论文部分内容阅读
目的:通过研究不同浓度的PM2.5暴露对去势SD雌性大鼠骨微结构、成骨-破骨细胞共培养体系及OPG/RANKL通路的影响,探讨PM2.5对绝经后骨质疏松症的影响及OPG/RANKL通路在其中发挥的作用。方法:1.PM2.5暴露对去势SD雌性大鼠骨微结构的影响（1）将24只SPF级雌性健康SD大鼠随机分为低、中、高剂量组和对照组,进行PM2.5悬浊液气道滴注,每3天滴注1次。（2）用不同浓度（35、70、150 ug/m3）的PM2.5对SD大鼠进行气道滴注,对照组滴注生理盐水。（3）滴注后5月末行去势手术,滴注后9月末取股骨、胫骨、腰椎,运用显微计算机断层扫描术（micro-CT）分别检测三者骨微结构。2.PM2.5暴露对成骨-破骨细胞共培养体系及OPG/RANKL通路的影响（1）在Transwell小室内建立成骨-破骨细胞共培养体系。（2）以（+/-）雌激素模拟建立绝经前后不同浓度PM2.5（0、50、100、200 ug/ml）与成骨-破骨细胞体外共培养体系。（3）运用CCK8法检测成骨细胞24h、48h的增殖情况;运用Western-blot技术及实时定量PCR技术分别检测成骨细胞的ERα、Ah R、OPG、RANKL蛋白及m RNA表达。结果:1.PM2.5暴露对去势SD雌性大鼠骨微结构的影响（1）与对照组相比,PM2.5暴露组胫骨、股骨、腰椎的骨小梁骨密度（Tb.BMD）减小、骨体积分数（BV/TV）减小、结构模型指数（SMI）增大、骨小梁厚度（Tb.Th）减小、骨小梁数量（Tb.N）减少、骨小梁分离度（Tb.Sp）增加;PM2.5暴露组中,胫骨骨小梁的BV/TV、Tb.Th、Tb.N、Tb.Sp指标改变与对照组比差异有统计学意义（P<0.05）,股骨骨小梁的Tb.BMD、BV/TV、SMI、Tb.N、Tb.Sp指标改变与对照组比差异有统计学意义（P<0.05）,腰椎骨小梁的SMI、Tb.Th、Tb.N、Tb.Sp指标改变与对照组比差异有统计学意义（P<0.05）。（2）从micro-CT三维重建图结果看,与对照组比,PM2.5暴露组胫骨骨髓腔内明显空虚,骨小梁缺如;股骨word三角区骨小梁数量稀疏、间隙变大;腰椎骨小梁结构的完整性被破坏,杆状结构增多。2.PM2.5暴露对成骨-破骨细胞共培养体系及OPG/RANKL通路的影响（1）无论是雌激素组还是无雌激素组,PM2.5暴露于成骨-破骨细胞共培养体系24h、48h,随着暴露浓度的增高,成骨细胞的OD值下降,细胞活力下降;无雌激素组中,与对照组比,25 ug/ml暴露组的OD值下降,差异无统计学意义（P>0.05）,其它组与对照组比OD值下降,差异有统计学意义（P<0.001）;雌激素组中,与对照组比,各组的OD值下降,差异均有统计学意义（P<0.001）。（2）在PM2.5暴露于成骨-破骨细胞共培养体系24h后,无论是雌激素组还是无雌激素组,与对照组相比,成骨细胞RANKL的蛋白表达增加,ERa的蛋白表达降低（P<0.05）;无雌激素组中,与对照组比,Ah R的蛋白表达增加（P<0.05）,雌激素组各组差异不大（P>0.05）;无雌激素组中,与对照组相比,OPG的蛋白表达降低（P<0.05）,雌激素组中,与对照组比,50 ug/ml PM2.5暴露组的OPG蛋白表达降低（P<0.05）,100 ug/ml PM2.5暴露组的OPG蛋白表达与对照组差异不大（P>0.05）,200 ug/ml PM2.5暴露组的OPG蛋白表达增加（P<0.05）。（3）无论雌激素组还是无雌激素组,在PM2.5暴露24h后,与对照组比,成骨细胞的RANKL和Ah R的m RNA表达水平升高,200ug/ml暴露组最明显（P<0.05）;ERa的m RNA表达水平降低,200 ug/ml暴露组最明显（P<0.05）;OPG的m RNA表达水平中,50 ug/ml和100 ug/ml暴露组与对照组比变化不明显,200 ug/ml暴露组降低（P<0.05）。结论:1.PM2.5暴露可使去势后雌性SD大鼠骨微结构发生改变:胫骨、股骨ward三角区、腰椎的骨小梁的Tb.BMD减小、BV/TV减小、SMI增大、Tb.Th减小、Tb.N减少、Tb.Sp增加骨;骨小梁结构遭到破坏,数量减少,由片状结构转为杆状结构,由此可见PM2.5暴露可加重绝经后骨量丢失。2.PM2.5暴露可抑制成骨-破骨细胞共培养体系中成骨细胞的增殖。3.PM2.5暴露24 h使成骨-破骨细胞共培养体系中成骨细胞的RANKL和Ah R蛋白和m RNA表达增加,OPG和ERa蛋白和m RNA表达降低。4.PM2.5暴露可能通过OPG/RANKL通路引发或者加重绝经后骨质疏松症。