链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠骨转换变化及其分子机制的研究

目的探讨链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病大鼠骨转换变化及其分子机制。方法单次尾静脉注射STZ制造糖尿病大鼠模型，成模后与正常对照组大鼠同步饲养8周，处死后测定两组大鼠血钙、磷、碱性磷酸酶、骨钙素、24h尿钙水平和尿I型胶原氨基末端交联肽（NYx）／肌酐（Cr）比值，双能X线吸收法（DEXA）测定大鼠离体腰椎和股骨骨密度。骨形态计量学方法分析大鼠骨量和骨转换变化情况，并用实时荧光定量RT—PCR方法检测骨组织中标志骨吸收的NF—κB受体活化因子配体（RANKL）／骨保护素mRNA比值和标志骨形成的骨钙素以及调控成骨的核结合因子1（Cbfal）、osterix（OSX）mRNA表达水平。结果与正常对照组相比，糖尿病大鼠血钙、磷、碱性磷酸酶水平无显著差异，骨钙素水平显著减低[（3．03±0．52）对（6．18±0．71）ng／ml，P〈0．01]，24h尿钙水平显著增加[（16．84±0．71）对（4．98±0．58）mg／24h，P〈0．01]，尿NTx／Cr比值显著下降[（5．67±0．86）对（5．23±0．98）nmol／gCr，P〈0．05]。糖尿病大鼠腰椎骨密度显著减低[（0．107±0．011）对（0．149±0．009）g／cm^3，P〈0．01]，股骨骨密度亦显著减低[（0．099±0．013）对（0．139±0．013）g／cm^3，P〈0．01]。骨形态计量学分析提示糖尿病大鼠骨小梁骨量减少，骨小梁矿化表面减少，骨形成速率减低[（0．44±0．11）对（0．78±0．14）μm／d，P〈0．01]。实时荧光定量RT-PCR提示糖尿病大鼠骨组织中RANKL／骨保护素mRNA比值[（0．57±0．11）对（0．89±0．13），P〈0．01]、骨钙素[（2．25×10^-4±1．19×10^-4）对（3．43×10^-4±1．63×10^-4），P〈0．01]、Cbfal[（26．68×10^-4±6．53×10^-4）对（37．21×10^-4±7．14×10^-4），P〈0．01]、OSX[（1．93×10^-4±0．65×10^-4）对（4．19×10^-4士0．71×10^-4），P〈0．01]mRNA水平均较正常对照组显著减低。结论糖尿病大鼠是一种低转换型骨量减少，其骨组织中调控破骨的RANKL／骨保护素mRNA水平和调控成骨的Cbfal、OSX、骨钙素mRNA水平均下降。