观察铝对C57BL/6小鼠破骨细胞及骨代谢相关基因mRNA表达的影响。
方法采用随机数字表法按体质量将20只6周龄雄性C57BL/6小鼠分为对照组和实验组,每组10只,分别自由饮用蒸馏水和含量为270 mg/L的铝离子溶液,饲养15周,眼球取血后处死,取小鼠骨组织。采用电感耦合发射光谱仪(ICP)检测小鼠血清铝,抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色和透射电镜观察骨组织内破骨细胞形态和微观结构。取股骨和胫骨,分离小鼠骨髓巨噬细胞系(BMMs),用巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)和核因子κB受体活化因子配体(RANKL)诱导培养破骨细胞,采用实时荧光定量PCR法测定破骨细胞内与骨代谢相关基因F4BJ骨肉瘤致癌基因(c-Fos)、活化T细胞核因子1(NFATc1)、非受体酪氨酸激酶(c-Src)、树突状细胞-特异性跨膜蛋白(DC-STAMP)、d2空泡型质子泵v0域(ATP6v0d2)和基质金属蛋白酶9(MMP-9)mRNA表达。
结果实验组小鼠的血清铝[(12.04 ± 0.21)mg/L]明显高于对照组[(11.00 ± 0.04)mg/L,F = 10.286,P< 0.05]。光镜下实验组小鼠骨组织内TRAP阳性细胞数量[(31.39 ± 9.80)个]明显高于对照组[(5.46 ± 4.15)个,F = 9.344,P< 0.05]。电镜下实验组小鼠破骨细胞未形成皱褶缘并且线粒体偶有空泡样变。对照组和实验组c-Fos(0.86 ± 0.16 vs. 0.16 ± 0.02)、NFATc1(3.25 ± 0.93 vs. 0.29 ± 0.18)、c-Src(8.82 ± 1.51 vs. 2.29 ± 0.36)、DC-STAMP(3.70 ± 0.70 vs. 1.36 ± 0.57)、ATP6v0d2(15.60 ± 4.81 vs. 1.39 ± 0.95)、MMP-9(18.64 ± 7.62 vs. 2.10 ± 0.92)mRNA表达组间比较,差异有统计学意义(F = 9.405、11.602、9.128、10.298、8.828、9.356,P均< 0.05)。
结论铝能够增加小鼠体内骺板软骨下的破骨细胞数量,但是抑制了破骨细胞分化。这可能与铝降低破骨细胞的功能基因c-Src、DC-STAMP、c-Fos、NFATc1、ATP6v0d2、MMP-9 mRNA表达有关。