关键词:
糖尿病性骨质疏松
磷酸钙骨水泥
胰高糖素样肽-1受体激动剂
司美格鲁肽
成骨分化
破骨分化
摘要:
目的研究胰高糖素样肽-1(GLP-1)受体激动剂司美格鲁肽对糖尿病性骨质疏松(DOP)大鼠第4腰椎磷酸钙骨水泥强化后骨质量及生物力学性能的影响及可能机制。方法制备DOP大鼠模型并对第4腰椎进行磷酸钙骨水泥强化,随机分为对照组、司美格鲁肽组[10 nmol/(kg·w)司美格鲁肽皮下注射]和二甲双胍组[100 mg/(kg·d)二甲双胍灌胃]。干预8周后收集血清并检测空腹血糖(FBG)、空腹胰岛素(FIns)、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、骨钙素(OC)、I型前胶原氨基端原肽(PINP)、I型胶原交联羧基末端肽(CTX-I)、抗酒石酸酸性磷酸酶5b(TRACP-5b);取磷酸钙骨水泥强化椎体并检测骨密度(BMD)、骨小梁体积分数(BV/TV)、平均骨小梁厚度(***)、平均骨小梁数目(Tb.N)、骨小梁分离度(***)、最大负荷、刚度,检测碱性磷酸酶(ALP)、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)的mRNA及蛋白表达水平,磷酸化磷脂酰肌醇3激酶(p-PI3K)、磷酸化蛋白激酶B(p-AKT)、磷酸化糖原合成酶激酶-3β(p-GSK-3β)、β-连环蛋白(β-catenin)、晚期糖基化终产物(AGEs)、核转录因子-κB受体配体(RANKL)、核转录因子-κB(NF-κB)的蛋白表达水平。结果司美格鲁肽组和二甲双胍组的血清FBG、FIns、TG、TC、CTX-I、TRACP-5b水平,椎体***及TRAP的mRNA表达水平,总蛋白中TRAP、AGEs、RANL及核蛋白中NF-κB的表达水平均低于对照组;血清OC、PINP水平,椎体BMD、BV/TV、Tb.N、***及ALP的mRNA表达水平,总蛋白中ALP、p-PI3K、p-AKT、p-GSK-3β及核蛋白中β-catenin的表达水平均高于对照组(P<0.05)。司美格鲁肽组与二甲双胍组的血清FBG、FIns、TG、TC比较,差异无统计学意义(P>0.05),司美格鲁肽组的其他各项指标均优于二甲双胍组(P<0.05)。结论GLP-1受体激动剂司美格鲁肽显著改善DOP大鼠椎体磷酸钙骨水泥强化后的骨质量及生物力学性能,激活PI3K/AKT/GSK-3β/β-catenin成骨分化通路介导的骨形成、抑制AGEs/RANKL/NF-κB破骨分化通路介导的骨吸收是可能的分子机制。