碱性成纤维细胞生长因子对去卵巢大鼠骨组织的影响

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目的:绝经后骨质疏松症(postmenopausal osteoporosis,PMO)及骨质疏松性骨折是威胁老年妇女健康的主要问题。给予这类患者骨吸收抑制剂,比如雌激素和二磷酸盐类药物,只能适当的增加骨量,不能使骨量恢复到绝经前的水平,因为它们在抑制骨吸收的同时也抑制骨形成。本研究通过观察碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)对去卵巢2个月后大鼠骨组织的影响,探讨碱性成纤维细胞生长因子对绝经后骨质疏松的作用及可能的作用机制。方法:取3月龄的雌性Sprague-Dawley大鼠30只,在戊巴比妥钠(20g/kg)麻醉条件下,其中20只打开腹腔去除双侧卵巢,逐层缝合,其余10只给予以单纯打开腹腔不切除卵巢,术后给予抗生素预防感染。将大鼠分为A组(假手术组,Sham组)、B组(卵巢切除组,OVX组)、C组(卵巢切除加bFGF组,OVX+bFGF组)。术后第10周开始用药,OVX+bFGF组给予bFGF 1mg/kg皮下注射,每周5次。给药剂量每周按体重校正一次。用药3周后,麻醉大鼠后采用双能X线测定大鼠全身骨密度值,然后断头处死各组大鼠,取右胫骨上段做病理切片,通过HE染色对骨组织形态学变化进行观察比较;采用免疫组化过氧化物酶标记链霉卵白素法(SP法)分别检测IGF-Ⅰ、TGF-β1蛋白在各组大鼠骨组织中的表达。结果:1.各组大鼠全身骨密度比较与Sham组相比:OVX组全身骨密度下降,差异有统计学意义(P<0.01),提示骨质疏松模型建立成功;与OVX组相比:OVX+bFGF组全身骨密度显著性升高,差异有统计学意义(P<0.01);OVX+bFGF组与Sham组相比较全身骨密度无明显差异(P>0.05)。2.各组大鼠骨组织学特征比较(1)Sham组:骨小梁丰富,形态结构完整,排列密集、有规则,小梁排列以纵向为主,连接呈网状,骨小梁间距小,皮质骨致密。(2)OVX组:骨小梁总量较Sham组明显减少,排列稀疏,网状结构缺如,出现大量骨小梁盲端,小梁壁的厚度不一致,骨小梁间距增宽,皮质骨变薄。(3)OVX+bFGF组:与OVX组比较,骨小梁数目增多,排列较为紧密,骨小梁连接增多,与Sham组相似。3.骨组织中IGF-Ⅰ和TGF-β1的定位及表达(1)骨组织中IGF-Ⅰ蛋白阳性表达为胞浆棕黄色染色,IGF-Ⅰ阳性表达主要位于骨小梁周围的成骨细胞及骨基质中。OVX组阳性染色的成骨细胞数量明显减少,OVX+bFGF组阳性染色的成骨细胞数量较OVX组显著增多。图像分析表明:OVX组骨组织IGF-Ⅰ阳性染色平均光密度值较OVX+bFGF组显著减弱,差异有统计学意义(P<0.01)。OVX+bFGF组与Sham组比较,IGF-Ⅰ阳性染色平均光密度值无明显差异(P>0.05)。(2)骨组织中TGF-β1蛋白阳性表达为胞浆棕黄色染色。TGF-β1阳性表达主要位于骨小梁周围的成骨细胞、骨细胞以及骨基质。不同组别骨组织中表达不同。Sham组骨组织中TGF-β1有阳性染色成骨细胞、骨细胞以及骨基质呈棕黄色。OVX组骨组织中,阳性成骨细胞、骨细胞数量明显减少。OVX+bFGF组阳性成骨细胞、骨细胞数量较OVX组增多。图像分析表明:OVX组骨组织TGF-β1阳性染色平均光密度值较OVX+bFGF组显著减弱,差异有统计学意义(P<0.01)。OVX+bFGF组与Sham组比较,TGF-β1阳性染色平均光密度值无明显差异(P>0.05)。结论:碱性成纤维细胞生长因子是一种广谱的有丝分裂原,可以增加去卵巢大鼠的骨密度,改善骨小梁结构,接近去卵巢前的水平。碱性成纤维细胞生长因子可以通过增加去卵巢大鼠骨组织中IGF-Ⅰ和TGF-β1的表达抑制雌激素缺乏导致的骨密度降低和骨形态结构的退变。碱性成纤维细胞生长因子可能成为治疗绝经后骨质疏松的一种新途径。
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