利塞膦酸钠干预骨质疏松模型大鼠髁突软骨Bcl-2Bax及Caspase3的表达

中国组织工程研究第20卷第27期2016–06–30出版ChineseJournalofTissueEngineeringResearchJune30,2016Vol.20,No.27P.O.Box10002,Shenyang1101803970·研究原著·周琦，女，1980年生，浙江省慈溪市人，汉族，主管技师，主要从事软骨组织凋亡及相关蛋白表达的研究。并列第一作者：魏立，女，1982年生，上海市人，汉族，技师，主要从事软骨细胞凋亡及其信号通路的研究。通讯作者：高益鸣，主任医师，上海交通大学医学院附属瑞金医院口腔科，上海市200025中图分类号:R318文献标识码:B文章编号:2095-4344(2016)27-03970-07稿件接受：2016-04-06利塞膦酸钠干预骨质疏松模型大鼠髁突软骨Bcl-2、Bax及Caspase3的表达周琦2，魏立2，江莉婷1，3，李宁1，高益鸣1(1上海交通大学医学院附属瑞金医院口腔科，上海市200025；2上海市伤骨科研究所，上海市200025；3上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔修复科，上海市口腔医学重点实验室，上海市200011)引用本文：周琦，魏立，江莉婷，李宁，高益鸣.利塞膦酸钠干预骨质疏松模型大鼠髁突软骨Bcl-2、Bax及Caspase3的表达[J].中国组织工程研究，2016，20(27):3970-3976.DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.27.003ORCID:0000-0002-5502-3248(高益鸣)文章快速阅读：文题释义：骨质疏松：是多种原因引起的一组骨病，以单位体积内骨组织量减少为特点的代谢性骨病变。在多数骨质疏松中，骨组织的减少主要由于骨质吸收增多所致，以骨骼疼痛、易于骨折为特征。二膦酸盐：是一类传统的骨吸收抑制剂，被广泛用于骨质疏松等骨代谢性疾病，在治疗骨质疏松时，二膦酸盐可减少高骨转换，对破骨细胞活性有直接抑制作用，引起这些细胞凋亡。摘要背景：二膦酸盐是一类传统的抗骨吸收药物，影响软骨组织的生长发育，目前大多数研究集中在其对长骨关节软骨的影响，而其对髁突软骨效应如何尚未完全清楚。目的：观察第3代二膦酸盐类药物利塞膦酸钠对骨质疏松模型大鼠髁突软骨抗凋亡蛋白Bcl-2、促凋亡蛋白Bax、促凋亡蛋白Caspase3表达的影响。方法：将30只雌性SD大鼠随机分为3组，假手术组术中暴露卵巢但不切除；模型组切除双侧卵巢，制备骨质疏松模型，并于造模前3d皮下注射生理盐水2.4μg/kg，1次/d，以后每隔3d注射1次；治疗组切除双侧卵巢，制备骨质疏松模型，并于造模前3d皮下注射利塞膦酸钠2.4μg/kg，以后每隔3d注射1次。造模后3个月取髁突软骨，观察细胞凋亡、Bcl-2、Bax及Caspase3的表达。结果与结论：①髁突软骨细胞凋亡：假手术组治疗组模型组(P均0.05)。②Bcl-2表达：模型组较假手术组略降低，但差异无显著性意义，治疗组高于模型组(P0.05)。③Bax及Caspase3表达：模型组Bax及Caspase3表达高于假手术组(P均0.05)，治疗组Bax及Caspase3表达低于模型组(P均0.05)。结果表明利塞膦酸钠可通过改变骨质疏松大鼠髁突软骨内Bcl-2、Bax及Caspase3表达调控髁突软骨细胞的凋亡。关键词：实验动物；骨软骨损伤与修复动物模型；二膦酸盐；骨质疏松；去卵巢；下颌骨髁突软骨；TUNEL；Bcl-2；Bax；Caspase3主题词：二膦酸盐类；骨质疏松；动物，实验基金资助：上海高校教师产学研践习计划利塞膦酸钠对骨质疏松模型大鼠髁突软骨凋亡与抗凋亡蛋白表达的影响切除双侧卵巢，制作骨质疏松模型造模前3d皮下注射生理盐水或利塞膦酸钠2.4μg/kg，1次/d，以后每隔3d注射1次造模后3个月取髁突软骨，观察细胞凋亡、Bcl-2、Bax及Caspase3的表达雌性SD大鼠周琦，等.利塞膦酸钠干预骨质疏松模型大鼠髁突软骨Bcl-2、Bax及Caspase3的表达ISSN2095-4344CN21-1581/RCODEN:ZLKHAH3971:GaoYi-ming,Chiefphysician,DepartmentofStomatology,RuijinHospital,SchoolofMedicine,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200025,ChinaEffectsofbisphosphonatesontheexpressionofBcl-2,BaxandCaspase-3incondylarcartilageofosteoporosisratsZhouQi2,WeiLi2,JiangLi-ting1,3,LiNing1,GaoYi-ming1(1DepartmentofStomatology,RuijinHospital,SchoolofMedicine,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200025,China;2ShanghaiInstituteofTraumatologyandOrthopaedics,Shanghai200025,China;3DepartmentofProsthodontics,NinthPeople’sHospitalAffiliatedtoSchoolofMedicine,ShanghaiJiaoTongUniversity,ShanghaiKeyLaboratoryofStomatology,Shanghai200011,China)AbstractBACKGROUND:Bisphosphonatesareakindoftraditionalantiresorptivedrugs,whichmayinfluencethegrowthanddevelopmentofcartilagetissue.Inrecentyears,therearemanydatadescribinghowbisphosphonatesaffectjointcartilageoflongbone,buttheireffectsoncondylarcartilageremainunclear.OBJECTIVE:Toclarifytheeffectsofthethird-generationbisphosphonaterisedonateontheexpressionofBcl-2(anti-apoptotic),Bax(pro-apoptotic)andcaspase-3inthecondylarcartilageofosteoporosisrats.METHODS:ThirtyfemaleSprague-Dawleyratswererandomlydividedintothreegroups.Intheshamoperationgroup,ovarywasexposedbutnotresected.Themodelgroupreceivedabilateralovariectomytoestablishthemodelsofosteoporosis,andthenreceivedsalinesolutiontreatment(2.4μg/kg)subcutaneouslyevery3days,onceaday,from3dayspre-surgery.Thetreatmentgroupreceivedabilateralovariectomytoestablishthemodelsofosteoporosis,andthenreceivedrisedronatetreatment(2.4μg/kg)subcutaneouslyevery3daysfrom3dayspre-surgery.Threemonthsaftertheoperation,thecondylarcartilagesofallanimalswereharvested.Apoptosis,theexpressionofBcl-2,BAXandCaspase3wereobserved.RESULTSANDCONCLUSION:(1)Thenumberofapoptoticcellsinratcondylarcartilageandsubcondylarregion:theshamoperationgroupthetreatmentgroupthemodelgroup(allP0.05).(2)ExpressionofBcl-2:Thetrendofthemodelgroupwaslowerthanthatintheshamoperationgroup,althoughtherewasnostatisticallysignificantdifferencebetweenthetwogroups;Bcl-2expressioninthetreatmentgroupwasstatisticallyhighercomparedtothemodelgroup(P0.05).(3)ExpressionofBaxandCaspase-3:TheexpressionlevelsofBaxandCaspase-3werehigherinthemodelgroupthanintheshamoperationgroup(allP0.05),whileBaxandCaspase-3expressionwaslowerinthetreatmentgroupthanthatinthemodelgroup(allP0.05).TheresultssuggestedthatbisphophonatescanregulateapoptosisincondylarcartilagefromosteoporosisratsbychangingtheexpressionofBcl-2,BaxandCaspase-3.Subjectheadings:Bisphosphonates;Osteoporosis;Animals,LaboratoryFunding:thePlanLearningandResearchPracticeofUniversityTeachersinShanghaiCityCitethisarticle:ZhouQ,WeiL,JiangLT,LiN,GaoYM.EffectsofbisphosphonatesontheexpressionofBcl-2,BaxandCaspase-3incondylarcartilageofosteoporosisrats.ZhongguoZuzhiGongchengYanjiu.2016;20(27):3970-3976.0引言Introduction髁突软骨作为重要的生长位点，不仅影响着下颌支长度，也影响着上下颌骨的位置关系，因此髁突软骨的生长发育对于整个下颌骨及咬合关系的建立有着重要作用[1]。近些年，对于髁突生长调控的相关研究日益增多[1]。二膦酸盐是一类传统的骨吸收抑制剂，被广泛用于骨质疏松等骨代谢性疾病，在治疗骨质疏松时，二膦酸盐可减少高骨转换，对破骨细胞活性有直接抑制作用，引起这些细胞凋亡[2]。此外，正常骨骼稳态由破骨细胞介导的骨吸收和成骨细胞介导的新