1,25(OH)2D3对STZ诱导糖尿病大鼠骨质量的保护作用

目的:本研究旨在探讨1，25(OH)2D3对STZ诱导的糖尿病大鼠的骨质量是否具有保护作用，且这种保护作用是否与改善炎症反应有关。
　　 方法:本实验采用70只清洁级，2月龄，体重180-220g，雄性spraguely-dawley(SD)大鼠为研究对象。其中60只采用尾静脉注射STZ（45mg/kg/体重;血糖＞16.7 mmol/L为成模标准）的方法建立糖尿病(DM)大鼠模型，其余10只为正常对照组（NC组）。DM大鼠随机分为以下四组(n=12/组):DM未干预组(DM组);胰岛素处理组(INS组，16U/kg/d精蛋白锌胰岛素，皮下注射);1，25(OH)2 D3处理组(VD3组，0.15μg/kg/d1，25(OH)2D3，灌胃）及胰岛素和1，25(OH)2D3联合组(INS+VD3组，16U/kg/d精蛋白锌胰岛素，皮下注射;0.15μg/kg/d1，25(OH)2D3，灌胃）。NC组大鼠给予等体积生理盐水灌胃及皮下注射。所有动物经18周干预后处死，留取血标本-80℃保存，以检测血糖、钙、磷、β-Ⅰ型胶原羧基端肽(β-CTx)，骨钙素(OC)、骨源性碱性磷酸酶(BALP)、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)和C-反应蛋白(CRP)。留取右侧股骨和第5腰椎分别做股骨三点弯曲试验和腰椎压缩试验以检测骨的力学性质。留右侧股骨和第1-4腰椎行骨密度(BMD)测定。保留左侧胫骨近端三分之二部分做骨形态计量学分析并测定以下指标:骨小梁体积(TBV)占全部骨组织体积(TTV)的百分比(TB V/TTV);平均骨小梁厚度(TB.TH);平均骨小梁间隙(TB.SP)和骨小梁数量(TB.N)。右侧胫骨近端三分之二部分2.5％戊二醛固定后，扫描电镜观察胶原的结构。
　　 结果:
　　 1.DM组的BMD显著低于NC组。骨形态计量学显示DM组的TBV/TTV，TB.TH和TB.NH较NC组显著降低而TB.SP则显著增加。DM组的骨强度低于NC组，骨扫描电镜结果显著DM组的胶原较NC组排列稀疏，胶原问间隙增大，且胶原纤细。DM组的CRP较NC组显著升高。DM组的OC和β-CTx也较NC组显著升高，两组的血钙无统计学差异。
　　 2.与DM组比较，尽管VD3组TB.N增加而TB.SP减少，但是BMD，TBV/TTV和TB.TH无明显改善。然而VD3组较DM组骨强度显著增加，且胶原增粗、排列规整，胶原间间隙缩小。VD3组的CRP，OC和β-CTx较DM组下降，两组的血钙无统计学差异。
　　 3.INS+VD3和INS组具有相似的BMD和骨形态计量学结果。有趣的是，INS+VD3组的骨强度却较INS组增加，且胶原直径、排列，胶原间的间隙较后者明显改善。INS+VD3组较INS组的CRP，骨钙素和β-CTx下降。两组的血钙无统计学差异。
　　 结论:本实验结果提示1，25(OH)2D3可提高STZ诱导的糖尿病大鼠的骨强度，且这种作用可能与其改善炎症反应，提高胶原质量有关。