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以骨质疏松为代表的骨代谢性疾病影响着全世界范围内越来越多的人群,对患者的身心健康均产生了巨大的影响。随着社会生活方式的改变,骨代谢性疾病患病人群的年龄组成也呈现出年轻化的趋势。骨代谢性疾病的特点是骨形成和骨吸收动态平衡的破坏,因此对骨形成和骨吸收过程的调控是治疗骨代谢性疾病的有效手段。虽然现在已有许多对于此方面的相关研究,但针对不同生长发育阶段骨代谢过程的变化并未有系统的研究。CKIP-1基因是近几年一个备受关注的遗传因子,它参与了机体的多项生理过程,其中最吸引我们注意的是其负调控骨形成的作用。目前针对CKIP-1基因在成骨方面的研究集中于其在某个特定时间点对某一种特定类型骨的形成的影响。所以本研究借助CKIP-1基因敲除小鼠模型,通过大体观察、影像学、组织学和血清生化学检测对不同生长发育阶段的CKIP-1基因敲除小鼠的不同部位骨进行评估。目的:1通过大体水平观察、影像学和组织学评估CKIP-1基因在不同生长发育阶段对小鼠整体骨质以及对不同部位骨的骨质骨量的影响。2通过血清生化学评估CKIP-1基因在不同生长发育阶段对小鼠整体骨代谢的影响。方法:1选取1、3和6个月的同窝雄性WT(CKIP-1+/+)和KO(CKIP-1-/-)小鼠进行大体观察,并取材股骨、椎骨和下颌骨,观察并分析小鼠整体发育情况和骨质生长发育情况。利用X线、Micro-CT和组织学染色等方法,测定1、3和6个月WT和KO小鼠的股骨、椎骨和下颌骨骨质影像学图像和骨相关参数的差异,并观察其在组织学形态方面的差异。2采集1、3和6个月WT和KO小鼠的血清,通过酶联免疫吸附实验检测CKIP-1基因在不同生长发育阶段对小鼠整体骨形成和骨吸收指标的影响。结果:1大体观察:WT和KO小鼠的体型在1到3个月有明显的增长,而从3个月到6个月期间,其体型未见明显改变,但体重均有上升。在1-6个月期间,WT和KO小鼠在活动和体态方面均表现正常,未见明显差异。1月龄的WT和KO小鼠体重无明显差异。3月龄和6月龄的KO小鼠体重逐渐大于WT小鼠。KO小鼠下颌骨的骨质与WT小鼠下颌骨骨质相比,从1个月开始就显的略微致密,且这种差异随着小鼠年龄的增加愈发明显。KO小鼠的椎骨和股骨与WT小鼠相比,在1个月时未见明显的差异,但从3个月开始可观察到KO小鼠的椎骨和股骨的骨形态体积和骨密度均大于WT小鼠。2 X线扫描:在1月龄时,WT与KO小鼠的股骨和椎骨影像学表现无显著差异,两组间的下颌骨虽然在形态上没有显著性的差异,但KO小鼠下颌骨的致密性更强。从3个月开始,KO小鼠三种骨的影像学表现与WT小鼠有明显差异,KO小鼠骨阻射性明显高于WT小鼠,且KO小鼠三种骨的形态结构均大于WT小鼠。3 Micro-CT扫描:通过三维重建图像我们发现,1月龄WT和KO小鼠三种骨的骨小梁形态均没有明显的差异,但KO小鼠下颌骨的致密程度略微大于WT小鼠。从3个月开始,可以明显的观察到KO小鼠的骨小梁明显比WT小鼠致密,且KO小鼠的骨小梁数量、厚度也明显大于WT小鼠。1月龄WT和KO小鼠股骨和椎骨无论是骨体积分数(BV/TV)和特定骨表面面积(BS/BV),还是骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数量(Tb.N)和骨小梁分离度(Tb.Sp)均未见显著性差异(P>0.05)。KO小鼠下颌骨感兴趣域内的骨松质中,BV/TV、Tb.Th和Tb.N高于WT小鼠(P<0.05),而BS/BV和Tb.Sp低于WT小鼠(P<0.05)。6月龄KO小鼠股骨、椎骨和下颌骨的BV/TV、Tb.Th和Tb.N高于WT小鼠(P<0.05),BS/BV和Tb.Sp低于WT小鼠(P<0.05)。4 HE染色:1月龄WT与KO小鼠三种骨微观结构无明显差异,但KO小鼠下颌骨的骨小梁较WT小鼠排列略显紧密。3和6月龄KO小鼠三种骨骨小梁的形态与WT小鼠仍保持一致,但KO小鼠三种骨内骨小梁的数量和粗度均大于WT小鼠。KO小鼠骨小梁排列也比WT小鼠的有序性更强。5甲苯胺蓝染色:1月龄WT与KO小鼠三种骨的微观结构无明显差异。3月龄KO小鼠的三种骨内成熟骨小梁数量明显增多,骨小梁也更为粗壮,且成骨细胞数量也多于WT小鼠,同时KO小鼠软骨周的成骨细胞、类骨组织和新生骨多于WT小鼠。6月龄KO小鼠骨内微观结构更加优化,但两组间成骨细胞数量、软骨周成骨细胞、类骨质和新生骨的差异性小于3月龄小鼠。6酶联免疫吸附检测:1月龄WT和KO小鼠的各项指标均不存在显著差异。从3月龄开始,KO小鼠的ALP、OCN、COLⅠ、PINP和PICP的值高于WT小鼠(P<0.05),但KO和WT小鼠CTX的值仍未体现出显著性差异。6月龄组结果与3月龄组基本一致,KO小鼠的骨形成代谢指标高于WT小鼠(P<0.05),KO与WT小鼠的CTX值仍未见到明显不同。结论:1 CKIP-1基因从出生到小鼠死亡的整个生长发育过程中并未对其正常的生理功能造成异常的影响。2影像学和组织学结果显示,CKIP-1基因在1个月的发育早期仅对下颌骨骨质骨量产生了影响,骨质结构更加优化,骨量增加。在3个月的体成熟期后,股骨和椎骨也开始体现出差异,随后持续到6个月的老年期。这种骨质骨量变化随着时间的积累越来越明显,与小鼠生长发育周期保持一致性。3血清生化学结果显示,CKIP-1基因对1月龄小鼠骨代谢未产生明显的影响。CKIP-1基因促进了3和6月龄小鼠的骨形成过程,但未影响骨吸收过程。这种调控作用随着时间的积累越来越明显。