西他列汀对去卵巢大鼠骨质疏松模型的抗骨质疏松作用:RUNX2 和 RANKL/OPG 比值的作用

【字体: 时间:2025年05月22日 来源:Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology 3.1

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  为探究西他列汀(SITA)对去卵巢(OVX)大鼠骨质疏松的作用,研究人员通过生化、RT-qPCR、组织病理等分析发现,SITA 可改善骨密度(BMD)、调节 RANKL/OPG 通路及 RUNX2 表达,减轻氧化应激,为骨质疏松治疗提供新方向。

  骨质疏松是一种令人担忧的骨骼疾病,它如同无形的 “骨窃贼”,悄悄偷走人们的骨量,破坏骨骼微结构,让骨折风险大幅攀升,尤其在绝经后女性中肆虐横行。目前,传统抗骨质疏松药物常伴随严重副作用,寻找更安全有效的替代方案迫在眉睫。而西他列汀作为一种广泛使用的二肽基肽酶 - 4(DPP-4)抑制剂类降糖药,其在骨骼健康领域的潜在作用尚不明晰,存在争议的研究结果也让学者们充满疑惑,这促使科研人员踏上探索其抗骨质疏松作用及机制的征程。
来自埃及国家研究中心药理学系等机构的研究人员,针对去卵巢大鼠这一模拟绝经后骨质疏松的模型展开研究,试图揭开西他列汀对骨骼影响的神秘面纱。这项研究成果发表在《Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology》上,为骨质疏松的治疗提供了全新的视角和潜在药物选择。

研究人员采用了多种关键技术方法:将 24 只成年雌性 Wistar 大鼠随机分为假手术组、去卵巢(OVX)组、OVX + 西他列汀 10mg/kg 组和 OVX + 西他列汀 20mg/kg 组,在 OVX 术后 8 周开始进行为期 4 周的药物干预。通过双能 X 线吸收法(DEXA)测量股骨和胫骨的骨密度(BMD);运用生化分析检测血清钙(Ca)、磷(P)水平,以及股骨匀浆中过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)、骨保护素(OPG)、核因子 κB 受体活化因子配体(RANKL)和抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)的含量;借助实时定量 PCR(RT-qPCR)技术检测 RUNX2(Runt 相关转录因子 2)和蛋白激酶 B(AKT)的 mRNA 表达;通过组织病理学染色(HE、茜素红、Masson 三色染色)观察骨骼形态结构变化;利用免疫组织化学方法分析 caspase-3 蛋白表达。

西他列汀减轻氧化应激


与假手术组相比,OVX 组大鼠股骨中 MDA 含量显著升高,CAT 活性显著降低,表明氧化应激状态显著。而西他列汀治疗组(10、20mg/kg)能显著降低 MDA 水平,提高 CAT 活性,展现出良好的抗氧化作用,这提示其抗骨质疏松作用可能与抗氧化活性相关。

西他列汀调节骨代谢标志物


OVX 组大鼠股骨匀浆中 OPG 含量降低,RANKL、TRAP 含量升高,RANKL/OPG 比值显著增加,说明骨吸收增强。西他列汀治疗后,OPG 水平显著升高,RANKL、TRAP 水平降低,RANKL/OPG 比值明显下降,表明其可抑制破骨细胞分化和骨吸收,调节骨代谢平衡。

西他列汀改善血清钙磷水平


OVX 组大鼠血清 Ca、P 水平显著降低,而西他列汀治疗组(10、20mg/kg)能显著升高血清 Ca、P 水平,有助于维持骨骼矿化所需的矿物质平衡,改善骨代谢紊乱。

西他列汀上调 RUNX2 和 AKT 的 mRNA 表达


OVX 组大鼠股骨组织中 RUNX2 和 AKT 的 mRNA 表达显著降低,西他列汀治疗后,两者的 mRNA 表达水平呈剂量依赖性升高,提示西他列汀可能通过激活 AKT 通路,上调 RUNX2 表达,促进成骨细胞分化和骨形成。

西他列汀提高骨密度


DEXA 检测显示,OVX 组大鼠胫骨和股骨的 BMD 显著降低,西他列汀治疗组(10、20mg/kg)能显著提高胫骨和股骨的 BMD,表明其可有效改善骨质疏松导致的骨量丢失。

西他列汀改善骨骼组织形态


组织病理学观察发现,OVX 组大鼠出现皮质骨退化、骨小梁变薄、破骨细胞增多等典型骨质疏松表现。而西他列汀治疗组骨骼结构接近正常,皮质骨厚度、骨小梁厚度增加,成骨细胞数量增多,破骨细胞数量减少,胶原纤维排列更规则,骨矿化程度提高,证实其对骨骼形态和结构的保护作用。

西他列汀抑制骨细胞凋亡


免疫组织化学分析显示,OVX 组大鼠股骨中 caspase-3 蛋白表达显著增加,提示骨细胞凋亡增多。西他列汀治疗组 caspase-3 蛋白表达显著降低,表明其可抑制骨细胞凋亡,保护成骨细胞功能。

综上所述,本研究表明西他列汀在去卵巢大鼠模型中展现出显著的抗骨质疏松作用。其作用机制主要通过抗氧化应激,上调 RUNX2 和 AKT 表达以促进成骨细胞分化和骨形成,下调 RANKL/OPG 比值、降低 TRAP 水平以抑制破骨细胞生成和骨吸收,同时抑制骨细胞凋亡,改善骨骼组织形态和力学性能。这些发现不仅为西他列汀在骨骼健康领域的应用开辟了新方向,也为绝经后骨质疏松的治疗提供了一种潜在的安全有效的药物选择,有望推动抗骨质疏松药物的研发和临床应用,为众多骨质疏松患者带来福音。

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