晚期糖化终末产物对去卵巢骨质疏松大鼠及成骨细胞Ⅰ型胶原表达的影响

目的：绝经伴随骨质疏松的发生已为许多流行病学研究所证实。绝经后骨质疏松症是由雌激素缺乏所致，属高转换型。但在儿童和青少年时期的雌激素水平也很低，骨骼处于快速生长期，骨代谢表现为高转换型，却不出现骨质疏松。这一矛盾现象提示：除雌激素的作用外还有随年龄增长而影响骨代谢的因素，此种因素可能使骨形成与骨吸收解偶联，使骨丢失速度大于骨形成的速度，导致骨量减少而引起骨质疏松。 研究发现，一类被称为晚期糖化终末产物(AGEs)的物质在骨质疏松发病中可能具有重要作用。AGEs是体内糖的醛基或酮基与蛋白质等自由氨基经过非酶促反应形成的具有特征性荧光的化合物，具有交联特性，能够使被修饰的蛋白质等物质分子之间发生交联，从而改变这些物质的生理功能。正常情况下，该类物质是机体组织重建和内环境稳定所必需的，过多积累则引起许多病理改变。一方面引起糖化的蛋白质之间发生交联，使之不能发挥正常的生理功能，如骨组织中Ⅰ型胶原之间发生交联后其结构发生变化，致使成骨过程受阻；另一方面可与多种细胞膜表面的受体结合，促进多种细胞因子和生长因子的合成和分泌，而许多细胞因子又可引起破骨细胞活性增强，促进骨吸收。骨的有机基质中90％为Ⅰ 巾文摘要 型胶原，含有大量的自由氨基，是非酶糖化的好发部 位。l型胶原对维持骨结构的完整性起非常重要的作用， 它是决定骨骼弹性和韧性的物质基础，也是骨盐沉积的 场所。我们以前的研究表明，去卵巢骨质疏松大鼠模型 中1型胶原蛋白含量显著减少。许多研究表明，I型胶原 基因型与骨质疏松和骨密度有密切的关系。基因突变研 究也证实，大部分1型胶原基因突变与骨质疏松症或成 骨不全密切相关。临床研究发现，血透思者的非酶糖化 产物AGES修饰的日，微球蛋白（AGE－pM）沉沉音位 多发生骨质疏松。I型胶原被糖化形成AGES后必将引起 其功能的变化。本实验应用卵巢切除诱导骨质疏松大鼠 模型，通过测定骨胶原中AGEs的相对含量、大鼠的骨 密度及松质骨中1型胶原mRNA的表达，并观察AGEs 特异性抑制剂氨基孤的治疗作用；通过体外制备的AGE－ 蛋白对成骨细胞增殖、分化的影响，并检测在作用较强 的浓度和时间时对1型胶原m NNA表达的影响，旨在探 讨＊＊E在绝经后骨质疏松发病中的作用，以求进一步理 解骨质疏松的发病机理，并为其预防和治疗提供理论依 据。 方法：本研究采用切除双侧卵巢诱导骨质疏松大鼠模 型，将IO月龄雌性＊D大鼠”只随机分为三组，分别为 假手术组（切除少量脂肪）、卵巢切除组（双侧卵巢切 除）以及氨基肌治疗组（双侧卵巢切除＋0＊％氨基弧／饮 水喂养），90大后，禁食收集24h尿液，股动脉放血处 死收集血液，取材。应用生化方法测定血、尿的各生化 指标，荧光分光光度法测定各组骨胶原中AGES含量， 中文摘要 双能X线骨密度仪测腔骨和股骨骨密度，RTICR法测 定骨组织1型胶原mRNA表达。通过体外葡萄糖与牛血 清白蛋白孵育的方法制得AGE－BSA，并以不同浓度加入 到成骨细胞培养体系，作用不同时间，观察AGEESA 对成骨细胞增殖和分化的影响：然后选择作用较强的浓 度和时间，用 RTICR法观察 AGEESA对成骨细胞内 1 型胶原的表达的影响。 结果： 1．血、尿中各项生化指标的变化 卵巢切除后大鼠血钙有降低趋势，血磷有升高趋 势，但均无统计学差异。经氨基肌治疗后血钙升高，与 卵巢切除组比较有显著性差异o＜0刀5卜 反映骨形成的血 清碱性磷酸酶活性，卵巢切除后显著升高，经氨基肌治 疗后趋于正常。24小时尿钙、尿钙与肌酌比值、24小时 尿磷、及尿磷与肌酚比值均有增加趋势，24小g4尿羟脯 氨酸有降低趋势，但均无统计学差异。经氨基肌治疗后 24小时尿钙、尿钙与肌酚比值，24小时尿羟脯氨酸升 高，与卵巢切除组比较均有显著差异o叩刀5卜 2．骨胶原中AGE的变化 测定骨胶原中晚期糖化终末产物（AGES）的相对含 量，卵巢切除组u9．86士3刁3RU／mg胶原蛋自）与假手 术组（53．83 f 5．46RU／mg胶原蛋白）相比较明显升高 o＜0刀 1卜 氨基肌治疗三个月后，骨胶原中 AGES含量 3．23士 7．46RU／mg胶原蛋白）与卵巢切除组比较明显 降低（P＜0．01）。 3．骨密度的变化 OVX组与S皿M组相比较，骨密度明显降低 o＜0．05），氨基肌治疗组与＊＊X组相比胜骨骨密度显著 升高（P＜0．05）。 3 中文摘要 4．松质骨中1门）胶原 mRNA表达量的变化 RTICR结果显示，卵巢切除组大鼠与假手术组比 较，a；门）胶原 m删A表达量明