注射催產(chǎn)素對(duì)小鼠骨密度和成骨細(xì)胞分化影響的實(shí)驗(yàn)研究

劉璇 魯薦 劉一鳴

1.東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院，江蘇 南京 210009 2.南京市第一醫(yī)院，江蘇 南京 210006

隨著人口老齡化進(jìn)程加快，由骨質(zhì)疏松癥誘發(fā)的骨折將是社會(huì)面臨的一大公共健康問(wèn)題，并在絕經(jīng)后婦女人群中顯得尤為嚴(yán)重。絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥是原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥中最常見(jiàn)的類(lèi)型，多在絕經(jīng)后5～10年發(fā)病，是困擾女性健康的嚴(yán)重疾病之一。

催產(chǎn)素(oxytocin，OT)是一種垂體后葉激素，其主要生理功能包括促進(jìn)分娩期子宮收縮[1]、哺乳期排乳[2]和影響社會(huì)行為[3]。近年來(lái)，研究發(fā)現(xiàn)成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞均表達(dá)催產(chǎn)素受體，催產(chǎn)素對(duì)骨代謝具有直接調(diào)節(jié)作用，它能促進(jìn)成骨細(xì)胞分化和骨形成功能、促進(jìn)破骨細(xì)胞分化但抑制骨吸收功能，生理狀態(tài)下它的整體作用是促進(jìn)骨形成和骨量累積，并且催產(chǎn)素參與調(diào)節(jié)妊娠期母體的骨重建，從而揭示了催產(chǎn)素新的生理功能[4-5]。最近，有研究者報(bào)道絕經(jīng)后婦女骨質(zhì)疏松的發(fā)生與其體內(nèi)低催產(chǎn)素水平有關(guān)，而在低血清雌激素水平的婦女體內(nèi)高骨密度與高催產(chǎn)素水平有關(guān)[6]，該機(jī)制可以通過(guò)催產(chǎn)素對(duì)骨代謝的影響來(lái)解釋。

然而，以往的一些研究多是基于體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，本研究采用2月齡雌性C57/B6小鼠，行雙側(cè)卵巢切除術(shù)建立小鼠骨質(zhì)疏松模型，并給予催產(chǎn)素腹腔注射，分別從骨密度、細(xì)胞分化、分子水平鑒定小鼠骨代謝水平，進(jìn)一步深入探究催產(chǎn)素對(duì)骨代謝的調(diào)控作用。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)分組

所有實(shí)驗(yàn)小鼠均由東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心購(gòu)置并飼養(yǎng)(SPF 級(jí))，實(shí)驗(yàn)方案已通過(guò)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，在實(shí)驗(yàn)的執(zhí)行過(guò)程中一切按照倫理準(zhǔn)則進(jìn)行。選取同批次健康的2月齡雌性C57/B6小鼠15只[平均體重(25±1)g]，隨機(jī)分成3組(每組5只)： ①對(duì)照組(C)，②造模組(OVX)，③造模+催產(chǎn)素注射組(OVX+OT)。造模期每天按照對(duì)照組攝食量給予其他組定量食物(動(dòng)物專(zhuān)用普通級(jí)飼料，不添加含豆類(lèi)的原料，其中鈣含量10 g/kg)，自來(lái)水自由攝取。

1.2 動(dòng)物造模

根據(jù)前期研究經(jīng)驗(yàn)和結(jié)果[4-5]，本實(shí)驗(yàn)動(dòng)物造模方法如下：所有小鼠經(jīng)腹腔注射戊巴比妥麻醉(給藥濃度為40 mg/kg)，逐層切開(kāi)皮膚、肌層，進(jìn)入腹腔，找出雙側(cè)卵巢。OVX組、OVX+OT組小鼠行雙側(cè)卵巢切除術(shù)，結(jié)扎輸卵管和血管，將卵巢完整切除，逐層縫合；C組小鼠僅切除卵巢周?chē)糠种?其質(zhì)量略同卵巢組織)，不切除卵巢。術(shù)后所有小鼠均常規(guī)腹腔注射青霉素(5萬(wàn)U/d)預(yù)防感染，持續(xù)3d。參照前期研究中的注射量[4]，術(shù)后1周起OVX+OT組每天腹腔注射催產(chǎn)素5μg(以生理鹽水0.2 mL溶解)，C組和OVX組每天注射0.2 mL生理鹽水，共注射8周。

