Цель состояла в том, чтобы исследовать влияние различной концентрации глюкозы на синтез и секрецию коллагена кости клетками костеобразования мышей и проанализировать влияние диабета на костную массу мышей. Методы (1) исследование включало метод дигестии коллагена протеазой черепа мыши для извлечения первичных клеток костеобразования мыши, которые были разделены на 4 группы в условиях различной концентрации глюкозы: стандартная группа (5.5 ммоль/л), средняя группа (11.5 ммоль/л), группа средней и высокой концентрации глюкозы (16.5 ммоль/л) и высокая группа глюкозы (25 ммоль/л) для культивирования клеток. Была использована мечение EdU для оценки способности к делению клеток, эксперимент Transwell для определения способности клеток к миграции. Использовался иммунно-флуоресцентный анализ клеток и вестерн-блоттинг для количественного анализа коллагена типа I (Col-1). Для того чтобы оценить влияние различной концентрации глюкозы на костное образование, использовались окрашивание Арезонсодиумовым (ARS) и щелочное фосфатазное окрашивание (ALP). (2) Были случайно разделены на контрольную группу и группу модели 6-недельные самцы C57BL/6, по 5 мышей в каждой группе. Мышам группы модели была высокожировая диета почти 4 недели, после чего им был введен стрептомицин (STZ) для создания модели мыши сахарного диабета, и оценивалась способность первичных клеток костеобразования мыши к образованию костей. (3) Использовалась микрокомпьютерная сканирования (Micro-CT) для анализа плотности костей в бедре (BMD), отношения объема кости к общему объему (BV/TV), числа костных плит (Tb.N) и разделенности костных плит (Tb.Sp), а также трехточечная изгибная прочность для оценки максимальной нагрузки, модуля Янга, энергии разрыва и жесткости. Проводилась RT-qPCR для определения экспрессии генов костного образования Alp, Opn, Col1a1 и гена Lox, а также окрашивание Masson и Mallory для оценки количества Col-1 на костных плитах. Результаты (1) Результаты экспериментов EdU и Transwell показали, что способность клеток костеобразования к делению и миграции снижается с увеличением концентрации глюкозы (P & lt; 0.001), и уровень экспрессии белка Col-1 и лизилоксидазы (LOX) клеток костеобразования значительно снижается (P & lt; 0.01 или P & lt; 0.001). Результаты окрашивания Арезонсодиумовым (ARS) и окрашивания щелочной фосфатазой (ALP) показали, что количество отложения кальция и активность ALP существенно снижаются с увеличением концентрации сахара (P & lt; 0.05 или P & lt; 0.001). (2) По сравнению с контрольной группой, мыши в группе модели проявили сахаросвязанные симптомы "три излишества и одно нехватка", и окраска Арезон-содиумами и фосфорно-карбильной окраской показала, что количество клеток костеобразования значительно снизилось (P & lt; 0.001). (3) Результаты микрокомпьютерной томографии и трехточечной изгибной прочности показали, что мыши в группе модели испытывают изменения микроструктуры костей, Tb.N уменьшается, Tb.Sp увеличивается, а также максимальная нагрузка, модуль Янга, энергия разрыва и жесткость существенно снижаются (P & lt; 0.05). Результаты RT-qPCR показали, что относительное выражение мРНК генов костного образования Alp, Opn, Col1a1 и Lox у мышей в группе модели снижается по сравнению с контрольной группой (P & lt; 0.01 или P & lt; 0.001). Результаты окрашивания Masson и Mallory показали, что количество коллагена на костных плитах существенно снижается по сравнению с контрольной группой (P & lt; 0.01). Вывод высокая концентрация сахара может подавить способность клеток костеобразования к делению и миграции; у мышей с сахарным диабетом ухудшается костная масса, увеличивается хрупкость, и участвие в этом процессе, вероятно, означает уменьшение уровня лизилоксидазы и содержания коллагена.

diabetes mellitus;high-glucose environment;osteoblasts;bone collagen;bone quality