大豆异黄酮对肾辐射损伤诱发肾性骨病的防治作用与机制研究
目的:腹部肿瘤放疗可导致肾脏损伤，继而并发肾性骨病，严重影响患者生存质量，目前尚缺乏确切有效的治疗方法。本研究拟通过肾脏局部照射建立肾辐射损伤诱发肾性骨病动物模型，观察大豆异黄酮对肾辐射损伤及其诱发肾性骨病的防治作用及作用机制，为肾辐射损伤诱发肾性骨病的防治提供实验依据。
方法:对手术暴露大鼠双侧肾脏应用15Gy <'137>Cs-γ射线进行单次局部照射，建立肾辐射损伤及其诱发肾性骨病动物模型。照射前7天开始连续给予大豆异黄酮，于照射后不同时间段观察其对外周血白细胞数、血脂、组织抗氧化功能、肾组织病理形态和肾功能改变的影响作用。连续给药3个月后，测定腰椎和股骨骨密度、骨生物力学性能和骨代谢生化指标改变，光镜及电镜观察骨组织病理改变并进行形态计量学分析。应用RT-PCR法检测肾脏1α羟化酶、24羟化酶mRNA表达及骨组织OPG、RANKL表达改变，探讨大豆异黄酮对大鼠肾辐射损伤及其诱发骨损伤的防治作用及作用机制。同时，应用原代培养成骨细胞和破骨细胞方法，体外观察异黄酮单体对细胞形态功能的影响和作用机制。
结果: (1)15Gy <'137>Cs-γ射线肾脏局部照射后大鼠外周血白细胞显著降低，肝脏和肾脏组织SOD、MDA降低，GSH-Px升高。大豆异黄酮可以明显减轻肾脏局部照射引起的大鼠造血及抗氧化功能的损伤。
(2)肾脏局部受照大鼠肾组织出现明显的病理改变和肾功能的损伤，肾1α羟化酶mRNA基因表达量下降。大豆异黄酮可以改善辐射引起的氮质血症，降低肾辐射损伤大鼠的尿β<,2>-微球蛋白含量，并缓解肾辐射损伤大鼠的高胆固醇血症和高LDL血症；同时，对肾脏病理学改变有较好保护作用，可减轻射线对。肾小管上皮细胞线粒体的损伤，维持大鼠肾1α羟化酶和24羟化酶基因的表达。
(3)大豆异黄酮对肾辐射损伤诱发肾性骨病有较好防治作用。能显著提其骨量(腰椎BMD和腰椎股骨干灰重)和生物力学性能(腰椎和股骨最大载荷)，改善骨小梁形态结构(骨小梁面积、数目、厚度和分离度)，降低骨转换速度(矿化沉积率)；同时，能降低其血ALP和尿Pyd/Cr，维持血1，25(OH)<,2>D<,3>水平，下调骨组织中RANKL/OPG比值。
(4)三羟异黄酮和二羟异黄酮能促进体外培养成骨细胞的增殖、ALP活性和矿化功能，上调成骨细胞OPG mRNA基因表达量和下调RANKL mRNA基因表达量，降低RANKL/OPG比值；同时，可降低体外培养TRAP阳性破骨细胞数目，减少骨吸收陷窝形成。
结论: (1)大豆异黄酮可缓解肾脏局部照射导致的抗氧化功能低下，降低血脂并改善肾组织病理损伤和肾功能障碍；
(2)大豆异黄酮对体外培养成骨细胞的增殖率、ALP活性和矿化功能有明显促进作用，对体外培养破骨细胞的TRAP阳性细胞数和骨吸收陷窝形成有较好抑制作用：
(3)异黄酮护骨作用的分子机制与上调OPG mRNA基因表达量和下调RANKL mRNA基因表达量，降低RANKL/OPG比值有关。
(4)大豆异黄酮对肾辐射骨损伤有明显改善作用，表现在提高骨量和骨生物力学性能、改善骨结构等方面，其作用机制与促进肾辐射损伤的修复、提高肾1α羟化酶活性、以及其直接的促骨形成作用有关。
大豆异黄酮;肾性骨病;肾辐射损伤;动物模型;防治作用
复旦大学
硕士
放射医学
朱国英
2006
中文
R81;R692
81
2007-12-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）