1.3 骨灰度測(cè)量

采用東南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院的Hiscan骨灰度測(cè)量?jī)x檢測(cè)小鼠左股骨和腰椎L4～6骨灰度。每次開(kāi)機(jī)首先進(jìn)行Quality Control，調(diào)節(jié)電壓為50 mV和電流50 mA，并進(jìn)行機(jī)器預(yù)熱30 min后方可開(kāi)始測(cè)量。將麻醉的小鼠取俯臥位四肢展開(kāi)，固定在儀器配套的粘膠托盤(pán)上，再將托盤(pán)放置到儀器掃描平臺(tái)上進(jìn)行全身掃描。掃描結(jié)束后，通過(guò)儀器分析軟件Image J測(cè)量腰椎L4～6、左股骨的骨灰度(骨灰度值越高，則骨密度越低)。

1.4 小鼠骨髓細(xì)胞的分離和培養(yǎng)

催產(chǎn)素注射8周后，采取斷頸法處死小鼠，立刻提取各組小鼠骨髓細(xì)胞，利用含1 mmol/L 2-磷酸抗壞血酸鎂(L-ascorbic acid 2-phosphate sesquimagnesium salt hydrate, A2P)的α-15全培養(yǎng)液(αMEM + 15% FBS + 1% penicillin-streptomycin)誘導(dǎo)其向成骨細(xì)胞分化，且進(jìn)一步設(shè)外加催產(chǎn)素組進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)(參照前期研究中的10-8mol/L作用濃度[4-5])。細(xì)胞培養(yǎng)分組(共6組)： ①C組，②OVX組，③OVX+OT組，④C組+OT(10-8mol/L)，⑤OVX組+OT(10-8mol/L)，⑥OVX+OT組+OT(10-8mol/L)。

1.5 ALP染色

隨著骨髓基質(zhì)細(xì)胞向成骨方向分化，逐漸形成成纖維細(xì)胞集落形成單位(colony forming unit-fibroblasts, CFU-f)，即成骨細(xì)胞前體細(xì)胞，具有高堿性磷酸酶活性。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)細(xì)胞培養(yǎng)至第12天使用Sigma公司的ALP試劑盒(86R-1KT)進(jìn)行堿性磷酸酶染色，以鑒定成骨細(xì)胞的分化狀況。染色后，可見(jiàn) ALP 陽(yáng)性的細(xì)胞集落呈紫紅色，采用Matlab軟件編程計(jì)算染色面積，對(duì)比分析各組染色結(jié)果。

1.6 Von Kossa染色

隨著成骨細(xì)胞的分化成熟，形成成骨細(xì)胞集落形成單位(colony forming unit -osteoblasts, CFU-ob)，大約培養(yǎng)至第21天，肉眼便可見(jiàn)白色的礦化結(jié)節(jié)。實(shí)驗(yàn)中，待細(xì)胞培養(yǎng)至28 d進(jìn)行Von Kossa染色，以鑒定成熟成骨細(xì)胞的礦化。染色步驟如下：棄去培養(yǎng)板中的培養(yǎng)液，用10%甲醛室溫下固定后加入5%硝酸銀溶液，置于紫外燈下照射直至鈣結(jié)節(jié)變?yōu)楹谏?，再?%硫代硫酸鈉水溶液處理和0.05%番紅O復(fù)染，晾干后采用Matlab軟件編程計(jì)算染色面積，對(duì)比分析各組染色結(jié)果。

圖1 小鼠股骨和腰椎骨灰度測(cè)量Fig.1 Measurement of bone gray values of the femur and lumbar vertebra in mice

1.7 qPCR檢測(cè)

