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目的:研究高脂饮食和性腺摘除术协同作用对小鼠骨量和骨髓间充质干细胞多向分化潜能的影响,以期进一步了解高脂饮食诱导的肥胖过程在性激素缺乏诱导的骨质疏松的发生、发展中的作用。方法:选用8周龄C57小鼠48只,分别对雌性和雄性小鼠施行性腺摘除(去势)手术来建立骨质疏松模型,以去势,性别与喂养饲料的不同分为以下四个组:OVX-HF(去势+高脂饲料喂养),OVX-LF(去势+低脂饲料喂养),ORX-HF(去势+高脂饲料喂养),ORX-LF(去势+低脂饲料喂养),作为实验组。同实验组分组,在同样分组中以假手术为对照组。造模期间每周测量2次体重、1次血糖浓度。造模2个月后取材,取一侧股骨固定、脱钙、石蜡包埋,进行骨切片HE染色,计数骨小梁面积测量;另取其余上肢和下肢骨进行小鼠骨髓间充质干细胞(bonemarrowmesenchymalstemcells,BMMSCs)体外培养,采用第三代细胞进行多向分化能力实验。小鼠BMMSCs体外成脂诱导7天后进行油红O染色,于染色同日提取RNA、总蛋白,分别采用RT-PCR和Westernblot检测与成脂相关的PPAR-γ和LPL的表达水平。小鼠BMMSCs体外成骨诱导7天后进行碱性磷酸酶(alkalinephosphatase,ALP)染色、21天后进行茜素红染色,于茜素红染色同日提取RNA、总蛋白,分别采用RT-PCR和Westernblot检测与成骨相关的Runx2和Sp7的表达水平;所有数据进行正态分布和方差齐性检验后,采用SPSS20.0软件进行统计学分析。结果:1、小鼠进行去势手术后进行不同饲料喂养2个月期间,体重增长幅度受性别、手术和饲料三重影响,其中OVX组的体重增长幅度比SHAM组大(P<0.05),ORX组的体重增长幅度比SHAM组小(P<0.05),HF组小鼠体重增长幅度比相应的LF组小鼠大(P<0.05),差异均有统计学意义。2、小鼠进行去势手术后进行不同饲料喂养3个月期间,血糖浓度并未受到影响,在去势与假手术相应组别间、高脂饲料喂养组与低脂饲料喂养组相应组别间差异均无统计学意义(P>0.05)。3、股骨切片HE染色显示,去势组的骨小梁面积明显小于假手术组(P<0.05),而高脂饲料与相应低脂饲料组相比,没有明显差异(P>0.05)。4、油红O染色结果显示,小鼠BMMSCs成脂诱导7天后各组细胞均有串珠样脂滴形成,均具有一定的脂向分化能力,其中去势组BMMSCs成脂能力较假手术组高,差异有统计学意义(P<0.05);高脂饲料喂养组BMMSCs成脂能力较相应低脂饲料喂养组低,差异有统计学意义(P<0.05)。5、BMMSCs成脂诱导7天后成脂相关基因表达水平检测发现,去势组细胞PPAR-γ和LPL表达水平高于假手术组,RNA水平检测其差异有统计学意义(P<0.05),蛋白水平检测结果和成脂相关染色结果趋势相符;高脂饲料喂养组细胞的PPAR-γ和LPL表达水平低于相应低脂饲料喂养组,差异有统计学意义(P<0.05),蛋白水平检测结果和成脂相关染色结果趋势相符。6、ALP染色显示,小鼠BMMSCs成骨诱导7天后,各组细胞均表现出碱性磷酸酶活性,其中去势组BMMSCs碱性磷酸酶活性较假手术组低,差异有统计学意义(P<0.05);高脂饲料喂养组与低脂饲料喂养组BMMSCs相应组别间差异无统计学意义(P>0.05)。7、茜素红染色显示,小鼠BMMSCs成骨诱导21天后,各组细胞均可形成矿化结节,其中去势组BMMSCs矿化水平较假手术组低,差异有统计学意义(P<0.05);高脂饲料喂养组与低脂饲料喂养组BMMSCs相应组别间差异无统计学意义(P>0.05)。8、BMMSCs成骨诱导21天后成骨相关基因表达水平检测发现,去势组细胞Runx2和Sp7表达水平低于假手术组,RNA水平检测其差异有统计学意义(P<0.05),与蛋白水平检测结果和成骨相关染色结果趋势相符;高脂饲料喂养组与低脂饲料喂养组BMMSCs相应组别间Runx2和Sp7表达水平差异无统计学意义(P>0.05)。结论:性激素缺乏引起骨量减少,同时伴随着BMMSCs成骨能力下降、成脂能力增强;可能是导致骨质疏松发生、发展的一个重要原因,高脂饲料诱导的肥胖过程对性激素缺乏引起的骨质疏松没有显著影响。