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重组胶原蛋白对去卵巢大鼠骨质疏松和骨形成的影响

Effects of recombinant collagen on osteoporosis and bone formation in ovariectomized rat

摘要目的 探究重组胶原蛋白(recombinant collagen,RC)对去卵巢大鼠骨质疏松和胚胎成骨细胞前体细胞(mouse embryo osteoblast precursor cells,MC3T3-E1)增殖、分化、矿化等骨形成过程的影响.方法 将18只雌性SD大鼠随机分为假手术组(Sham)、去卵巢组(OVX)和RC灌胃组(RC),每组6只.Sham组行假手术,OVX组和RC组行双侧卵巢切除术,分别予生理盐水和0.1 g/(kg.d)RC灌胃12周.使用双能X线吸收测量仪、Micro-CT三维重建、三点弯曲实验分别检测大鼠各部位的骨密度、股骨微结构、股骨生物力学特性,使用ELISA法检测大鼠血清骨代谢标志物水平.使用0.1~6 mg/mL重组胶原蛋白肽(recombinant collagen peptide,RCP)培养MC3T3-E1细胞,CCK-8法确定RCP的最适干预浓度,使用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性测定法、ELISA 法、茜素红染色(alizarin red staining,ARS)检测 RCP对MC3T3-E1细胞分化、矿化的影响.结果 12周RC补充在一定程度上缓解去卵巢导致的大鼠全身、脊柱、上肢骨密度减少,股骨骨小梁面积百分比降低,股骨最大载荷、最大应力、刚度减小,血清骨代谢标志物骨钙素(osteocalcin,OCN)、抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase,TRAP)水平异常等骨质疏松症状(P<0.05).中浓度(1.0 mg/mL、2.0 mg/mL)RCP 促进 MC3T3-E1 细胞增殖(P<0.01),对 ALP 活性、Ⅰ型胶原蛋白(collagen type Ⅰ,COL1)、OCN分泌无显著影响,但能显著提高矿化结节生成水平(P<0.05),且呈浓度依赖性.结论 RC补充能缓解去卵巢导致的大鼠骨质疏松相关症状,与其增强成骨细胞增殖活性并浓度依赖性促进矿化有关.

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