雌二醇显著上调骨质疏松大鼠成骨细胞内抗氧化酶的表达

目的 探讨雌二醇对成骨细胞内抗氧化酶表达的影响及在绝经后骨质疏松中的作用.方法 构建去卵巢骨质疏松大鼠模型,随机分为SHAM组(假手术组),OVX组(去卵巢手术组),OVX+E2组(雌二醇+去卵巢手术组),3月后检测以下常规指标鉴定骨质疏松模型是否成功:体质量、血清Ca2+、P、碱性磷酸酶(ALP)、酸性磷酯酶(ACP)以及骨密度.同时检测血清活性氧(H2O2)及抗氧化酶γ-GCS、GSH-px和GSH-ST水平;PCR和Western blot检测雌二醇对成骨样细胞MC3T3-E1、MG63和原代成骨细胞(OB)内关键的抗氧化酶γ-GCS mRNA和蛋白表达的影响;mRNA芯片检测雌二醇对成骨细胞前体MC3T3-E1内84种抗氧化酶表达的影响;利用PCR验证筛选出的有变化的抗氧化酶;利用CCK8检测雌二醇和抗氧化剂NAC对MC3T3-E1细胞增殖的影响.结果 去卵巢手术组大鼠体质量增加,血清P、ALP、ACP升高,骨密度显著下降,表明造模成功.同时血清活性氧(H2O2)水平显著增加,而抗氧化酶γ-GCS水平显著下降.造模的同时给予雌二醇预防性治疗,可逆转骨质疏松表型,同时抑制血清活性氧水平,并提高抗氧化酶γ-GCS水平;雌二醇上调MC3T3-E1、MG63及OB中关键的抗氧化酶γ-GCS mRNA和蛋白水平;mRNA芯片筛查到雌激素上调MC3T3-E1细胞内6种抗氧化酶(Gpx6、Gstk1、Nos2、Prdx2、Ngb和Ccs)表达;PCR检测发现雌二醇均上调成骨样细胞MC3T3-E1、MG63及OB内Ccs和Ngb mRNA水平;雌二醇和抗氧化剂NAC促进成骨细胞MC3T3-E1增殖.结论 雌二醇显著上调成骨样细胞内抗氧化酶γ-Gcs、Ccs和Ngb的表达.绝经后骨质疏松与体内活性氧增高,抗氧化水平下降密切相关.雌激素缺乏可能通过增加成骨细胞内活性氧水平,降低抗氧化酶水平,启动氧化应激级联反应,进而抑制成骨细胞增殖,加重骨质疏松的进程.