鐵蓄積對去勢大鼠骨代謝影響的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、鐵是機(jī)體細(xì)胞必需的元素之一,參與細(xì)胞DNA合成、氧的轉(zhuǎn)運(yùn)、細(xì)胞呼吸鏈氧化還原反應(yīng)等。當(dāng)鐵穩(wěn)態(tài)發(fā)生異常會(huì)導(dǎo)致機(jī)體部分系統(tǒng)代謝功能紊亂,“鐵蓄積”能催化氧自由基形成,使細(xì)胞膜發(fā)生質(zhì)脂過氧化反應(yīng),造成細(xì)胞組織損害。在骨骼系統(tǒng),近年很多研究證實(shí):女性雌激素隨年齡增加而逐漸降低,而鐵蛋白含量隨年齡增加逐漸增加;而且,鐵蛋白增高與骨量丟失呈正相關(guān)、與骨折風(fēng)險(xiǎn)增加呈正相關(guān),“鐵蓄積”可能是“絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥”一個(gè)“危險(xiǎn)因素”。所以,絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥除

2、了與雌激素下降相關(guān)還可能與“鐵蓄積”相關(guān),有學(xué)者提出“降低鐵蓄積方法”對絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥防治有積極意義。
　　那么,模擬“雌激素下降同時(shí)存在鐵蓄積”的動(dòng)物模型非常必要,卻鮮有報(bào)道。而且,實(shí)驗(yàn)研究中普遍使用的是鼠類,由于是嚙齒類動(dòng)物,沒有靈長類動(dòng)物月經(jīng)排血現(xiàn)象(排鐵的一種途徑),去勢后雌激素下降是否出現(xiàn)鐵蓄積也是需要回答的一個(gè)問題。本實(shí)驗(yàn)首先研究大鼠去勢后鐵代謝的改變;在此基礎(chǔ)上,對去勢大鼠增加外源性鐵劑,觀察骨量的變化,積累“雌激

3、素下降同時(shí)存在鐵蓄積”動(dòng)物模型的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　第一部分去勢大鼠的鐵代謝指標(biāo)改變
　　目的:本實(shí)驗(yàn)通過對大鼠去勢,觀察去勢后大鼠鐵代謝指標(biāo)的改變,并檢測鐵代謝相關(guān)通道基因表達(dá)的變化,以了解雌激素與鐵代謝的關(guān)系。
　　方法:雌性大鼠12只,隨機(jī)分為2組:去勢組和假手術(shù)組。去勢組行雙側(cè)卵巢切除術(shù),假手術(shù)組僅切除卵巢周圍脂肪,12周后處死大鼠,留取相關(guān)標(biāo)本。用酶聯(lián)免疫吸附法(Elisa)檢測血清雌二醇濃度,全自動(dòng)生化分析儀測

4、大鼠血清鐵含量,電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀原子吸收法測大鼠脛骨、肝臟含鐵量,采用半定量RT-PCR法檢測肝臟Hepcidin、FPN的表達(dá),以及十二指腸FPN、DMT1、DCYTB的mRNA的表達(dá)。
　　結(jié)果:去勢組血清雌激素水平、血清鐵水平、脛骨鐵含量分別為(19.45±2.28)ng/L、(36.36±9.34)μmol/L、(41.00±5.59)μg/g,顯著低于假手術(shù)組(34.98±4.48)ng/L、(54.73±11

5、.08)μmol/L、(66.92±21.94)μg/g(P<0.05);肝臟鐵含量為(750.20±94.08)μg/g,顯著高于假手術(shù)組(369.60±61.87)μg/g(P<0.05); RT-PCR檢測顯示去勢組與假手術(shù)組大鼠比較,去勢組大鼠肝臟Hepcidin、FPN,以及十二指腸FPN、DCYTB mRNA表達(dá)下調(diào),組間光密度比值比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);十二指腸DMT1 mRNA表達(dá)兩組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>

6、0.05)。
　　結(jié)論:大鼠去勢后循環(huán)鐵水平并不升高,雌激素可能通過調(diào)控鐵代謝的基因通道發(fā)生改變,影響鐵的攝入和分布。
　　第二部分鐵蓄積對去勢大鼠骨代謝的影響
　　目的:運(yùn)用去勢大鼠模擬絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥,再運(yùn)用枸櫞酸鐵銨(FAC)干預(yù)模擬絕經(jīng)后鐵蓄積狀況;而后觀察“去勢骨質(zhì)疏松模型”在“鐵蓄積狀況”下的骨轉(zhuǎn)換、骨密度變化,探討鐵蓄積與絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的相關(guān)作用。
　　方法:將32只3月齡雌性SD大鼠隨機(jī)分為假手

7、術(shù)組(Sham組)、去勢組(OVX組)及“去勢+枸櫞酸鐵銨(OVX+FAC)”組;FAC干預(yù)分2組:低劑量組(FAC1)、高劑量組(FAC2);去勢方法:雙側(cè)卵巢切除術(shù),干預(yù)方法:去勢后1周分別用枸櫞酸鐵銨90mg/kg(FAC1)和180mg/kg(FAC2)腹腔注射,每周2次,共9周,OVX組和 Sham組按同樣方式和頻次給予等量生理鹽水注射;9周后心臟取血,檢測血清鐵蛋白、血清β-Ⅰ型膠原羧基端肽(β-CTX)、骨鈣素(BGP),

8、肝臟Perl’s法鐵染色,原子吸收法檢測脛骨鐵含量,對股骨行病理染色結(jié)構(gòu)觀察,股骨遠(yuǎn)端Micro-CT三維分析。
　　結(jié)果:與Sham組對比,OVX組去勢后血清鐵蛋白含量、肝臟普魯士藍(lán)鐵染色無明顯差異,而脛骨鐵含量顯著下降;FAC1組、FAC2組與Sham組、OVX組比較血清鐵蛋白、脛骨鐵含量升高,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),肝臟藍(lán)染鐵顆粒亦顯著增加。與Sham組比較,OVX組β-CTX、BGP顯著高于Sham組(P<0.

9、05),且 FAC1組和FAC2組較OVX組β-CTX顯著增高(P<0.05);但BGP水平在三組間比較無明顯差異(P>0.05)。病理組織形態(tài)學(xué)顯示鐵干預(yù)組較OVX組骨小梁形態(tài)結(jié)構(gòu)更加稀疏,間距增大。Micro-CT分析表明:與OVX比較,去勢后鐵干預(yù)組BMD、Tb.th、BV/TV、Tb.N均顯著下降(P<0.05),Tb.Sp、SMI、DA顯著升高(P<0.05)。
　　結(jié)論:大鼠去勢后合并鐵蓄積時(shí),鐵蓄積可能通過促進(jìn)骨吸收