骨形态发生蛋白2调控铁调素干预铁代谢相关蛋白表达对大鼠骨质疏松的影响

来源：中华骨科杂志2025年第16期北京时间：

作者：李国,李文广,马应文

摘要：目的 探讨骨形态发生蛋白2（bone morphogenetic protein 2，BMP2）调控铁调素水平干预铁代谢相关蛋白表达对大鼠骨质疏松（osteoporosis，OP）的影响。方法 36只8周龄，体质量200~220 g的SPF级雌性SD大鼠按随机数字表法分为假手术组（切除卵巢周围脂肪组织）、模型组（切除卵巢制备大鼠绝经后OP模型）、腺病毒组（OP模型大鼠股骨腔注射腺病毒）和过表达BMP2腺病毒组（OP模型大鼠股骨腔注射过表达BMP2腺病毒），每组各9只。注射2个月后处死大鼠，取股骨组织行微计算机断层（micro computed tomography，micro-CT）三维重建观察骨小梁微观形态特征，并计算骨密度（bone mineral density，BMD）、骨小梁数目（trabecular number，Tb.N）、骨小梁厚度（trabecular thickness，Tb.Th）、骨体积分数（bone volume/total volume，BV/TV）、骨小梁间距（trabecular separation，Tb.Sp）。苏木精-伊红染色、马松染色和抗酒石酸酸性磷酸酶（tartrate-resistant acid phosphatase，TRAP）染色观察大鼠股骨组织病理损伤、胶原含量和破骨细胞数量；检测血清丙二醛（malondialdehyde，MDA）、谷胱甘肽（glutathione，GSH）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、铁蛋白、铁调素水平；以实时荧光定量PCR检测股骨组织BMP2 mRNA表达；蛋白免疫印迹检测股骨组织BMP2、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）、骨钙素（osteocalcin，OCN）、骨桥蛋白（osteopontin，OPN）、核因子-κB受体活化因子配体（receptor activator of NF-κB ligand，RANKL）、TRAP、Ⅰ型胶原C端肽（C-telopeptide of type I collagen，CTX-I）、铁调素、膜铁转运蛋白1（ferroportin 1，FPN1）、转铁蛋白受体1（transferrin receptor 1，TfR1）、二价金属离子转运蛋白1（divalent metal transporter 1，DMT1）蛋白表达。结果 假手术组、模型组、腺病毒组及过表达BMP2腺病毒组BMD、Tb.N、Tb.Th、BV/TV和Tb.Sp的差异有统计学意义（ <0.05），其中模型组BMD、Tb.N、Tb.Th、BV/TV较假手术组低，Tb.Sp较假手术组高，过表达BMP2腺病毒组BMD、Tb.N、Tb.Th、BV/TV较模型组和腺病毒组高，Tb.Sp较模型组和腺病毒组低（ <0.05）。假手术组股骨组织骨小梁完整，胶原纤维丰富，破骨细胞较少；模型组与腺病毒组骨小梁稀疏，胶原纤维流失严重，破骨细胞较多；过表达BMP2腺病毒组骨小梁及胶原纤维较模型组和腺病毒组增多，破骨细胞较模型组和腺病毒组减少。四组血清MDA、GSH、SOD、铁蛋白、铁调素的差异有统计学意义（ <0.05），其中模型组MDA、铁蛋白较假手术组高，GSH、SOD、铁调素较假手术组低，过表达BMP2腺病毒组MDA、铁蛋白较模型组和腺病毒组低，GSH、SOD、铁调素较模型组和腺病毒组高（ <0.05）；股骨组织BMP2 mRNA表达量分别为1.00±0.10、0.39±0.12、0.39±0.08、3.46±0.41，BMP2蛋白表达量分别为0.61±0.06、0.17±0.06、0.20±0.05、1.03±0.07，差异有统计学意义（ <0.05），其中模型组较假手术组低，过表达BMP2腺病毒组较模型组和腺病毒组高（ <0.05）；股骨组织ALP、OCN、OPN、RANKL、TRAP、CTX-I、铁调素、FPN1、TfR1、DMT1表达的差异有统计学意义（ <0.05），其中模型组ALP、OCN、OPN、铁调素较假手术组低，RANKL、TRAP、CTX-I、FPN1、TfR1、DMT1较假手术组高，过表达BMP2腺病毒组ALP、OCN、OPN、铁调素较模型组和腺病毒组高，RANKL、TRAP、CTX-I、FPN1、TfR1、DMT1较模型组和腺病毒组低（ <0.05）。 结论 BMP2通过提高铁调素水平干预铁代谢相关蛋白表达促进大鼠OP的骨形成。

关键词：大鼠;骨质疏松;骨形态发生蛋白质2;肝杀菌肽;骨生成;铁代谢