細(xì)胞接種30 d后，進(jìn)行qPCR檢測(cè)成骨細(xì)胞分化水平。本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行目標(biāo)基因表達(dá)差異分析(管家基因GAPDH作為參照)，用羅氏SYBR Green Mix熒光染料定量檢測(cè)，以鑒定催產(chǎn)素對(duì)成骨細(xì)胞分化的影響。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：收集對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞，按106～107個(gè)細(xì)胞：1 mL Trizol的比例向其中加入Trizol(Invitrogen，15596-026)使細(xì)胞充分裂解，經(jīng)沉淀、洗滌和溶解RNA后再進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄。反轉(zhuǎn)錄過(guò)程為30 μL反應(yīng)體系：滅活DEPC水10.25 μL，MgCl2(25 mmol/L)6 μL，10×RT Buffer 3 μL，dNTP mix(10 mmol/L)3 μL，Oligo dT-Adaptor Primer(2.5pmol/mL))1.5 μL，樣品RNA 4 μL，RNA酶抑制劑(40 U/μL)0.75 μL，AMV Reverse Transcriptase(5 U/μL)1.5 μL。反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)條件為：42 ℃ 30 min→99 ℃ 5min→5 ℃ 5min(1 Cycle)，用以對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物cDNA進(jìn)行擴(kuò)增。qPCR(StepOne Plus, ABI)體系(共20 μL)：羅氏 SYBR Green Mix 10 μL，上/下游引物0.6 μL(見(jiàn)表1)，dd H2O 6.8 μL，cDNA 2 μL。擴(kuò)增反應(yīng)條件為：94 ℃預(yù)變性2 min，之后94 ℃變性45 s、58 ℃退火45 s、72 ℃延伸45 s，進(jìn)行35個(gè)循環(huán)擴(kuò)增，再以72 ℃延伸7 min。

表1成骨相關(guān)基因qPCR檢測(cè)的引物序列

Table1The primer sequences for qPCR detection of osteogenesis-related genes

基因引物名稱(chēng)引物序列Osteopontinm-Osteopontin/A5’-ATG GTC ATC ATC GTC GTC C-3’m-Osteopontin/S5’-ATC TCA GAA GCA GCC TCT CC-3’Osterixm-Osterix/A5’-AAT AGG ATT GGG AAG CAG AAA G-3’m-Osterix/S5’-TAT GCT CCG ACC TCC TCA AC-3’Runx2m- Runx2/A 5’-CCG TCA GCG TCA ACA CCA TC-3’m-Runx2/S5’-CGT CAG CAT CCT ATC AGT TC-3’

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所有數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用SPSS軟件統(tǒng)計(jì)單因素方差分析方法進(jìn)行分析，組間比較采用Dunnett’s test檢驗(yàn)，P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。統(tǒng)計(jì)結(jié)果的圖形化由Prism繪圖軟件完成。

2 結(jié)果

2.1 催產(chǎn)素能緩解去勢(shì)小鼠的骨丟失

骨質(zhì)疏松癥是一種骨骼退行性疾病，其特征為低骨密度和骨組織微結(jié)構(gòu)劣化，從而增加骨折易感性。骨密度是骨礦物代謝中量化骨量的重要指標(biāo)，是評(píng)價(jià)和判斷骨質(zhì)疏松癥的金標(biāo)準(zhǔn)[7]。本研究分別于小鼠注射催產(chǎn)素前和注射8周后，測(cè)量小鼠腰椎L4～6和左股骨兩處骨量丟失敏感部位的骨灰度(見(jiàn)圖1)，骨灰度值越高，骨密度越低。結(jié)果顯示催產(chǎn)素注射8周后，OVX組小鼠的左股骨骨灰度較C組增加了18.3%(P<0.001)，腰椎L4～6骨灰度較C組增加了15.2%(P<0.001)，即OVX組小鼠股骨和腰椎的骨密度均顯著降低，說(shuō)明小鼠骨質(zhì)疏松模型成功建立。與C組相比，OVX+OT組的左股骨骨灰度僅增加了4.0%(P<0.05)，但其比OVX組則降低了12.1%(P<0.001)；同樣OVX+OT組的腰椎L4～6骨灰度僅比C組增加了4.8%(P<0.001)，但比OVX組則降低了9.0%(P<0.001)，即注射催產(chǎn)素明顯提高了OVX+OT組小鼠的股骨和腰椎骨密度，有效地彌補(bǔ)了卵巢切除引起的骨量丟失，表明催產(chǎn)素促骨形成作用顯著(圖2和圖3)。

