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目的:本实验旨在探讨2型糖尿病(DM)大鼠骨微环境氧化应激(OS)水平与成骨细胞(OB)分化调节因子Runx2的关系,同时观察脂联素(APN)干预是否可以通过改善骨微环境氧化应激影响成骨细胞分化,进一步探讨糖尿病性骨质疏松症(DOP)的发生机制及早期干预措施,为临床预防及治疗糖尿病性骨质疏松症提供新思路。方法:选择4周龄雄性SD大鼠随机分为正常对照组(n=18只)、糖尿病模型组(n=42只)。对照组予普通饲料喂养,模型组高胆固醇高糖喂养2个月,并一次性腹腔注射链脲佐菌素(STZ)30mg/kg建2型DM大鼠模型。剔除造模失败、死亡大鼠,建模成功的大鼠分为糖尿病组(DM组=18只)和脂联素干预组(APN组=18只),APN组予腹腔注射球形脂联素10μg/kg*d干预,分别于第4、8、12周末处死动物,迅速取出双侧股骨及胫骨,提取一侧股骨及胫骨骨髓液,经离心分别留取骨髓细胞及骨髓上清液,另一侧股骨经测定骨密度后脱钙包埋切片。ELISA、RT-PCR等方法检测Runx-2、BALP、AOPPs,骨组织免疫组化染色观察AGEs表达,HE染色观察骨质量(骨小梁结构、密度)及脂肪细胞量。结果:1.各组大鼠血糖水平比较随着喂养时间的延长,可见DM组大鼠血糖水平明显升高。APN干预后,血糖有所改善。2.三组大鼠骨髓上清液AOPP水平比较随着喂养时间延长,正常大鼠组骨髓上清液AOPP无明显变化,在DM组、APN干预组均升高(P<0.05),但APN干预组升高幅度较DM组小。在4周时,DM组较正常对照组AOPP水平升高(P<0.05),APN干预后较DM组无明显差异;8周及12周时DM组AOPP水平升高更显著(P<0.05),APN干预后,8周时有轻微下降趋势,12周时较DM组下降且有统计学意义(P<0.05)。3.三组大鼠骨组织免疫组化AGEs表达比较随着时间变化,正常大鼠组骨组织免疫组化表达AGEs无明显差异,在DM组、APN干预组表达均升高,(P<0.05),但APN干预组升高幅度较DM组小。在4周时,DM组较正常对照组AGEs表达水平升高(P<0.05),APN干预后较DM组降低(P<0.05),8周及12周时DM组AGEs表达升高更显著(P<0.05),APN干预后较DM组降低(P<0.05),且12周较8周AGEs下降幅度显著增大。4.三组大鼠骨髓细胞Runx2 mRNA表达水平及骨髓上清液BALP水平比较随着饲养时间增加,正常对照组、DM组、APN干预组Runx2 mRNA、BALP水平均逐渐降低,且DM组下降幅度更显著(P<0.05)。在4周时,两两组间比较均无明显统计学差异;8周时,DM组较正常对照组Runx2 mRNA、BALP水平开始降低,APN干预后较DM组,上述指标下降幅度减低,水平升高(P<0.05);12周时,DM组较对照组明显降低,APN干预后较DM组上述指标升高(P<0.05),且APN组与DM组间各指标的差异较8周时显著。5.三组大鼠股骨骨密度(BMD)比较4周与12周随时间变化,正常对照组、DM组、APN干预组三组BMD值降低;4周时三组两两比较BMD差异性较小无统计学意义,但是12周时,DM组较对照组BMD下降,APN干预后较DM组有所升高且有统计学意义(P<0.05)。6.骨组织切片HE染色观察骨小梁结构、脂肪细胞含量比较成模后培养4周时,三组间骨小梁结构尚可,脂肪细胞量少;8周及12周时,三组骨小梁结构出现不同程度破坏,以DM组明显,骨小梁变细、变稀疏,部分骨小梁结构消失,髓腔扩大,出现较多脂肪细胞,APN干预后骨小梁结构有所恢复,脂肪细胞含量减少,且12周时上述变化更明显。结论:1.2型糖尿病大鼠骨髓微环境中氧化应激水平明显升高,可能对成骨分化的调节因子Runx2有直接抑制作用,可能引起成骨细胞分化减少,骨形成降低,结合AGEs水平偏高,骨胶原蛋白非酶糖化影响骨质及骨密度,均可能参与糖尿病性骨质疏松症的发生。2.脂联素可改善糖代谢,减少AGEs生成,并通过降低糖尿病大鼠骨微环境氧化应激水平,对骨骼可能起保护作用。具体机能尚需深入研究。