目的は異なる濃度のブドウ糖が骨芽細胞の合成及び骨線維芽細胞の分泌に及ぼす影響を調査し、糖尿病がマウスの骨量に及ぼす影響を分析することです。 方法（1）コラーゲン酵素消化を行い、マウスの頭蓋骨から原代骨芽細胞を抽出し、異なるブドウ糖濃度条件で、実験を標準糖（5.5 mmol/L）、中糖（11.5 mmol/L）、中高糖（16.5 mmol/L）および高糖（25 mmol/L）の環境で細胞培養を実施しました。 EdU染色を用いて細胞の増殖能力を観察し、Transwell実験で細胞の移動能力を評価しました。細胞免疫螢光法およびWestern blottingでI型コラーゲン（COL-1）の含量を検査し、定量分析を行いました。カルサイトス酸（ARS）染色、アルカリ性リン酸カルシウム（ALP）染色で、異なるブドウ糖環境が骨芽細胞の分化能力に及ぼす影響を評価しました。 （2）6週齢のオスC57BL/6マウスを対照群とモデル群にランダムに分割し、それぞれ5匹ずつ実施しました。モデルグループには高脂肪食を4週間与えた後、ストレプトゾトシン（STZ）を注射して糖尿病マウスモデルを構築し、両グループの原代骨芽細胞で骨芽細胞分化能力を評価しました。 （3）マイクロコンピュータ断層撮影（Micro-CT）を使用し、大腿骨の骨密度（BMD）、骨体積分数（BV/TV）、骨小梁数（Tb.N）および骨小梁分離度（Tb.Sp）を分析しました。 3点曲げ試験で最大応力、ヤング率、破壊エネルギー、剛性力学パラメータを評価しました。 RT-qPCRで骨芽細胞分化遺伝子Alp、Opn、Col1a1およびLox遺伝子の発現を検査し、MassonおよびMallory染色法で骨小梁上のCOL-1の含量を評価しました。 結果（1）EdUおよびTranswell実験の結果、ブドウ糖濃度の上昇に伴い、骨芽細胞の増殖及び移動能力が有意に低下し（P < 0.001）、かつ骨芽細胞COL-1およびリシン酸酸化酵素（LOX）の蛋白発現レベルが有意に低下しました（P < 0.01またはP < 0.001）。ARSおよびALP染色実験の結果、糖濃度の上昇に伴い、骨芽細胞のカルシウム沈着量及びALP活性が有意に低下しました（P < 0.05またはP <0.001）（2）対照グループと比較して、モデルグループのマウスは「三多一少」の症状を示し、ARSおよびALP染色で骨芽細胞が有意に減少しました（P < 0.001）。 （3）Micro-CTおよび3点曲げ試験の結果、対照グループと比較して、モデルグループでは骨微細構造の変化が見られ、Tb.Nが減少し、Tb.Spが増加し、最大応力、ヤング率、破壊エネルギー、剛性が有意に低下しました（P < 0.05）。 RT-qPCR実験の結果、対照グループと比較して、モデルグループの骨芽細胞分化遺伝子Alp、Opn、Col1a1およびLoxのmRNA相対発現量が低下しました（P < 0.01またはP < 0.001）。 MassonおよびMallory染色の結果、対照グループと比較して、モデルグループのコラーゲンの含量が有意に低下しました（P < 0.01） 結論 高糖環境は骨芽細胞の増殖分化および移動能力を抑制し、糖尿病マウスの骨量が低下し、脆性が増加し、リシン酸酸化酵素及びコラーゲンの含量の低下がこの過程に関与している可能性がある。

糖尿病;高糖環境;骨芽細胞;骨線維芽細胞;骨量