圖2 催產(chǎn)素注射前和注射8周后小鼠左股骨骨灰度值比較(*P<0.05,****P<0.0001)Fig.2 Changes of bone gray values of the left femur of mice before and 8 weeks after oxytocin injection(*P<0.05,****P<0.0001)

圖3 催產(chǎn)素注射前和注射8周后小鼠腰椎L4～6骨灰度值比較(***P<0.001,****P<0.0001)Fig.3 Changes of bone gray values of the lumbar vertebrae L4-L6 of mice before and 8 weeks after oxytocin injection (***P<0.001,****P<0.0001)

2.2 催產(chǎn)素促進(jìn)成骨細(xì)胞的體外分化及礦化能力

成骨細(xì)胞起源于間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cell，MSC)，它的主要特征包括高堿性磷酸酶活性，以及能夠合成、分泌骨基質(zhì)。進(jìn)行ALP染色可反映成骨細(xì)胞分化情況，鈣結(jié)節(jié)染色可以檢測(cè)成熟成骨細(xì)胞的體外礦化能力。如圖4所示的ALP染色結(jié)果，OVX組細(xì)胞集落最少，成骨細(xì)胞分化較C組差，染色面積降低了86.3%；OVX+OT組成骨細(xì)胞分化情況較OVX組好，染色面積比OVX組增加了322.5%。而加入催產(chǎn)素體外培養(yǎng)的3組細(xì)胞其分化趨勢(shì)與以上未加催產(chǎn)素的3組一致，其中OVX組外加OT(10-8mol/L)培養(yǎng)后染色面積比C組外加OT(10-8mol/L)培養(yǎng)降低了52.3%，OVX+OT組外加OT(10-8mol/L)培養(yǎng)后染色面積較OVX組外加OT(10-8mol/L)培養(yǎng)增加了67.9%。且外加催產(chǎn)素的3組均比其相應(yīng)未加催產(chǎn)素組分化更好，如C組外加OT(10-8mol/L)培養(yǎng)后染色面積增加了43.4%，OVX組外加OT(10-8mol/L)培養(yǎng)后染色面積增加了398.3%，OVX+OT組外加OT(10-8mol/L)培養(yǎng)后染色面積增加了98.0%。Von Kossa染色結(jié)果顯示，OVX組細(xì)胞集落和鈣結(jié)節(jié)較C組明顯少且小，染色面積降低了75.3%；OVX+OT組細(xì)胞集落和鈣結(jié)節(jié)較OVX組多，染色面積增加了62.3%。同樣，細(xì)胞外加催產(chǎn)素培養(yǎng)后其細(xì)胞集落和鈣結(jié)節(jié)生長(zhǎng)均比未加入催產(chǎn)素的幾組好，如C組外加OT(10-8mol/L)培養(yǎng)后染色面積增加了12.8%，OVX組外加OT(10-8mol/L)培養(yǎng)后染色面積增加了9.7%，OVX+OT組外加OT(10-8mol/L)培養(yǎng)后染色面積增加了66.5%，且外加催產(chǎn)素3組間的變化趨勢(shì)與未加催產(chǎn)素組一致, 其中OVX組外加OT(10-8mol/L)培養(yǎng)后染色面積比C組外加OT(10-8mol/L)培養(yǎng)降低了76%，OVX+OT組外加OT(10-8mol/L)培養(yǎng)后染色面積較OVX組外加OT(10-8mol/L)培養(yǎng)增加了146.4%(圖5)。以上染色結(jié)果均表明，小鼠注射催產(chǎn)素和細(xì)胞體外培養(yǎng)外加催產(chǎn)素均能促進(jìn)成骨細(xì)胞的分化和成熟成骨細(xì)胞的體外礦化。

