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骨桥蛋白基因反义寡核苷酸对被动吸烟大鼠骨组织的影响
目的 探讨骨桥蛋白(OPN)在被动吸烟所致大鼠骨吸收中的作用,了解OPN基因反义寡核苷酸(AS-OPN)对大鼠被动吸烟所致骨质疏松的影响,寻求治疗骨质疏松症的可能有效途径.方法 2月龄SD大鼠40只,随机分4组:对照组、被动吸烟组、AS-OPN组和有义OPN(S-OPN)组,每组10只.按密室熏烟法给大鼠被动吸烟,同时AS-OPN及S-OPN组大鼠每3d分别iv给予AS-OPN(10 μg·L-1)或S-OPN(10 μg·L-1)6 μL·g-1, 吸烟组和对照组给同等剂量的生理盐水,实验持续4个月,然后进行指标的测定.(1)骨代谢生化指标测定:血Ca、血清骨钙素(BGP)和尿Ca/肌酐(Cr).(2)骨密度测定:测量L3～L6各腰椎骨密度、双侧股骨和肱骨的整体骨密度及其7个感兴趣区(ROI)的骨密度.(3)骨形态计量学测定:①静态参数包括骨小梁面积百分数、骨小梁厚、骨小梁数和骨小梁分离度;②动态参数包括荧光周长百分率和破骨细胞计数.(4)骨生物力学测定:① L4椎体压缩试验测量指标包括弹性模量、大载荷、骨大应变和能量吸收.②右股骨三点弯曲试验测量指标包括大载荷、弹性载荷、大挠度和弯曲能量;弯曲弹性模量、大弯曲应力、弯曲刚性系数和弯曲韧性系数.结果 与正常对照组比较,吸烟对照组比较,给予AS-OPN后大鼠的尿Ca/Cr比值降低(0.08±0.01 vs 0.11±0.02);L3, L4, L5, L6各腰椎骨密度升高[27.77±1.38 vs 25.20±1.94;26.80±1.66 vs 24.25±1.48;27.55±1.61 vs 24.20±2.13;26.63±1.17 vs (22.58±1.69) mg·cm-2], 左、右侧股骨骨密度升高[25.39±1.34 vs 23.26±1.16, 26.28±0. 92 vs (23.30±1.38)mg·cm-2];左、右侧肱骨骨密度及其7个ROI的骨密度升高;骨小梁面积百分数、骨小梁厚度、骨小梁数升高 [6.29±0.67 vs (5.13±0.54)%, 55.82±2.78 vs (49.10±4.36)μm, 0.73±0.05 vs (0.64±0.07)mm];骨小梁分离度、破骨细胞计数和荧光周长百分率降低[22.48±0.93 vs (23.58±0.59)mm, 25.33±0.85 vs (16.90±0.84)mm -2, 38.56±1.63 vs (40.32±0.79)%];L4椎体的弹性模量、大载荷、骨大应变和能量吸收升高[951.1±6.6 vs (935.4±10.3)Mpa, 178.9±4.2 vs (174.3±2.5)N, (1.68±0.09)×10 -2 vs (1.57±0.06)×10 -2;201.46± 1.03 vs (199.25±1.47)N·mm];右股骨的大载荷、弹性模量、大挠度和弯曲能量升高[100.59±1.35 vs (98.44±1.21)N, 70.43±0.61 vs (69.26±0.94)N, 1.66±0.06 vs (1.56±0.08)mm, 80.06±1.07 vs (78.54±1.36)N·mm];右股骨的弯曲弹性模量、大弯曲应力、弯曲刚性系数和弯曲韧性系数升高[5.67±0.12 vs (5.52±0.12)Gpa, 168.24±1.00 vs (166.08±1.12)Mpa, 26.14±1.07 vs (24.88±1.13)kN·mm2;17.4±0.9 vs (15.6± 1.0)μm·N-1.给予S-OPN对这些指标改变无明显影响.结论 OPN基因反义寡核苷酸可以抑制吸烟所致骨骼的骨密度、骨量、骨转换、骨结构、骨强度的改变.
