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利用小鼠动物模型探讨Mstn基因敲除对T2DM 小鼠骨代谢及骨微结构的影响及机

  • 分类:学术讲座
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  • 发布时间:2022-10-31 15:27
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【概要描述】与WT组比较,WT+DM组血清PINP和CTX水平,Tb.Sp和SMI,以及骨组织中成骨细胞活性、破骨细胞活性和GSK-3β表达均升高,BMD、BVTV、Tb.N、Th及骨组织Wnt和β-catenin表达均降低。与WT组和Mstn“组比较,Mstn'组BMD、BV/TV、Tb.N、Tb.Th及骨组织Wnt和β-catenin表达均升高,血清PINP和CTX水平,Tb.Sp和SMI,以及骨组织中成骨细胞活性、破骨细胞活性和GSK-3β表达均降低。与WT+DM组和Mstn"+DM组比较,Mstn"+DM组BMD、BVTV、Tb.N、Tb.Th及骨组织Wnt和β-catenin表达均升高,血清PINP和CTX水平,Tb.Sp和SMI,以及骨组织中成骨细胞活性、破骨细胞活性和GSK-3β表达均降低

利用小鼠动物模型探讨Mstn基因敲除对T2DM 小鼠骨代谢及骨微结构的影响及机

【概要描述】与WT组比较,WT+DM组血清PINP和CTX水平,Tb.Sp和SMI,以及骨组织中成骨细胞活性、破骨细胞活性和GSK-3β表达均升高,BMD、BVTV、Tb.N、Th及骨组织Wnt和β-catenin表达均降低。与WT组和Mstn“组比较,Mstn'组BMD、BV/TV、Tb.N、Tb.Th及骨组织Wnt和β-catenin表达均升高,血清PINP和CTX水平,Tb.Sp和SMI,以及骨组织中成骨细胞活性、破骨细胞活性和GSK-3β表达均降低。与WT+DM组和Mstn"+DM组比较,Mstn"+DM组BMD、BVTV、Tb.N、Tb.Th及骨组织Wnt和β-catenin表达均升高,血清PINP和CTX水平,Tb.Sp和SMI,以及骨组织中成骨细胞活性、破骨细胞活性和GSK-3β表达均降低

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  摘 要
  小鼠模型,模型小鼠,肌肉生长抑制素,2型糖尿病动物造模,骨质疏松动物模型,Wnt/β-catenin,信号通路
  骨质疏松是一种以骨量低下和骨微结构破坏为特征的代谢性骨病。2型糖尿病(type 2 diabetes mel-litus,T2DM)患者骨质疏松的发生风险明显高于正常人群。肌肉生长抑制素(myostatin,Mstn)是转化生长因子β超家族成员之一,主要由骨骼肌分泌,可负调节肌肉生长分化23。
  此外,Mstn还具有调节骨代谢的作用。文献报道,Mstn基因敲除小鼠股骨的骨量较野生小鼠明显增加;在饮食诱导的肥胖大鼠中,抑制Mstn表达可造成股骨骨量丢失和骨小梁结构破坏23。但Mstn与T2DM发生骨质疏松的关系及机制尚不清晰。
  本研究探讨Mstn基因敲除对T2DM 小鼠骨代谢及骨微结构的影响及机制。
  目的
  探讨肌肉生长抑制素(myostatin,Mstn)基因敲除对2型糖尿病(type 2 diabetic mellitus,T2DM)小鼠动物模型骨代谢及骨微结构的影响及机制。
  方法
  将12只野生型(wild-type,WT)、12只杂合型Msn基因敲除(Mstn")和12只纯合型Mstm基因敲除(Mstr/)雄性小鼠随机各分为2组,每组6只,分别为WT组、Mstn"组、Mstn"组、WT+DM组、Mstn*+DM组及Mstn*+DM组,前3组给予普通饮食,后3组给予高脂饮食+小剂量链脲佐菌素构建T2DM模型。造模后采用ELISA法检测血清I型前胶原N端原肽(procollagen type I N-terminal propeptide,PINP)和I 型胶原交联C端肽(collagen type I cross-linked C-telopeptide,CTX)水平;应用micro-CT测定左侧胫骨骨密度(bone mineral density, BMD)、骨体积分数(bone volume fraction, bone volume/total volume, BVTV)、骨小梁数量(tra-becular mumber,Tb.N)、骨小梁厚度(trabecular thickness,Tb.Th)、骨小梁分离度(trabecular separation,Tb.Sp)及结构模型指数(structure model index,SMI);碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)钙-钴染色观察骨组织成骨细胞活性,抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)染色观察骨组织破骨细胞活性;免疫组织化学法检测骨组织 Wnt、糖原合成酶激酶33(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)和β-连环蛋白(β-catenin)阳性表达。
  结果
  与WT组比较,WT+DM组血清PINP和CTX水平,Tb.Sp和SMI,以及骨组织中成骨细胞活性、破骨细胞活性和GSK-3β表达均升高,BMD、BVTV、Tb.N、Th及骨组织Wnt和β-catenin表达均降低。与WT组和Mstn“组比较,Mstn'组BMD、BV/TV、Tb.N、Tb.Th及骨组织Wnt和β-catenin表达均升高,血清PINP和CTX水平,Tb.Sp和SMI,以及骨组织中成骨细胞活性、破骨细胞活性和GSK-3β表达均降低。与WT+DM组和Mstn"+DM组比较,Mstn"+DM组BMD、BVTV、Tb.N、Tb.Th及骨组织Wnt和β-catenin表达均升高,血清PINP和CTX水平,Tb.Sp和SMI,以及骨组织中成骨细胞活性、破骨细胞活性和GSK-3β表达均降低。


  结论
  抑制Mstm基因表达可上调T2DM小鼠骨组织Wnt β-catenin信号通路,抑制骨吸收,增加骨强度,从而减轻骨质疏松。

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