圖4 催產(chǎn)素促進(jìn)成骨細(xì)胞的ALP活性a：C組, b：OVX組, c：OVX+OT組, d：C組+OT(10-8mol/L), e：OVX組+OT(10-8 mol/L), f：OVX+OT組+ OT(10-8 mol/L)Fig.4 Oxytocin promoted ALP activity of osteoblastsa： C group, b： OVX group, c： OVX+OT group, d： C group +OT (10-8 mol/L), e： OVX group+OT (10-8 mol/L), f： OVX+OT group + OT (10-8 mol/L)

圖5 催產(chǎn)素促進(jìn)成熟成骨細(xì)胞的體外礦化a： C組, b:OVX組, c：OVX+OT組, d：C組+OT(10-8 mol/L), e：OVX組+OT(10-8 mol/L), f：OVX+OT組+OT(10-8 mol/L)Fig.5 Oxytocin promoted osteoblast mineralization in vitro a： C group, b： OVX group, c： OVX+OT group, d： C group +OT (10-8 mol/L), e： OVX group+OT (10-8 mol/L), f： OVX+OT group + OT (10-8 mol/L)

2.3 催產(chǎn)素促進(jìn)成骨相關(guān)基因的表達(dá)

實(shí)驗(yàn)采用qPCR檢測(cè)了催產(chǎn)素注射對(duì)成骨細(xì)胞分化標(biāo)志物骨橋蛋白(osteopontin, OPN)、Runx2(runt-related transcription factor 2)和鋅指轉(zhuǎn)錄因子Osterix表達(dá)的影響。OPN是反映成骨細(xì)胞分化成熟的重要標(biāo)志[8]；Runx2又稱(chēng)矮小相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2，它能誘導(dǎo)成骨細(xì)胞分化和增加未成熟成骨細(xì)胞的數(shù)目，從而促進(jìn)成熟骨形成[9]；Osterix也在促進(jìn)成骨細(xì)胞分化和新骨形成過(guò)程中起重要作用[10]。qPCR結(jié)果顯示，OVX組成骨相關(guān)基因OPN、Runx2和Osterix的 mRNA水平明顯低于C組(P<0.001)，再次驗(yàn)證了骨質(zhì)疏松小鼠模型成功建立。OVX+OT組成骨細(xì)胞OPN、Runx2和Osterix的 mRNA水平明顯高于OVX組(P<0.0001)，特別是OPN表達(dá)比OVX組增加了3.9倍，Osterix表達(dá)較C組增加了0.5倍，較OVX組則增加了15.5倍，說(shuō)明注射催產(chǎn)素能夠使3種成骨相關(guān)標(biāo)志物的mRNA表達(dá)顯著增加，這也與小鼠骨密度測(cè)定、細(xì)胞染色結(jié)果相一致，即催產(chǎn)素能夠促進(jìn)小鼠體內(nèi)骨合成代謝作用(如圖6)。

圖6 催產(chǎn)素促進(jìn)成骨相關(guān)基因OPN，Runx2和Osterix的表達(dá)(* P<0.05, ** P<0.01, *** P<0.001, **** P<0.0001)Fig.6 Oxytocin promoted the expression of osteogenesis-related genes OPN, Runx2, and Osterix (*P<0.05, ** P<0.01, *** P<0.001, **** P<0.0001)

3 討論

隨著近年來(lái)研究者們先后揭示了人的成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞上均存在催產(chǎn)素受體，以及一些骨質(zhì)疏松癥相關(guān)疾病和生理過(guò)程中常伴有催產(chǎn)素水平的改變，Dursun等[11]提出了催產(chǎn)素可能與骨質(zhì)疏松癥相關(guān)的推測(cè)。研究者前期通過(guò)成骨細(xì)胞的體外培養(yǎng)與相關(guān)檢測(cè)鑒定也證明，催產(chǎn)素通過(guò)上調(diào)BMP-2來(lái)調(diào)控成骨細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子Schnurri-2、Osterix、激活轉(zhuǎn)錄因子(activating transcription factor 4，ATF4)的表達(dá)，從而促進(jìn)成骨細(xì)胞的分化及其礦化功能[4]。

