Vaspin通过调节Wnt/β-catenin信号传导及OPG/RANKL比值改善大鼠绝经后骨质疏松症

目的:探讨内脏脂肪组织来源的丝氨酸蛋白酶抑制剂(viscera ladipose tissue-derived serine protease inhibitor,Vaspin)是否通过调节Wnt/β-连环蛋白(catenin)信号传导及骨保护素(osteoprotegerin,OPG)/核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand,RANKL)比值改善大鼠绝经后骨质疏松症(postmenopausal osteoporosis,PMOP)。方法:选取40只6月龄SPF级雌性SD大鼠,随机分为2组:假手术组(Sham组,n=10)、卵巢切除组(OVX组,n=30),采用背部双侧卵巢切除法建立PMOP大鼠模型。术后8周,通过检测骨转换标志物及血清雌二醇(estradiol,E2)水平、骨密度、骨小梁形态结构、骨形态计量学参数验证造模是否成功。模型鉴定成功后,将造模成功的OVX组大鼠随机分为模型对照组(OVX组,n=6)、Vaspin干预组(OVX+Vaspin组,n=6)、Vaspin+s FRP1(Wnt/β-catenin通路抑制剂)干预组(OVX+Vaspin+s FRP1组,n=6),OVX+Vaspin组腹腔注射Vaspin溶液(1000ng/kg),OVX+Vaspin+s FRP1组腹腔注射Vaspin溶液(1000ng/kg)以及s FRP1溶液(1000ng/kg),Sham组和OVX组腹腔注射等剂量生理盐水,共干预8周。干预结束后使用ELISA法检测大鼠血清骨转换标志物:碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)以及Ⅰ型胶原C末端肽(c-terminal peptide of type 1 collagen,CTX)水平的变化情况。使用小动物双能X线检测大鼠股骨骨Clinical microbiologist密度的变化情况。通过股骨病理组织学切片,使用HE染色观察大鼠股骨骨小梁形态结构变化并分https://www.selleck.cn/products/ch-223191.html析骨形态计量学参数:骨小梁数量(trabecular number,Tb.N)、骨小梁面积百分数(percent trabecular area,%Tb.Ar)、骨小梁分离度(trabecular separation,Tb.Sp)的变化情况;使用ALP染色和抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase,TRAP)染色法分析大鼠股骨成骨细胞和破骨细胞数量的变化情况;使用免疫组化法检测成骨及破骨细胞特异性转录因子:Runt相关转录因子2(runtrelated transcription factor 2,Runx2)及活化T细胞核因子c1(recombinant nuclear factor of activated T-cells cytoplasmic 1,NFATc1)蛋白表达情况。通过Western blot法检测大鼠胫骨Wnt/β-catenin及OPG/RANK/RANKL通路中相关蛋白:β-catenin、Runx2、骨唾液酸蛋白(bone sialoprotein,BSP)、NFATc1、基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)、OPG、RANKL表达情况。结果:1.造模术后8周,ELISA法检测结果显示,相比Sham组,OVX组大鼠血清E2、ALP水平明显降低(均P<0.05),CTX水平明显升高(P<0.05);骨密度检测结果显示,与Sham组相比,OVX组大鼠骨密度明显降低(P<0.05);HE染色结果显示,与Sham组相比,OVX组大鼠股骨骨小梁结构紊乱、稀疏,Tb.N、%Tb.Ar明显降低(均P<0.05),Tb.Sp明显增加(P<0.05),证明PMOP模型构建成功。2.Vaspin干预结束后,ELISA检测结果显示,相比OVX组,给予Vaspin干预可提高去卵巢大鼠血清ALP水平(P<0.05),降低血清CTX水平(P<0.05),提示Vaspin能促进骨形成并抑制骨吸收,增强骨转换能力;与OVX+Vaspin组相比,加入抑制剂s FRP1后Vaspin的上述作用被抑制(均P<0.05)。3.Vaspin干预结束后,骨密度检测结果显示,相比OVX组,给予Vaspin干预可促进去卵巢大鼠骨密度恢复(P<0.05);与OVX+Vaspin组相比,加入抑制剂s FRP1后Vaspin的上述作用被抑制(P<0.05)。4.Vaspin干预结束后,HE染色结果显示,相比OVX组,给予Vaspin干预可促进去卵巢大鼠股骨骨小梁形态结构恢复,Tb.N、%Tb.Ar明显升高(均P<0.05),Tb.Sp明显降低(P<0.05),提示Vaspin可以改善骨微结构来缓解骨丢失;与OVX+Vaspin组相比,加入抑制剂s FRP1后Vaspin的上述作用被抑制(均P<0.05)。5.Vaspin干预结束后,ALP染色及TRAP染色结果显示,与OVX组相比,给予Vaspin干预治疗后去卵巢大鼠股骨ALP染色阳性成骨细胞增加,Ob.S/BS明显升高(P<0.05),TRAP染色阳性破骨细胞减少,Oc.S/BS明显降低(P<0.05),提示Vaspin能促进骨形成并抑制骨吸收来缓解骨丢失;与OVX+Vaspin组相比,加入抑制剂s FRP1后Vaspin的上述作用被抑制(均P<0.05)。6.Vaspin干预结束后,免疫组化结果E7080核磁显示,与OVX组相比,给予Vaspin干预治疗后去卵巢大鼠股骨Runx2蛋白表达明显增加(P<0.05),NFATc1蛋白表达明显降低(P<0.05),提示Vaspin能促进骨形成并抑制骨吸收来缓解骨丢失;与OVX+Vaspin组相比,加入抑制剂s FRP1后Vaspin的上述作用被抑制(均P<0.05)。7.Vaspin干预结束后,Western blot结果显示,与OVX组相比,给予Vaspin干预治疗后去卵巢大鼠股骨中β-catenin、Runx2、BSP、OPG蛋白表达明显增加(均P<0.05),NFATc1、MMP9、RANKL蛋白表达明显降低(均P<0.05),OPG/RANKL比值明显升高(P<0.05),提示Vaspin可能通过激活Wnt/β-catenin信号传导并上调OPG/RANKL比值促进骨形成并抑制骨吸收来缓解骨丢失;与OVX+Vaspin组相比,加入抑制剂s FRP1后Vaspin的上述作用被抑制(均P<0.05)。结论:Vaspin可能通过激活Wnt/β-catenin信号传导并上调OPG/RANKL比值促进骨形成并抑制骨吸收进而改善大鼠PMOP,为PMOP的防治提供了新的理论依据。