DMT1在2型糖尿病性骨質(zhì)疏松成骨細(xì)胞中作用機制及褪黑素療效的研究.pdf

1、目的:我國目前擁有世界上數(shù)量最多的糖尿病患者，而且我國糖尿病發(fā)病率逐年遞增，現(xiàn)已證實患有糖尿病患者的骨折發(fā)病率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非糖尿病患者。由糖尿病所引起的骨質(zhì)疏松并發(fā)癥不僅給患者的生理上帶來了很大的痛苦，而且給患者的經(jīng)濟(jì)上也帶來了很大的負(fù)擔(dān)。但是由于糖尿病性骨質(zhì)疏松癥發(fā)病機制十分復(fù)雜涉及多種因素，因此目前對于糖尿病性骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病機制并不明確。鐵超載與骨質(zhì)疏松的關(guān)系已經(jīng)得到證實，作為人體內(nèi)鐵離子最為主要的調(diào)控物質(zhì)二價金屬轉(zhuǎn)運體1(DMT1

2、)目前還沒有與糖尿病性骨質(zhì)疏松癥的相關(guān)研究，我們認(rèn)為DMT1可能是糖尿病性骨質(zhì)疏松癥病理機制的重要因素。成骨細(xì)胞的凋亡已經(jīng)證實是骨質(zhì)疏松發(fā)病的重要原因，而同樣作為細(xì)胞終末調(diào)節(jié)途徑的自噬在骨質(zhì)疏松癥中的作用一直未被研究清楚。骨質(zhì)疏松癥的治療目前已經(jīng)得到專家的共識，但是糖尿病性骨質(zhì)疏松癥由于發(fā)病機制不明所以對于其的治療方法一直存在爭議，而氧化應(yīng)激反正在骨質(zhì)疏松癥中的作用已經(jīng)被證實，因此作為人體抗氧化劑的褪黑素有可能對糖尿病性骨質(zhì)疏松癥具有良

3、好的療效。我們將通過我們的研究對糖尿病性骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病機制以及治療提出我們的假設(shè)并進(jìn)行深入研究，為臨床治療糖尿病性骨質(zhì)疏松癥提供有力的理論依據(jù)。
　　研究方法:我們首先應(yīng)用SD大鼠運用高脂飼料加少量鏈脲佐菌素(STZ)建立2型糖尿病骨質(zhì)疏松模型。應(yīng)用免疫組化(IHC)和Western blotting檢測DMT1的表達(dá)情況，用來觀察DMT1的差異表達(dá)情況。并且應(yīng)用不同劑量的褪黑素進(jìn)行腹腔注射，之后應(yīng)用雙熒光標(biāo)記法、HE染色、Ma

4、sson-Goldner三色染色、Micro-CT和骨生物力學(xué)等方法對模型動物的骨從動態(tài)以及靜態(tài)生物力學(xué)全面觀察骨的各項指標(biāo)，用以判定褪黑素的療效。并且我們對骨組織中自噬標(biāo)志蛋白應(yīng)用IHC進(jìn)行檢測，用以判定自噬與2型糖尿病性骨質(zhì)疏松癥的關(guān)系。之后我們應(yīng)用先天DMT1缺失的Belgrade大鼠運用高脂飼料加少量鏈脲佐菌素(STZ)建立2型糖尿病骨質(zhì)疏松模型，再運用HE染色、Micro-CT和骨生物力學(xué)等方法對骨的各項指標(biāo)進(jìn)行判定，用以確定

5、DMT1與2型糖尿病性骨質(zhì)疏松癥的關(guān)系。在明確了上述現(xiàn)象之后，我們應(yīng)用hFOB1.19細(xì)胞以高糖作為病理因素，褪黑素作為治療手段，并且對自噬以及ERK通路進(jìn)行干預(yù)，最后對自噬的標(biāo)志蛋白，以及成骨過程中的各項標(biāo)志蛋白進(jìn)行檢測，用以明確上述現(xiàn)象的具體調(diào)控機制。
　　結(jié)果:(1)與正常大鼠相比較在2型糖尿病大鼠骨組織中DMT1的表達(dá)水平要明顯升高。(2) Belgrade組的骨各項指標(biāo)均要明顯好于normal組。(3) HMT組和LMT

6、組均能促進(jìn)骨形成，增加骨密度和骨小梁數(shù)量以及骨小梁的厚度。LMT組較HMT組改善更為明顯。(4)2型糖尿病大鼠骨組織中自噬水平顯著升高。而且與T2DM組相比HMT組和LMT組的自噬水平顯著降低，在LMT組中最為明顯。(5)高糖可以使得hFOB1.19細(xì)胞的自噬水平顯著升高。(6)兩個濃度的褪黑素都可以增強hFOB1.19細(xì)胞的成骨能力，而且10μM濃度的褪黑素效果更為明顯。
　　結(jié)論:(1) DMT1在2型糖尿病性骨質(zhì)疏松癥的病理