间断或持续PTH刺激对骨及间充质干细胞的不同分化作用

摘要：

目的 探讨不同甲状旁腺素(PTH)给药情况下及撤药后,骨及间充质干细胞的不同分化作用机制.方法 6周龄雄性C57/BL6J小鼠,基因型为SOX9-creERT/Td-Tomato/Osteocalcin-GFP,分为间断PFH刺激及撤药组(PTH500 μg· kg-1·d-1,皮下注射)、持续PTH刺激及撤药组(PTH泵,80 μg·kg-1·d-1,速度0.25 μl/h,皮下埋入)、空白对照组及撤药对照组,共6组,每组8只.分别于给药2周及撤药2周时观察小鼠血清中钙离子浓度及骨密度,并取小鼠胫骨骨骼分别进行病理及免疫荧光染色.结果 间断PTH刺激组血清钙离子浓度一过性升高,达(1.36±0.03) mmoL/L.持续PTH泵刺激组血清中钙离子浓度逐渐升高,48 h达高峰[(2.33±0.03) mmol/L],2周后恢复正常(1.12 ～ 1.27 mmol/L).PTH刺激2周后,间断组[(0.047±0.002) g/cm2]和持续组[(0.046±0.001) g/cm2]骨密度均高于对照组[(0.044 ±0.001)g/cm2],但间断组和持续组差异无统计学意义.停药2周后,三组间BMD差异无统计学意义.股骨病理可见间断组骨皮质不明显,大量的骨小梁增生,伴少量纤维组织增生;持续PTH刺激大片纤维组织增生,尤以骨皮质内侧显著,撤药后纤维化消失.间断PTH刺激后骨细胞和成骨细胞明显升高,撤药后明显下降;衬里细胞数量骤减,撤药后有所增加;破骨细胞给药及撤药后差异均无统计学意义.持续PTH刺激破骨细胞增多,衬里细胞骤减,撤药后破骨细胞和衬里细胞增加,成骨细胞减少.腓骨干骺端免疫荧光显示,间断PTH刺激组大量未分化的Td-tomato间充质干细胞,撤药后较前明显减少.持续PTH组少量未分化的Td-tomato间充质干细胞增生,撤药后较前减少.结论 间断PTH刺激可通过增加未分化的间充质干细胞和成骨细胞数量,将衬里细胞转换为骨细胞和成骨细胞,进而促进骨生成;持续PTH刺激可使少量未分化的间充质干细胞、成骨细胞和骨细胞增生,伴大量纤维化增生和破骨细胞数量骤增,最终可能导致代谢性骨病,撤药后衬里细胞明显增加,或有利于代谢性骨病的缓解.

关键词：甲状旁腺素、间充质干细胞、骨、成骨细胞、破骨细胞

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资助基金：清华大学博士生短期出国访学基金2015224Tsinghua Scholarship for Overseas Graduate Studies 2015224

在线出版日期：2018-05-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：781-787