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作者：赵理平;陈国兆;张益;王黎明;沙卫平;
单位：苏州大学附属张家港医院骨科;
摘要：目的 探讨铁蓄积通过氧化应激-自噬对雌性SD大鼠骨代谢的影响及相关机制。方法 60只健康雌性SD大鼠随机分为假手术组（SHAM组）、去卵巢组（OVX组）、去卵巢+枸橼酸铁铵组（OVX+FAC组）、去卵巢+枸橼酸铁铵+谷胱甘肽组（OVX+FAC+GSH组）、去卵巢+枸橼酸铁铵+去铁胺组（OVX+FAC+DFO组）。采用ELISA法检测大鼠血清血清活性氧（reactive oxygen species, ROS）、Ⅰ型胶原的N-末端前肽（N-terminal propeptide of typeⅠcollagen, P1NP）、骨特异性碱性磷酸酶（bone-specific alkphase,B-ALP）、Ⅰ型胶原C末端肽（C-terminal telopeptide of typeⅠcollagen, CTX）、抗酒石酸酸性磷酸酶（tartrate resistant acid phosphatase 5b, TRACP-5b）, micro-CT扫描大鼠股骨并分析骨微结构，透射电镜观察胫骨自噬体，Western blot检测骨组织内微管相关蛋白1轻链3 (microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)、叉头框蛋白O3 (forkhead box protein O3, FOXO3)、自噬相关蛋白7 (autophagy related gene 7,ATG7)的蛋白表达水平。结果 各组血清ROS水平较SHAM组显著升高（P<0.01）, OVX+FAC组血清ROS水平较OVX组显著升高（P<0.01）, GSH和DFO可以显著降低去卵巢铁蓄积大鼠血清ROS水平（P<0.05）。各组血清中P1NP、 B-ALP、 CTX、 TRACP-5b含量较SHAM组均升高（P<0.05），以OVX+FAC组显著（P<0.01）；与OVX组、 OVX+FAC组比较，GSH和DFO均显著降低血清中P1NP、 B-ALP、 CTX、TRACP-5b含量（P<0.01）。与SHAM组比较，各组大鼠骨小梁骨密度（trabecular bone mineral density,Tb. BMD）、骨体积分数（bone volume fration, BV/TV）、骨小梁数量（trabecular number, Tb. N）、骨小梁厚度（trabecular thichness, Tb. Th）均明显下降（P<0.05），骨小梁分离度（trabecular separation, Tb. Sp）、骨小梁模式因子（trabecular pattern factor, Tb. Pf）、结构模型指数（stucture model index, SMI）明显增加（P<0.05），以OVX+FAC组变化最为明显（P<0.05）；与OVX组和OVX+FAC组比较，GSH和DFO可增加大鼠股骨BMD、 BV/TV、 Tb. N和Tb. Th (P<0.05)，减少Tb. Sp、 Tb. Pf和SMI (P<0.05)；与GSH比较，DFO在改善BMD、 BV/TV、 Tb. N和Tb. Pf方面显著（P<0.05）。各组大鼠骨组织中LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值、 FOXO3和ATG7蛋白表达较SHAM组增加（P<0.05），自噬体数量增加，以OVX+FAC组增加最为显著（P<0.01）；与OVX组、 OVX+FAC组比较，GSH和DFO均可降低骨组织中LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值和下调FOXO3和ATG7蛋白表达（P<0.05），自噬体数量减少。结论 铁蓄积可通过产生的ROS激活FOXO3以促进自噬，导致骨量减少和骨质疏松；抗氧化和降铁后可改善骨量。
关键词：铁蓄积;;活性氧;;自噬;;骨代谢
基金资助：苏州市民生科技-医疗卫生应用基础研究项目（SYSD2020007）
