TNF-α對飲食誘導肥胖大鼠骨折愈合的影響.pdf

1、目的：
　　隨著人類生活水平的不斷提高，人類飲食習慣及生活、工作方式的改變，導致肥胖引起的代謝綜合征呈現(xiàn)逐年上升趨勢[1]。這樣以來，單純由肥胖所導致的并發(fā)癥及死亡率總體上呈上升趨勢[2]。肥胖狀態(tài)可以導致一些慢性疾病的發(fā)生，這些疾病多數(shù)與慢性炎癥相關。肥胖也逐漸被認為是一種慢性炎癥。然而首次把炎癥與肥胖聯(lián)系起來的，是Hotamisligil[3]等在研究中發(fā)現(xiàn)在脂肪組織中有TNF-α(Tumor Necrosis Factor-

2、α，腫瘤壞死因子-α)的表達，在肥胖者中TNF-α的水平明顯升高。實驗證明，脂肪組織的慢性炎癥是聯(lián)系肥胖和代謝類疾病(如胰島素抵抗和二型糖尿病)的關鍵所在[4]。骨折的愈合過程中是正常生理性炎癥在發(fā)揮積極作用。大部分正常的生理性炎癥反應對機體是有益的，是機體重要的防御反應。由于細菌入侵或其它因素導致的慢性炎癥反應，對機體是有害的，骨折愈合也受到不同程度的影響。由感染導致的慢性持續(xù)性炎癥可以刺激破骨細胞，從而對骨折愈合造成影響。但是，目前

3、慢性炎癥對成骨細胞的分化及形成的影響卻研究卻較少，特別是在肥胖狀態(tài)下的慢性炎癥對骨折愈合的影響，目前國內(nèi)外研究較缺乏，而此類研究卻對指導臨床實踐具有一定的指導意義。TNF-α在一定程度上抑制了成骨細胞，細胞實驗已得到證實。但是TNF-α對成骨細胞的抑制作用機理尚不明確，而且關于此類研究的動物實驗較為罕見。BMP-Smad通路在成骨細胞分化誘導中起著至關重要的作用。BMP-2(Bone Morphogenetic Protein-2 BM

4、P-2)是目前誘導成骨活性最強的骨形態(tài)蛋白家族中的一員。那么，肥胖對骨折愈合的影響，以及慢性炎癥狀態(tài)下產(chǎn)生的炎癥因子TNF-α是否與骨的分化形成中重要轉(zhuǎn)導通路中的Smad1存在相關性，是我們此次研究的重點。我們開始關注肥胖帶來的一系列病理生理問題是否會影響到成骨細胞的分化，從而影響到骨折愈合過程，目前此方面研究較少，國內(nèi)外尚缺乏相關研究，這也是本課題的研究意義所在。
　　通過高能量飲食誘導建立肥胖大鼠模型，并觀察骨折愈合過程中的影

5、像學改變，組織學改變，骨痂局部成骨細胞分化標志物的變化以及血清中炎癥因子的變化，從而了解炎癥因子TNF-α對骨折愈合過程中BMP-Smad信號轉(zhuǎn)導通路中Smad1表達的影響。
　　方法：
　　選SD(Sprague Dawley)雄性大鼠80只，從中抽取50只作為實驗組，高能量飼料喂養(yǎng)；把抽取后剩余的30只作為對照組，普通飼料喂養(yǎng)。通過對大鼠Lee's指數(shù)的測定，選取出造模成功的實驗鼠。同時對實驗組及對照組大鼠實施骨折模型建

6、立，并在隨后的1、2、4、6周，每個時間點每組各取6只大鼠，測量大鼠血清中的TNF-α值，通過X線及病理切片觀察骨折愈合情況，免疫組化測量Smad1的變化。經(jīng)過統(tǒng)計學分析TNF-α和Smad1表達的影響關系。
　　結(jié)果：
　　肥胖模型造模成功率為64％，影像學和病理學結(jié)果同時顯示，實驗組大鼠的骨折愈合速率整體要慢于對照組；實驗組與對照組TNF-α值總體有統(tǒng)計學差異(F=18.842，P<0.001)，并且實驗組TNF-α值高

7、于對照組；實驗組與對照組Smad1免疫組化OD(Optical Density，光密度值)總體有統(tǒng)計學差異(F=146.593， P<0.001)，實驗組Smad1免疫組化OD值整體要低于對照組；Smad1表達與TNF-α間存在負相關關系(Pearsons，r=-0.804，P＜0.001)。
　　結(jié)論：
　　(1)肥胖大鼠的骨折愈合速度要慢于正常大鼠，肥胖可能是造成骨折速度減慢的原因；
　　(2)肥胖組4個時間點的血