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第一部分铁调素过表达对“铁蓄积”小鼠干预后骨量变化情况目的:本研究旨在初步探讨系统铁关键调节者铁调素(Hepcidin)对铁蓄积雄性小鼠干预后的降铁效果以及骨的影响与变化情况,探索治疗“铁蓄积骨质疏松症”潜在的新方案。方法:运用CRE-Lox P技术构建铁调素条件性过表达小鼠。实验选取24只雄性小鼠分为对照组(CTR组)、高铁组(Fe组)和降铁组(Hepc组)。CTR组和Fe组为8周C57/BL6雄性野生型小鼠,Hepc组为同周龄雄性铁调素基因条件性过表达型小鼠。Fe组和Hepc组小鼠腹腔注射右旋糖酐铁0.1g/(kg·wk),连续注射8wk干预,CTR组腹腔注射等生理盐水;三组小鼠均同时注射他莫昔芬10mg/ml 0.1ml,连续注射5d诱导铁调素过表达。8周后处死三组小鼠收集血清标本,酶联免疫吸附实验(ELISA)检测小鼠血清铁调素(hepcidin)、血清铁蛋白(ferritin)、破骨标志物(CTX)水平;分离小鼠双侧股骨和胫骨,微型计算机断层扫(Micro-CT)检测小鼠股骨骨微结构等参数;普鲁士蓝染色石蜡切片观察肝铁蓄积,普鲁士蓝染色硬组织切片观察骨铁沉积。结果:血清铁调素方面CTR组、Fe组和Hepc组分别为(507.74±42.16)pg/ml、(727.87±82.46)pg/ml和(1423.06±85.32)pg/ml;血清铁蛋白分别为(354.61±26.16)ng/ml、(1270.09±34.75)ng/ml和(801.34±22.82)ng/ml;CTX分别为(4.43±0.54)ug/ml、(13.86±1.38)ug/ml和(8.46±0.64)ug/ml。与CTR组相比,Fe组铁调素(t=8.707,P=0.001)、血清铁蛋白(t=36.46,P<0.0001)、CTX(t=11.02,P=0.0004)、肝铁和骨铁含增高,骨明显下降(t=13.01,P=0.0002);与Fe组相比,Hepc组铁调素含明显增高(t=20.16,P<0.0001),血清铁蛋白(t=19.53,P<0.0001)、CTX(t=6.149,P=0.0035)和骨铁含下降,肝铁和骨上升(t=4.185,P=0.0139)。结论:铁调素高表达后可抑制肝铁释放,调节铁的重新分布,降低血清铁蛋白和骨铁含,部分恢复铁蓄积小鼠骨。第二部分“铁蓄积”小鼠铁调素在体过表达干预后对原代破骨细胞生物活性变化的影响及机制研究目的:在体研究铁调素(hepcidin)对铁蓄积小鼠原代破骨(OCs)细胞增殖、分化和功能的影响,并探究其可能的机制。方法:从CTR、Fe和Hepc三组小鼠股骨和胫骨提取骨髓巨噬细胞(BMMs)一部分在体外使用M-CSF和RANKL诱导增殖和分化,一部分接种到牛骨膜片上进行破骨细胞骨吸收实验。诱导成功后,三组细胞分别进行抗酒石酸酸性磷酸酶染色和阳性破骨细胞计数;甲苯胺蓝染色检测骨吸收能力;并对破骨细胞相关基因(CTK、MMP9、PTK2β、TRAP、CTSK)进行定反转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测其m RNA的表达水平。结果:与CTR组相比,Fe组参与细胞代谢和调控破骨细胞的基因表达水平显著上升;铁调素过表达的Hepc组与Fe组相比,相关基因水平下降(CTK(F=39.640,P=0.0003)、MMP9(F=8.031,P=0.0201)、PTK2β(F=5.353,P=0.0463)、TRAP(F=19.50,P=0.0024)、CTSK(F=8.800,P=0.0164))。TRAP染色(t=4.295,P=0.0127)和骨吸收陷窝(t=7.557,P=0.0016)实验也表现为Hepc组破骨细胞增殖、分化和骨吸收能力均较Fe组显著降。结论:在铁蓄积环境中,原代破骨细胞增殖、分化和骨吸收能力均增强,这可能是因为铁蓄积状态提高了破骨相关基因的表达,破骨细胞被激活。铁调素过表达后可抑制破骨细胞的这种激活,抑制异常活化的破骨细胞。