然而，以往的一些研究結(jié)果多是基于體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，直到2007年，Elabd等[12]對(duì)骨質(zhì)疏松模型大鼠行肌肉注射催產(chǎn)素，一組為大劑量短期作用(40μIU/kg，持續(xù)6周)，一組為低劑量長(zhǎng)期作用(8μIU/kg，持續(xù)12周)，其血清生化檢測(cè)、骨組織形態(tài)學(xué)檢測(cè)對(duì)比結(jié)果均顯示催產(chǎn)素能夠促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖及其骨形成功能，這也是首次從在體水平上探索了催產(chǎn)素對(duì)骨重建的調(diào)節(jié)作用。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)長(zhǎng)期(8周)催產(chǎn)素注射和監(jiān)測(cè)來(lái)完善催產(chǎn)素調(diào)節(jié)骨代謝的認(rèn)識(shí)，分別從骨密度、細(xì)胞分化、分子水平鑒定催產(chǎn)素對(duì)骨代謝的調(diào)控作用。研究結(jié)果表明，骨質(zhì)疏松造模小鼠的骨量明顯低于假手術(shù)對(duì)照組小鼠，而催產(chǎn)素腹腔注射能夠提高骨質(zhì)疏松造模小鼠的骨密度，通過(guò)提高成骨相關(guān)基因OPN、Runx2和Osterix的表達(dá)促進(jìn)成骨細(xì)胞的分化和體外礦化，這進(jìn)一步提示注射催產(chǎn)素能夠促進(jìn)骨質(zhì)疏松造模小鼠的骨合成代謝。最近，有研究者通過(guò)組織學(xué)檢測(cè)證明了皮下注射催產(chǎn)素能促進(jìn)去勢(shì)大鼠股骨干骺端移植骨的整合以及緩解骨質(zhì)疏松造成的骨量丟失[13]；Cheng等[14]研制了一種負(fù)載催產(chǎn)素的SBA-15多孔顆粒，通過(guò)體外細(xì)胞系共培養(yǎng)檢測(cè)ALP及I型膠原表達(dá)以及體內(nèi)兔顱骨缺損移植檢測(cè)鈣沉積，證明了該材料在體內(nèi)外均具有良好的促骨修復(fù)功能，以上文獻(xiàn)報(bào)道均與本研究結(jié)論一致。

絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥是原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥中最常見(jiàn)的類(lèi)型，其主要原因是由于卵巢功能衰退引起的雌激素分泌不足。激素替代治療為治療骨質(zhì)疏松癥的首選方案[15]，雌激素可通過(guò)雌激素受體、細(xì)胞因子、細(xì)胞凋亡和骨保護(hù)素等多條途徑促進(jìn)成骨細(xì)胞的骨形成，抑制破骨細(xì)胞的骨吸收，從而達(dá)到治療骨質(zhì)疏松的目的。雌激素與催產(chǎn)素在很多系統(tǒng)中的相互作用已經(jīng)被廣泛研究報(bào)道。如雌激素能夠使去勢(shì)大鼠血漿中的催產(chǎn)素濃度升高[16]，上調(diào)垂體、下丘腦、子宮的催產(chǎn)素受體mRNA表達(dá)[17-18]，從而增加這些臟器對(duì)催產(chǎn)素的敏感性。研究者前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果也提示，外源性雌激素可能增加外周催產(chǎn)素生成，或上調(diào)成骨細(xì)胞催產(chǎn)素受體的表達(dá)，提高骨骼對(duì)催產(chǎn)素的敏感性，催產(chǎn)素可能又同時(shí)調(diào)節(jié)雌激素受體的表達(dá)和活性，從而兩者協(xié)同促進(jìn)骨形成和抑制骨吸收。而當(dāng)催產(chǎn)素受體敲除后，雌激素與催產(chǎn)素兩者間的相互調(diào)節(jié)作用減弱，導(dǎo)致雌激素對(duì)骨密度的影響不顯著，從而降低雌激素的骨合成代謝作用[19]。Colaianni等[20]最新研究報(bào)道了人和鼠的成骨細(xì)胞均能分泌催產(chǎn)素，并且受到雌激素激活MAPK的調(diào)控，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)17-雌二醇能夠通過(guò)促進(jìn)催產(chǎn)素受體表達(dá)和催產(chǎn)素產(chǎn)生起到促進(jìn)骨代謝的作用，并且在雌激素作用下，催產(chǎn)素能夠成為自身分泌的“受體”來(lái)刺激自分泌產(chǎn)生更多的催產(chǎn)素，以進(jìn)一步放大雌激素的成骨調(diào)節(jié)作用，并提出雌激素誘導(dǎo)的催產(chǎn)素反饋徑路在成骨代謝中起到重要作用[21]。另外，最新臨床研究也表明，在絕經(jīng)后婦女人群中，合并骨質(zhì)疏松者其體內(nèi)血漿催產(chǎn)素水平明顯低于相應(yīng)正常人群，并且低催產(chǎn)素水平與低骨轉(zhuǎn)換水平有關(guān)[6]。由此可見(jiàn)，催產(chǎn)素在雌激素調(diào)節(jié)骨代謝過(guò)程中的作用不可忽視。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和臨床病例研究結(jié)果，可以推測(cè)血漿催產(chǎn)素水平可作為血清標(biāo)志物為絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松臨床診斷提供依據(jù)，催產(chǎn)素也有望應(yīng)用于骨質(zhì)疏松臨床治療。但絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥為多因素性疾病，激素間的相互作用的深入闡明將進(jìn)一步指導(dǎo)臨床激素補(bǔ)充的合理應(yīng)用。

