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胰岛素的骨保护作用及其与Wnt/β-catenin通路关系的研究

发布时间：2022-09-28T09:01:42.573Z来源：《中国结合医学杂志》2022年7期作者：杨荣荣、吴玲、黄文红、张伯秋、廖醒

[导读]1型糖尿病是一种自身免疫性疾病

杨荣荣、吴玲、黄文红、张伯秋、廖醒

福建省妇幼保健院350001

型糖尿病是一种自身免疫性疾病，是由于胰岛1β细胞破坏，导致胰岛素分泌不足而致病。随着生活水平的提高,1型糖尿病患儿的发病

率在全球呈逐年递增的趋势，糖尿病的并发症有视网膜病变、肾脏病变、心脑血管病变等，其中，与糖尿病有关的骨并发症给糖尿病患者

的生活带来不可忽视的影响。既往研究发现，1型糖尿病患儿的骨密度减少，骨质疏松和骨折的发生率较非糖尿病者明显提高(1-4)。

胰岛素是治疗儿童糖尿病的最有效药物，研究表明，胰岛素治疗可以促进患者骨钙素合成，增加糖尿病患者的骨密度，对维持患者骨

代谢稳定有重要作用(5-9)，但其机制尚不清楚，目前关于该方面的研究仍然相对较少。

骨代谢相关基因及其调控通路主要包括Wnt／β-catenin信号通路、PPAR-γ信号通路和TGF-β信号通路，这些信号通路在骨代谢过程中发

挥关键作用，干扰某些靶基因的表达，可以激活或阻断其信号的转导(10-13)，胰岛素通过哪一条骨代谢通路起到骨保护作用？

骨硬化蛋白（Sclerostin）属于糖蛋白类Dan家族的一员，是由SOST基因编码的、骨细胞分泌的蛋白质，是一个新的骨形态发生蛋白抑

制物(14)，通过与LRP5／6结合，从而达到拮抗Wnt蛋白、抑制骨细胞成熟分化、促进其凋亡的目的(15)，是时下骨质疏松领域研究的热点

之一，近年其在糖尿病骨损害的发病机制中的作用备受关注(16)。动物实验提示sclerostin单克隆抗体对于骨折愈合存在促进作用，其机制与

影响Wnt／β-catenin通路有关(17,18)。研究发现，在糖尿病患儿及糖尿病大鼠血液中，Sclerostin水平升高，而在胰岛素治疗后，其水平降低

(19,20)。胰岛素可能通过Wnt／β-catenin信号通路发挥其骨保护作用。

本研究旨在探讨胰岛素的骨保护作用及其与Wnt／β-catenin信号通路的关系，为糖尿病性骨质疏松的防治提供新的思路。

1.材料和方法

1.1材料

选取30只SPF级SD雄性大鼠，体重范围在180g-220g、中效胰岛素注射液、CT扫描仪（Bruker）、ALP、OCN检测试剂盒、β-catenin

Antibody、SclerostinAntibody、BMP-2Antibody、BCA蛋白定量试剂盒、预染蛋白marker、化学发光检测试剂、高脂高糖(HFHS)饲料：

15%猪油、30%蔗糖、2%胆固醇、1%胆酸钠、5%蛋白粉和47%、普通饲料：玉米30%，小麦31%，豆粕20.8%，麦数10%，鱼粉6%，酵

母粉1%，骨粉1%，盐0.02%，多维素0.02%，鱼肝油0.01%，油0.05%。

1.2方法

1.2.1脂高糖饮食：30只雄性健康SD大鼠，检测血糖、体重。随机分为对照组（NC组）和造模组。造模组给予高脂高糖饲料

andhighfatdiets,HSFDs)喂养，对照组予以普通饲料8周。

1.2.2建造糖尿病大鼠模型：HSFDs8周后予造模组小剂量（30mg/kg）STZ一次性腹腔注射，对照组予以等剂量的生理盐水注射。72小

时后，尾静脉采血，测空腹血糖，连续3次空腹血糖≥16.0mmol/L者，确定为造模成功的糖尿病大鼠。

1.2.3动物分组：将造模成功的糖尿病大鼠随机分成糖尿病组（DM）、胰岛素干预组（DMI）。糖尿病组和胰岛素干预组大鼠继续给

予高脂高糖饲料，对照组予普通饲料喂养。

1.2.4胰岛素治疗：糖尿病模型造模成功2周后开始给予胰岛素干预组大鼠接受中效胰岛素治疗，8u／d分两次颈背部皮下注射，其他两

组给予同等计量的生理盐水灌胃。

1.2.5骨密度检测：采用microCT来评价胰岛素对股骨微结构的影响。取三组大鼠左侧股骨置于CT仪器中进行扫描，应用三维重建处理

和分析软件对骨密度进行检测。

1.2.6RT-PCR检测：提取总RNA，qPCR法检测各组大鼠右股骨β-catenin、Sclerostin和BMP-2基因的表达水平。

1.2.