去势大鼠瘦素、瘦素受体、及其传导通路对骨代谢作用机理的研究

瘦素的药用价值不仅局限于糖、脂代谢性疾病，对骨代谢也可能具有多重调节作用。由于其没有雌激素的相关风险，对绝经后骨质疏松症治疗也可能是另一种安全的选择。目前国内外缺乏关于瘦素系统与骨代谢的系统研究。在前期小额基金资助下，我们对雌性去势大鼠瘦素- - 瘦素受体- - 瘦素受体信号传导链起始部分进行了初步探讨，发现：瘦素浓度、瘦素/瘦素受体比值与骨矿含量呈正相关，如果进一步对此链上的其余层次进行系统研究，有可能是将瘦素作为抗绝经后骨质疏松新药开发的关键突破点。因此，本次研究拟将目前先进的RNA封闭技术和基因芯片技术相结合，从信号传导网络的角度对瘦素- - 瘦素受体- - 瘦素受体信号传导链的各不同层面进行纵向研究，进一步系统和完整地认识瘦素及其受体的表达以及瘦素受体后信号传导途径，从而深入探讨瘦素系统对去势后骨代谢的影响和功能调控机制，为将瘦素作为一种潜在抗绝经后骨质疏松药物提供可靠的理论依据。

绝经后骨质疏松（POP）是妇女的常见病，危害大，负担重，目前安全的治疗方法不多。瘦素可能与骨代谢有关。本项目研究了瘦素及瘦素后信号在外周对成骨细胞的作用，发现单独瘦素作用对骨组织来源的成骨细胞影响较小。于是新增加了骨髓间充质干细胞（BMSCs）来源的成骨细胞为对象，并以雌激素为对照的实验，结果意外发现瘦素可明显促进其增殖，效果优于单独雌激素作用，而瘦素与雌激素共同作用又进一步促进了细胞增殖。瘦素也可促进成骨细胞碱性磷酸酶的表达及活性，提示对细胞分化的调控作用。而后，我们发现瘦素可增加成骨细胞表达其长型受体OBRb，说明瘦素的作用可能存在自身的正反馈机制。对成骨细胞中OBRb进行敲减，通过基因芯片检测发现多个与骨形成及矿化相关的基因表达下调，而某些与骨吸收相关的基因上调，说明瘦素信号缺失引起成骨细胞的功能往骨吸收方向转变。通过对基因芯片数据进行Pathway分析，我们发现PI3K-AKT信号通路在瘦素信号系统中处于重要位置，继而通过免疫印迹证实瘦素为成骨细胞AKT的强激活剂，并且以AKT依赖的方式促进成骨细胞的增殖，其机制可能为上调细胞周期因子Cyclin D1, Cyclin D2的表达。我们还首次发现卵巢去势以后血清瘦素与雌激素的交互作用对雌性大鼠骨密度具有保护作用，为POP的治疗提供了新的思路。最后，我们发现卵巢去势的大鼠骨组织内AKT的激活水平存在普遍的降低，此可能跟绝经后大鼠的瘦素抵抗有关。然而，瘦素对骨代谢的影响机制，尤其是如何与雌激素产生交互作用则有待于进一步研究。