此外，妊娠后期母體內(nèi)催產(chǎn)素水平的升高參與調(diào)節(jié)母體的骨重建以實(shí)現(xiàn)母子間的鈣轉(zhuǎn)移，胎兒的骨骼發(fā)育也具有催產(chǎn)素敏感性[5]，這也揭示了催產(chǎn)素新的生理功能，顯示了其在特殊時(shí)期對(duì)骨代謝調(diào)節(jié)的重要生理意義。除催產(chǎn)素之外，目前人們已發(fā)現(xiàn)雌激素、甲狀旁腺素、糖皮質(zhì)激素等多種激素都參與調(diào)節(jié)妊娠期和哺乳期母體的骨重建[22-24]。但是，對(duì)于這些激素對(duì)骨代謝的相互協(xié)同關(guān)系還有待進(jìn)一步研究，仍可能存在其他未知的骨代謝相關(guān)激素和調(diào)節(jié)因子參與調(diào)節(jié)妊娠期和哺乳期母體的骨重建，這將需要研究者們?nèi)グl(fā)掘。在這些代謝相關(guān)疾病如甲亢、糖尿病等引起的骨質(zhì)疏松癥中，常伴有血漿催產(chǎn)素水平的改變[25-26]，近年來(lái)也陸續(xù)有人開(kāi)展了催產(chǎn)素與糖尿病、肥胖等疾病相關(guān)性的實(shí)驗(yàn)研究[27]，對(duì)于催產(chǎn)素在其中發(fā)揮的骨代謝調(diào)節(jié)作用，以及血漿中的催產(chǎn)素水平能否輔助作為骨質(zhì)疏松癥評(píng)估、預(yù)測(cè)和監(jiān)控的標(biāo)志物，值得進(jìn)一步深入探索。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，隨著研究人員深入探究催產(chǎn)素對(duì)骨代謝的影響[28-30]，進(jìn)一步豐富了垂體-骨軸理論[31-33]，讓人們對(duì)垂體激素的功能有了全新認(rèn)識(shí)，為骨質(zhì)疏松癥和其他骨代謝疾病的防治提供了新的思路和診療方案。已有研究證明催產(chǎn)素能夠促進(jìn)骨合成代謝作用，重組催產(chǎn)素及其類(lèi)似物有望應(yīng)用于骨質(zhì)疏松臨床治療，值得注意的是，關(guān)于催產(chǎn)素其作用于人體的安全劑量和有效的給藥方案以及患者個(gè)體化治療方案的確定還有待系統(tǒng)臨床研究。