探究絕經后骨質疏松大鼠血清中Dkk-1水平與β-連環蛋白的關系*

樊 萍 馮秀媛 胡 楠 蒲 丹 呂曉虹 孫怡寧 何 嵐

(西安交通大學第一附屬醫院風濕免疫科,西安 710061)

絕經后骨質疏松主要發病原因為缺乏雌激素，其臨床特征為骨量減少、骨折風險上升以及骨脆性增加。隨著我國逐漸進入老齡化社會，骨質疏松癥的發病率呈逐漸上升的趨勢，是世界衛生重點關注健康問題之一[1-2]。骨質疏松的發生機制主要為破骨細胞的骨吸收作用增強，同時成骨細胞的骨形成功能發生衰退，加之體內各信號通路的參與對骨吸收和骨形成產生了調節作用，最終導致骨質疏松發生[3-4]。本次研究旨在探索絕經后骨質疏松大鼠血清中β連環蛋白水平，并分析其與Dickkopf1蛋白的關系，為臨床預防絕經后骨質疏松發生提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 動物模型

選取月齡為11～12月的自然絕經Wistar雌性大鼠(廠家：山東魯抗醫藥股份有限公司，許可證號：sczk魯20190113)108只，平均體質量(486.15±54.27)g。圍絕經期判斷：對大鼠實施連續5 d陰道脫落細胞檢查，期間無規律動情周期變化時即可判定為圍絕經期。

1.2 方法

1.2.1研究方法:于每日清晨8:00—9:00為兩組大鼠抽取血樣，經離心機離心后取血清，采用酶聯免疫吸附法進行血清連環蛋白、核因子kB受體活化因子配體以及Dickkopf1蛋白水平檢測。

1.2.2觀察指標:(1)兩組大鼠中血清β連環蛋白與其他參數的相關性分析。(2)兩組大鼠基線資料對比。(3)對可能影響絕經后大鼠發生骨質疏松的因素進行多因素Logistic回歸分析。

1.3 統計方法

采用SPSS23.0軟件對研究中得到數據進行統計學分析。兩組計量結果比較采用t檢驗，計數資料比較用χ2檢驗，P<0.05為差異具有統計學意義。有統計學意義的相關因素行多因素Logistic回歸分析。P<0.05表示為對比差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組大鼠中血清β連環蛋白與其他參數的相關性分析

兩組大鼠血清β連環蛋白與核因子kB受體活化因子配體水平無明顯相關關系(P>0.05)。對照組大鼠血清β連環蛋白與Dickkopf1蛋白水平無明顯相關關系(P>0.05)。絕經后骨質疏松大鼠血清β連環蛋白與Dickkopf1蛋白呈負相關關系(P<0.05)，見表1。

表1 兩組大鼠中血清β連環蛋白與其他參數的相關性分析

2.2 兩組大鼠基線資料對比

兩組大鼠平均年齡、平均體質量無顯著差異，數據比較不具有統計學意義(P>0.05)。觀察組大鼠的β連環蛋白顯著低于對照組，數據比較具有統計學意義(P<0.05)。觀察組大鼠的核因子kB受體活化因子配體和Dickkopf1蛋白顯著高于對照組，數據比較具有統計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 兩組大鼠基線資料對比

2.3 影響絕經后大鼠發生骨質疏松因素的多因素Logistic回歸分析

結果顯示，高水平核因子kB受體活化因子配體Dickkopf1蛋白是影響絕經后大鼠發生骨質疏松的獨立危險因素，而β連環蛋白是絕經后大鼠發生骨質疏松的保護因素(P<0.05)，見表3。

表3 影響絕經后大鼠發生骨質疏松因素的多因素Logistic回歸分析

3 討論

Wnt信號通路在骨維持和骨發育中具有重要調控作用，其中Wnt/β連環蛋白信號對于骨生物學最為重要[5]。該信號通路能夠從多種途徑促進骨量的增加，如抑制骨細胞凋亡，誘導成骨細胞分化等，由于其由分子間復雜的相互作用而成，使藥物預防骨質疏松成為了可能[6-7]。

兩組大鼠血清β連環蛋白與核因子kB受體活化因子配體水平無明顯相關關系(P>0.05)。對照組大鼠血清β連環蛋白與Dickkopf1蛋白水平無明顯相關關系(P>0.05)。絕經后骨質疏松大鼠血清β連環蛋白與Dickkopf1蛋白呈負相關關系(P<0.05)。可能原因是β連環蛋白能否穩定表達決定了早期成骨細胞轉錄因子的表達水平，從而決定了間充質干細胞是否能分化為成骨細胞[8]。Dickkopf1蛋白能夠抑制Wnt與β連環蛋白的信號通路，對于β連環蛋白促進成骨細胞分化的過程產生抑制作用。這提示我們于早期針對Dickkopf1蛋白進行靶向治療能夠有助于β連環蛋白的積累，促進成骨細胞的分化，預防骨質疏松的形成[9-10]。兩組大鼠平均年齡、平均體質量無顯著差異，數據比較不具有統計學意義(P>0.05)。觀察組大鼠的β連環蛋白顯著低于對照組，數據比較具有統計學意義(P<0.05)。觀察組大鼠的核因子kB受體活化因子配體和Dickkopf1蛋白顯著高于對照組，數據比較具有統計學意義(P<0.05)。可能原因是Wnt復合物能夠促進β連環蛋白在骨母細胞中累積，而β連環蛋白能夠進入細胞核內與TCF/LEF進行結合并誘導骨保護蛋白的表達，對于核因子kB受體活化因子配體所介導的破骨細胞生成過程產生抑制作用[11-12]。核因子kB受體活化因子配體是一種II型跨膜蛋白，在骨細胞中具有激活破骨細胞分化的作用，是骨保護蛋白的競爭性抑制劑。核因子kB受體活化因子配體與核因子kB受體活化因子結合能夠促進破骨細胞的分化，增強其破壞作用，對破骨細胞的凋亡產生抑制作用[13-14]。結果顯示，高水平核因子kB受體活化因子配體Dickkopf1蛋白是影響絕經后大鼠發生骨質疏松的獨立危險因素，而β連環蛋白是絕經后大鼠發生骨質疏松的保護因素(P<0.05)。可能原因是β連環蛋白能夠進入細胞核內結合T細胞4后使得相關基因的轉錄過程啟動，對間充質干細胞分化為成骨細胞具有促進作用。β連環蛋白的濃度受xin/APC/GSK 3β的影響，當Wnt未發出信號時，xin/APC/GSK 3β會促使β連環蛋白發生磷酸化并被溶酶體降解，當Wnt發出信號時蛋白復合物將于胞質中積聚等待進入細胞核，與T細胞因子/淋巴細胞增強因子轉錄因子進行結合，刺激骨細胞進行增殖分化[15]。

綜上所述，β連環蛋白和核因子kB受體活化因子配體在骨質疏松的發生機制中具有重要作用，β連環蛋白、Dickkopf1蛋白水平與絕經后大鼠的骨質疏松進程相關，而β連環蛋白水平與Dickkopf1蛋白呈負相關關系。