TRPV6钙离子通路在硼元素影响骨代谢中的作用研究

The effects of boron on bone metabolism are gradually being taken seriously. Boron deprivation in human and animals can impaire bone development even abnormal, while supplementation can improve bone development and maintain bone mass. In recent years, with increasing of the bone metabolism diseases, study of the boron effects on bone metabolism and reveal its mechanism of action has become increasingly important. Studies demonstrated that boron could affect the content of estrogen in animal body, and estrogen promoted the TRPV6 mRNA expression which could regulated Ca2+ absorption, while bone metabolism balance require Ca2+ transportation across the cells. In this study, based on previous studies and considered the domestic and foreign research, we take the TRPV6 calcium channel as study center, use gene silence, RT-PCR, IFA, immunoblotting techniques, and study the Ca2+ absorption, TRPV6 changes in gene transcription and protein expression in rat osteoblasts and osteoclasts which were suffered TRPV6 gene silence and the rats which were suffered ovariectomized, and then both cells and rats were treated by boron, all of above results will reveal the mechanism of the boron via TRPV6 calcium channel affecting Ca2+ absorption, and provide a reliable theoretical basis of boron in the prevention of bone metabolism diseases.

硼对人和动物骨代谢的作用备受关注。缺硼会影响人和动物骨发育甚至引发骨畸形，适量补硼对骨发育和骨量维持有积极作用。近年来由于骨代谢疾病的日益增长，故研究硼对骨代谢的作用机制显得日趋重要。研究表明，硼可促进机体雌激素分泌而具有类雌激素作用，而雌激素可促进TRPV6表达进而影响成骨细胞、破骨细胞对Ca2+的吸收，同时骨代谢平衡需要跨细胞Ca2+转运，提示硼可能通过类雌激素作用影响TRPV6钙通路吸收Ca2+而调节骨代谢。本研究在前期研究基础上，综合分析国内外研究结果，以TRPV6钙通路为研究核心，综合运用基因沉默、RT-PCR、IFA、免疫印迹等技术，通过建立大鼠摘除卵巢模型和沉默TRPV6基因的成骨细胞和破骨细胞模型，研究经硼处理后Ca2+吸收、TRPV6基因转录、蛋白分布与表达变化，揭示硼通过TRPV6钙通路影响骨代谢中Ca2+的吸收的作用机制，为硼在防制骨代谢疾病方面提供可靠的理论依据。

硼对人和动物骨代谢的作用备受关注。缺硼会影响人和动物骨发育甚至引发骨畸形，适量补硼对骨发育和骨量维持有积极作用。近年来由于骨代谢疾病的日益增长，故研究硼对骨代谢的作用机制显得日趋重要。本研究采用手术摘除卵巢方法建立了去卵巢大鼠模型，通过长达22周的饮水补硼，研究了硼对去卵巢大鼠体重、抗氧化能力、血清免疫球蛋白含量、血清钙镁磷含量、股骨密度、股骨剪切力、血清雌激素水平、血清碱性磷酸酶和抗酒石酸酸性磷酸酶活性以及骨组织和子宫组织显微结构的病理变化的影响；同时体外开展了大鼠成骨细胞的分离培养，并测定硼元素对成骨细胞增殖活性的影响等实验。.体内试验结果：硼元素可显著降低去卵巢大鼠的体重、提高机体抗氧化能力和免疫球蛋白含量；提高血清钙镁磷含量但差异不显著；早期显著提高碱性磷酸酶活性，后期影响较小，同时显著抑制抗酒石酸酸性磷酸酶活性；可以降低MDA含量，不同程度提高T-SOD、CAT、GSH-Px活性；提高股骨剪切力；增加骨小梁厚度和面积百分数、降低骨小梁分离度；增加子宫重量和器官指数、内膜厚度及腺体个数；刺激机体雌激素的分泌，但差异不显著。体外试验结果：成骨细胞添加硼后，不同时间点，促进细胞增殖的浓度不同，时间和硼浓度呈现负相关。因此，上述研究结果表明，硼元素可减缓但不能治疗去卵巢大鼠骨质疏松的发生；可以促进机体雌激素分泌而具有类雌激素作用，减缓去卵巢大鼠子宫的萎缩；硼元素可促进成骨细胞的增殖，但其作用浓度与作用时间呈反相关。而胫骨软骨发育不良、佝偻病、骨质疏松等骨骼疾病也严重危害着畜牧养殖业和宠物饲养，因此，本项目开展，为硼在防制骨代谢疾病方面提供可靠的理论依据。