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基于 SIRT3 介导成骨细胞凋亡通路分析茶多酚对骨质疏松症OP大鼠动物模型的干预作用和相关分子机制

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  • 发布时间:2022-12-08 11:19
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【概要描述】与模型组比较,茶多酚25、100mg/kg组大鼠骨组织病理损伤明显减轻,大鼠BMD、骨体积分数(BVTV)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨连接密度(Conn.D)均显著升高,骨小梁分离度(TbSp)显著降低;血清碱性磷酸酶(ALP)、I型前胶原氨基端前肽(PINP)水平和超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性均显著升高,I型胶原羧基末端肽(CTX-I)水平、丙二醛(MDA)含量均显著降低;大鼠股骨组织 AI、Bax 蛋白表达量显著降低,SIRT3和Bcl-2蛋白表达量显著升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。茶多酚100mg/kg组大鼠上述指标均显著优于茶多酚25mg/kg 组,差异有统计学意义(P<0.05)

基于 SIRT3 介导成骨细胞凋亡通路分析茶多酚对骨质疏松症OP大鼠动物模型的干预作用和相关分子机制

【概要描述】与模型组比较,茶多酚25、100mg/kg组大鼠骨组织病理损伤明显减轻,大鼠BMD、骨体积分数(BVTV)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨连接密度(Conn.D)均显著升高,骨小梁分离度(TbSp)显著降低;血清碱性磷酸酶(ALP)、I型前胶原氨基端前肽(PINP)水平和超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性均显著升高,I型胶原羧基末端肽(CTX-I)水平、丙二醛(MDA)含量均显著降低;大鼠股骨组织 AI、Bax 蛋白表达量显著降低,SIRT3和Bcl-2蛋白表达量显著升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。茶多酚100mg/kg组大鼠上述指标均显著优于茶多酚25mg/kg 组,差异有统计学意义(P<0.05)

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  摘要
  关键字:骨质疏松症模型,大鼠模型,模型大鼠,动物模型,细胞凋亡
  骨质疏松症(osteoporosis,OP)是一种随年龄增长而发生的全身退行性骨骼疾病,主要特征是骨骼强度降低,骨折风险增加。OP多发生于绝经后妇女及老年人群,有资料统计,45岁以上的妇女近1/3 患有轻重不同的骨质疏松,而 75 岁以上妇女OP的患病率高达90%以上1-21。OP发病率随着人口寿命的延长和人口结构的改变正逐年上升,我国老年人数量居于世界首位,其中绝大部分老年人患有OP,OP引发的骨折以及骨折导致的残疾和死亡严重影响老年人健康和生活质量,同时极大地增加了社会及家庭的经济负担。然而,OP的机制尚未完全揭示,当前临床仍缺乏有效的OP治疗策略。
  因此,积极探索OP的发病机制,寻找安全有效的药物治疗方法极为重要。去乙酰化酶3(SIRT3)是定位于线粒体的去乙酰化酶家族成员之一,是一种高度保守的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸依赖性去乙酰化酶,在多种组织中均有表达。研究表明I,SIRT3 通过介导多种去乙酰化蛋白质调节细胞生物活性,如线粒体凋亡、代谢和氧化应激等。
  最近的研究发现SIRT3表达的增加有助于修复成骨细胞线粒体损伤,并减轻骨量的损失,其可能是OP治疗的潜在靶点。茶多酚是茶叶中类多羟基酚类化合物的总称,主要包括儿茶素类、黄烷醇类、黄酮类等。茶多酚最早被人们广泛认识是因其能捕获活性氧(ROS)而具有抗氧化能力。Yang等IZ发现,绿茶多酚可通过SIRT3依赖性脱乙酰化减轻高脂饮食诱导的肾性氧化应激。Shen等I则报道,长期补充茶多酚可以改善去卵巢中年大鼠骨结构和骨力学性能,还可以抑制去卵巢引起的过度骨转换。提示茶多酚具有骨保护作用。茶多酚在OP中的研究相对较少,其作用机制尚未完全阐明。
  本研究旨在探讨茶多酚对OP的干预作用及其相关分子机制。
  目的
  基于 SIRT3 介导成骨细胞凋亡通路分析茶多酚对骨质疏松症(OP)的干预作用和相关分子机制。
  方法
  40 只大鼠于后肢臀部 im 氢化可的松建立OP大鼠动物模型,将造模大鼠随机分为模型组,茶多酚低剂、高(25、100mg/kg)剂量组,阿仑膦酸钠(1 mg/kg)组,每组10只,另取10只正常饲养的大鼠设为对照组。造模成功后第2周各组大鼠均给药干预。采用 Micro-CT 分析大鼠骨密度(BMD)和骨微结构;苏木精-伊红(HE)染色观察大鼠股骨组织病理形态;ELISA 法检测大鼠血清骨代谢指标和氧化应激指标;TUNEL染色检测大鼠股骨组织细胞凋亡指数(AI);Western blotting法检测大鼠股骨组织中去乙酰化酶3(SIRT3)、B淋巴细胞瘤2(Bcl-2)、B淋巴细胞瘤-2相关蛋白(Bax)表达。
  结果
  与模型组比较,茶多酚25、100mg/kg组大鼠骨组织病理损伤明显减轻,大鼠BMD、骨体积分数(BVTV)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨连接密度(Conn.D)均显著升高,骨小梁分离度(TbSp)显著降低;血清碱性磷酸酶(ALP)、I型前胶原氨基端前肽(PINP)水平和超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性均显著升高,I型胶原羧基末端肽(CTX-I)水平、丙二醛(MDA)含量均显著降低;大鼠股骨组织 AI、Bax 蛋白表达量显著降低,SIRT3和Bcl-2蛋白表达量显著升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。茶多酚100mg/kg组大鼠上述指标均显著优于茶多酚25mg/kg 组,差异有统计学意义(P<0.05)。


  结论
  茶多酚可能通过调控 SIRT3/BCl-2 信号通路调节骨代谢指标水平、减轻氧化应激、抑制成骨细胞凋亡,从而对OP产生良好的保护作用。

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