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铁蓄积与大鼠骨代谢

时间:2022-02-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:本节主要梳理铁蓄积与大鼠骨代谢之间关系的研究。Matsushima等通过对SD雄性大鼠饲喂高铁饮食2周后,发现成骨和破骨指标均升高,具有去势骨质疏松模型的高转换特征。经FAC干预后,大鼠血清铁和胫骨铁含量均明显升高,肝脏普鲁士蓝染色可见明显的铁蓝染颗粒,提示去势后经FAC干预大鼠发生了铁过载。大鼠去势后SMI增加,去势FAC干预组增加幅度更为明显。

大鼠作为一种常见的动物模型,经常被用于铁代谢与骨代谢的研究。本节主要梳理铁蓄积与大鼠骨代谢之间关系的研究。

Matsushima等通过对SD雄性大鼠饲喂高铁饮食2周后,发现成骨和破骨指标均升高,具有去势骨质疏松模型的高转换特征。

Isomura等报道,绝经大鼠模型高铁饮食干预后“体重和骨代谢指标”存在相关性变化。实验将大鼠分成“绝经大鼠”、“年轻雌性大鼠”两组,均给予正常饮食;2周后“绝经大鼠”组再分为两组,一组给予乳酸铁饮食(高铁),另一组继续正常饮食;4周后观察三组动物“体重和骨代谢指标”变化数据。结果显示,“年轻雌性大鼠”组体重增加约21.5%,“绝经大鼠”正常饮食组体重无变化,“绝经大鼠”高铁饮食组体重明显减轻(有显著性差异);研究还发现,高铁饮食后转化生长因子-β(TGF-β)和骨桥蛋白(osteopontin)增加,血清中谷胱甘肽过氧化物酶减少,同时尿中骨吸收指标脱氧吡啶诺林增加,可能与高铁饮食引起的过氧化损伤及骨吸收增强有关。

Liu等报道,在大鼠去卵巢(OVX)骨质疏松模型中体内铁超载指标比对照组显著增加;为进一步了解“降低铁过载”与该类型骨质疏松模型的关系,又对大鼠去势后第2天起给予持续口服铁螯合剂干预,9周后电子磁共振(EPR)检测肱骨皮质铁的含量,肢体断层计算机(pQCT)检测第三腰椎骨密度(BMD)。结果提示,铁螯合剂干预组BMD比未干预组增加12.4%,肱骨皮质铁含量比未干预组降低22.2%。

Kudo等研究了“铁过载”对雄性大鼠股骨骨密度的影响,研究组给予尾静脉注射胶体铁,对照组注射生理盐水。研究结果显示,4周后研究组股骨密度显著降低。

Tsay等在不同浓度“铁过载”大鼠模型中,观察“铁过载”对大鼠骨组织组成成分、骨小梁、皮质骨等指标的影响,同时观察细胞活性氧系统指标和血清TNF、IL-6水平变化。结果显示:骨组织指标下调,活性氧指标上调,同时血清TNF、IL-6含量增加,三者均与“铁过载”干预剂量有依赖性改变;在给予抗氧化剂干预后,骨组织指标下调有恢复。研究结果表明,“铁过载”可以增加骨吸收及氧化应激,导致骨微结构及骨成分改变、骨量减少。

本团队刘禄林等采用切除雌性大鼠卵巢复制绝经后骨质疏松模型,观察枸橼酸铁铵(FAC)干预对骨代谢的影响。结果显示,去势组和铁干预组大鼠术后9周雌激素水平均明显下降,虽然去势组大鼠血清铁水平与假手术组差异无统计学意义,但胫骨铁含量低于假手术组,通过用去势大鼠并进行枸橼酸铁铵(FAC)干预,模拟女性绝经后铁过载现象。经FAC干预后,大鼠血清铁和胫骨铁含量均明显升高,肝脏普鲁士蓝染色可见明显的铁蓝染颗粒,提示去势后经FAC干预大鼠发生了铁过载。通过Micro-CT扫描观察发现,大鼠去势10周后总骨密度、骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数量均下降,去势加FAC干预后上述指标均下降更明显。结构模型指数(SMI)可用于评价骨小梁的结构形态。松质骨结构退变时板状结构穿孔或消失,杆状结构所占比例增高。大鼠去势后SMI增加,去势FAC干预组增加幅度更为明显。

以上实验结果说明,铁蓄积对大鼠骨代谢的影响是降低大鼠的骨量。

(李勇)

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