上升的趋势,是世界卫生重点关注健康问题之一[1-2]。骨质疏松的发生机制主要为破骨细胞的骨吸收作用增强,同时成骨细胞的骨形成功能发生衰退,加之体内各信号通路的参与对骨吸收和骨形成产生了调节作用,最终导致骨质疏松发生[3-4]。本次研究旨在探索绝经后骨质疏松大鼠血清中β连环蛋白水平,并分析其与Dickkopf1蛋白的关系,为临床预防绝经后骨质疏松发生提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 动物模型

选取月龄为11~12月的自然绝经Wistar雌性大鼠(厂家:山东鲁抗医药股份有限公司,许可证号:sczk鲁20190113)108只,平均体质量(486.15±54.27)g。围绝经期判断:对大鼠实施连续5 d阴道脱落细胞检查,期间无规律动情周期变化时即可判定为围绝经期。

1.2 方法

1.2.1研究方法:于每日清晨8:00—9:00为两组大鼠抽取血样,经离心机离心后取血清,采用酶联免疫吸附法进行血清连环蛋白、核因子kB受体活化因子配体以及Dickkopf1蛋白水平检测。

1.2.2观察指标:(1)两组大鼠中血清β连环蛋白与其他参数的相关性分析。(2)两组大鼠基线资料对比。(3)对可能影响绝经后大鼠发生骨质疏松的因素进行多因素Logistic回归分析。

1.3 统计方法

采用SPSS23.0软件对研究中得到数据进行统计学分析。两组计量结果比较采用t检验,计数资料比较用χ2检验,P<0.05为差异具有统计学意义。有统计学意义的相关因素行多因素Logistic回归分析。P<0.05表示为对比差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组大鼠中血清β连环蛋白与其他参数的相关性分析

两组大鼠血清β连环蛋白与核因子kB受体活化因子配体水平无明显相关关系(P>0.05)。对照组大鼠血清β连环蛋白与Dickkopf1蛋白水平无明显相关关系(P>0.05)。绝经后骨质疏松大鼠血清β连环蛋白与Dickkopf1蛋白呈负相关关系(P<0.05),见表1。

表1 两组大鼠中血清β连环蛋白与其他参数的相关性分析

2.2 两组大鼠基线资料对比

两组大鼠平均年龄、平均体质量无显著差异,数据比较不具有统计学意义(P>0.05)。观察组大鼠的β连环蛋白显著低于对照组,数据比较具有统计学意义(P<0.05)。观察组大鼠的核因子kB受体活化因子配体和Dickkopf1蛋白显著高于对照组,数据比较具有统计学意义(P<0.05),见表2。

表2 两组大鼠基线资料对比

2.3 影响绝经后大鼠发生骨质疏松因素的多因素Logistic回归分析

结果显示,高水平核因子kB受体活化因子配体Dickkopf1蛋白是影响绝经后大鼠发生骨质疏松的独立危险因素,而β连环蛋白是绝经后大鼠发生骨质疏松的保护因素(P<0.05),见表3。

表3 影响绝经后大鼠发生骨质疏松因素的多因素Logistic回归分析

3 讨论

Wnt信号通路在骨维持和骨发育中具有重要调控作用,其中Wnt/β连环蛋白信号对于骨生物学最为重要[5]。该信号通路能够从多种途径促进骨量的增加,如抑制骨细胞凋亡,诱导成骨细胞分化等,由于其由分子间复杂的相互作用而成,使药物预防骨质疏松成为了可能[6-7]。

两组大鼠血清β连环蛋白与核因子kB受体活化因子配体水平无明显相关关系(P>0.05)。对照组大鼠血清β连环蛋白与Dickkopf1蛋白水平无明显相关关系(P>0.05)。绝经后骨质疏松大鼠血清β连环蛋白与Dickkopf1蛋白呈负相关关系(P<0.05)。可能原因是β连环蛋白能否稳定表达决定了早期成骨细胞转录因子的表达水平,从而决定了间充质干细胞是否能分化为成骨细胞[8]。Dickkopf1蛋白能够抑制Wnt与β连环蛋白的信号通路,对于β连环蛋白促进成骨细胞分化的过程产生抑制作用。这提示我们于早期针对Dickkopf1蛋白进行靶向治疗能够有助于β连环蛋白的积累,促进成骨细胞的分化,预防骨质疏松的形成[9-10]。两组大鼠平均年龄、平均体质量无显著差异,数据比较不具有统计学意义(P>0.05)。观察组大鼠的β连环蛋白显著低于对照组,数据比较具有统计学意义(P<0.05)。观察组大鼠的核因子kB受体活化因子配体和Dickkopf1蛋白显著高于对照组,数据比较具有统计学意义(P<0.05)。可能原因是Wnt复合物能够促进β连环蛋白在骨母细胞中累积,而β连环蛋白能够进入细胞核内与TCF/LEF进行结合并诱导骨保护蛋白的表达,对于核因子kB受体活化因子配体所介导的破骨细胞生成过程产生抑制作用[11-12]。核因子kB受体活化因子配体是一种II型跨膜蛋白,在骨细胞中具有激活破骨细胞分化的作用,是骨保护蛋白的竞争性抑制剂。核因子kB受体活化因子配体与核因子kB受体活化因子结合能够促进破骨细胞的分化,增强其破坏作用,对破骨细胞的凋亡产生抑制作用[13-14]。结果显示,高水平核因子kB受体活化因子配体Dickkopf1蛋白是影响绝经后大鼠发生骨质疏松的独立危险因素,而β连环蛋白是绝经后大鼠发生骨质疏松的保护因素(P<0.05)。可能原因是β连环蛋白能够进入细胞核内结合T细胞4后使得相关基因的转录过程启动,对间充质干细胞分化为成骨细胞具有促进作用。β连环蛋白的浓度受xin/APC/GSK 3β的影响,当Wnt未发出信号时,xin/APC/GSK 3β会促使β连环蛋白发生磷酸化并被溶酶体降解,当Wnt发出信号时蛋白复合物将于胞质中积聚等待进入细胞核,与T细胞因子/淋巴细胞增强因子转录因子进行结合,刺激骨细胞进行增殖分化[15]。

综上所述,β连环蛋白和核因子kB受体活化因子配体在骨质疏松的发生机制中具有重要作用,β连环蛋白、Dickkopf1蛋白水平与绝经后大鼠的骨质疏松进程相关,而β连环蛋白水平与Dickkopf1蛋白呈负相关关系。

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