社交孤立对小鼠骨骼健康的性别二态性影响及潜在机制

《Biology of Sex Differences》：Short- and long-term effects of social isolation on adult murine bone are sex-dependent

　　

摘要

社交孤立是许多慢性疾病（包括心血管、代谢和神经系统疾病）的已知可改变风险因素。近期研究表明，社交孤立同样对骨骼健康有害，但这些影响可能存在性别二态性。在啮齿动物中，孤立会负面影响成年雄性小鼠的骨骼，但不会影响雌性。然而，这些性别差异尚未得到系统研究，且尚不清楚它们在长期社交孤立下是否持续存在。本研究的目标是调查孤立诱导的骨量丢失是否在雌性和雄性小鼠中发生于不同的时间尺度，以及调查雌激素和睾酮的潜在作用。我们检查了经过 2、4 或 8 周处理后，分组（4 只/笼）或孤立（1 只/笼）的 16 周龄 C57BL/6J 雌雄小鼠的骨骼变化。我们发现，通过单笼饲养造成的社交孤立显著降低了雄性小鼠在各处理时长下的骨参数（Tb.BV/TV 平均降低 20%；Ct.Th. 平均降低 8%），但即使长期孤立也不会影响雌性小鼠。在小梁骨中，孤立对雄性小鼠骨参数的影响短则仅需 2 周。孤立还降低了雄性而非雌性小鼠股骨的生物力学特性。虽然雌性的整体骨表型未受影响，但孤立雌性在孤立 2 周后确实显示出骨转换标志物增加。此外，孤立 4 周或 8 周的雄性小鼠中，与雌激素相关的基因表达发生改变，但循环雌激素水平未变。总体而言，我们的结果表明，短期和长期社交孤立对小鼠骨骼均有性别二态性影响。这些发现对于处于社交孤立风险中的人群以及采用单笼饲养的临床前啮齿动物模型具有重要的临床意义。