L'objectif de cette étude était d'observer l'effet de différentes concentrations de glucose sur la synthèse et la sécrétion de collagène par les ostéoblastes, et d'analyser l'effet du diabète sur la densité osseuse des souris. Méthodes (1) Les ostéoblastes primaires des souris ont été extraits par digestion de la calvaria des souris et cultivés dans des conditions de glucose à différentes concentrations, divisant l'expérience en 4 groupes: glucose standard (5,5 mmol / L), glucose moyenne (11,5 mmol / L), glucose moyen-élevé (16,5 mmol / L) et glucose élevé (25 mmol / L). La capacité de prolifération cellulaire a été observée par coloration EdU, et la capacité de migration cellulaire a été évaluée par expérience Transwell. La quantité de collagène de type I (COL-1) a été détectée et quantifiée par immunofluorescence cellulaire et Western blotting. La capacité de différenciation ostéogénique dans des environnements de glucose à différentes concentrations a été évaluée par coloration d'ARS et de phosphatase alcaline (ALP). (2) Des souris mâles C57BL/6 âgées de 6 semaines ont été réparties au hasard en groupe témoin et groupe modèle, avec 5 souris par groupe. Le groupe modèle a reçu, après 4 semaines de régime riche en graisses, une injection de streptozotocine (STZ) pour établir un modèle de souris diabétiques, et la capacité de différenciation ostéogénique des ostéoblastes primaires de ces deux groupes de souris a été évaluée. (3) L'analyse par microtomographie in vivo (Micro-CT) a été utilisée pour analyser la densité minérale osseuse (BMD), le volume osseux fractionnaire (BV/TV), le nombre de travées osseuses (Tb.N) et la séparation des travées osseuses (Tb.Sp) du fémur, et un test de flexion à trois points a été utilisé pour évaluer les paramètres mécaniques de la charge maximale, du module de Young, de l'énergie de rupture et de la rigidité. L'expression des gènes de différenciation ostéogénique Alp, Opn, Col1a1 et Lox a été mesurée par RT-qPCR, et la coloration de Masson et Mallory a été utilisée pour évaluer la quantité de COL-1 sur les travées osseuses. Résultats (1) Les résultats des expériences EdU et Transwell ont montré que, avec l'augmentation progressive de la concentration de glucose, la capacité de prolifération et de migration des ostéoblastes a diminué de manière significative (P <0,001), et les niveaux d'expression protéique de COL-1 et de lysyl oxydase (LOX) des ostéoblastes ont également diminué de manière significative (P <0,01 ou P <0,001). Les résultats des expériences de coloration ARS et ALP ont montré que, avec l'augmentation de la concentration de glucose, le dépôt de sels de calcium et l'activité de l'ALP des ostéoblastes ont diminué de manière significative (P <0,05 ou P <0,001). (2) Comparé au groupe témoin, le groupe modèle de souris présentait des symptômes de triplement plus un moins, et la coloration ARS et ALP montrait une diminution significative des ostéoblastes (P <0,001). (3) Les résultats de Micro-CT et du test de flexion à trois points ont montré que, comparé au groupe témoin, le groupe modèle présentait une altération de la microstructure osseuse, une diminution de Tb.N, une augmentation de Tb.Sp et une diminution significative de la charge maximale, du module de Young, de l'énergie de rupture et de la rigidité (P <0,05). Les résultats de l'expérience RT-qPCR ont montré que, comparé au groupe témoin, les taux d'expression relative des gènes Alp, Opn, Col1a1 et Lox de différenciation ostéogénique étaient tous diminués (P <0,01 ou P <0,001). Les résultats de la coloration de Masson et Mallory ont montré que, comparé au groupe témoin, la quantité de collagène était significativement réduite (P <0,01). Conclusion Un environnement à haute teneur en glucose peut inhiber la prolifération, la différenciation et la migration des ostéoblastes, et la réduction de la densité osseuse et l'augmentation de la fragilité chez les souris diabétiques pourraient être dues à une diminution de la lysyl oxydase et de la quantité de collagène.

Diabète; environnement à haute teneur en glucose; ostéoblastes; collagène; densité osseuse