中国组织工程研究 ›› 2019, Vol. 23 ›› Issue (19): 3031-3036.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.1249
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二甲双胍干预骨关节炎模型小鼠早期骨关节炎软骨及软骨下骨变化
冯晓峰，张荣凯，祁伟仲，潘剑英，李俊彦，白晓春，蔡道章
- (南方医科大学第三附属医院，广东省广州市 510630)
Metformin affects changes of cartilage and subchondral bone in mouse models of early osteoarthritis
Feng Xiaofeng, Zhang Rongkai, Qi Weizhong, Pan Jianying, Li Junyan, Bai Xiaochun, Cai Daozhang
- (the Third Affiliated Hospital of Southern Medical University, Guangzhou 510630, Guangdong Province, China)
摘要：
文章快速阅读：
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文题释义：
二甲双胍：①二甲双胍片首选用单纯饮食控制及体育锻炼治疗无效的2型糖尿病，特别是肥胖的2型糖尿病；②该药品与胰岛素合用，可减少胰岛素用量，防止低血糖发生；③可与磺酰脲类降血糖药合用，具协同作用。二甲双胍在早期骨关节炎中的作用主要表现为保护软骨基质的降解、抑制软骨细胞的肥大分化、保持软骨细胞的正常生理功能、阻止软骨下骨的硬化及重塑。
骨钙素：又称为γ-羧基谷氨酸骨蛋白(bone Glaprotein，BGP)，是由非增殖期成骨细胞合成和分泌的一种特异非胶原骨基质蛋白，是骨组织内非胶原蛋白的主要成分，由49个氨基酸组成，维持骨的矿化速度，是成骨细胞的功能敏感标志，骨钙素是骨基质矿化的必需物质，目前已能将血液中的羧基化、部分羧基化和未羧基化的骨钙素区别开来。在骨吸收和骨溶解时，沉积在骨质基中骨钙素的片段，如游离的γ羧基谷氨酸就会游离出来，这类多肽在血中的量则表示骨吸收的变化。
文题释义：
二甲双胍：①二甲双胍片首选用单纯饮食控制及体育锻炼治疗无效的2型糖尿病，特别是肥胖的2型糖尿病；②该药品与胰岛素合用，可减少胰岛素用量，防止低血糖发生；③可与磺酰脲类降血糖药合用，具协同作用。二甲双胍在早期骨关节炎中的作用主要表现为保护软骨基质的降解、抑制软骨细胞的肥大分化、保持软骨细胞的正常生理功能、阻止软骨下骨的硬化及重塑。
骨钙素：又称为γ-羧基谷氨酸骨蛋白(bone Glaprotein，BGP)，是由非增殖期成骨细胞合成和分泌的一种特异非胶原骨基质蛋白，是骨组织内非胶原蛋白的主要成分，由49个氨基酸组成，维持骨的矿化速度，是成骨细胞的功能敏感标志，骨钙素是骨基质矿化的必需物质，目前已能将血液中的羧基化、部分羧基化和未羧基化的骨钙素区别开来。在骨吸收和骨溶解时，沉积在骨质基中骨钙素的片段，如游离的γ羧基谷氨酸就会游离出来，这类多肽在血中的量则表示骨吸收的变化。摘要
背景：有研究表明，二甲双胍具有抗炎的作用，能够有效抑制白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α等炎症因子的表达，可通过激活AMPK信号通路影响骨骼的代谢，但其对关节软骨及软骨下骨的作用尚未明确。
目的：探讨二甲双胍对小鼠早期骨关节炎关节软骨的损伤及软骨下骨病理改变的影响。
方法：SPF级雄性C57小鼠，出生3 d内乳鼠(用于原代软骨细胞培养)均由南方医科大学实验动物中心提供，实验方案经南方医科大学第三附属医院动物实验伦理委员会批准。①造模实验：将8周龄C57雄性小鼠随机分成模型对照组和造模+二甲双胍组，均建立创伤性骨关节炎模型；造模+二甲双胍组小鼠造模后用二甲双胍200 mg/(kg•d)灌胃给药；模型对照组灌胃等量生理盐水。用药后5周小鼠麻醉后取膝关节标本，番红O快速绿染色、OARSI评分评估小鼠关节软骨的损伤情况及软骨下骨硬化程度；免疫组织化学染色检测基质金属蛋白酶13、Ⅱ型胶原、RUNX2、骨钙素蛋白的表达。②细胞实验：取出生3 d内乳鼠原代软骨细胞培养，先用10 μg/L白细胞介素1β诱导，再用二甲双胍(5，10 mmol/L)共培养，Western Blot检测原代软骨细胞Ⅱ型胶原、RUNX2、骨钙素蛋白的表达。
结果与结论：①番红O快速绿染色及OARSI评分显示：模型对照组的关节软骨损伤、软骨下骨的硬化程度与造模+二甲双胍组相比更加严重；②免疫组化的结果显示：模型对照组基质金属蛋白酶13蛋白表达显著高于造模+二甲双胍组；造模+二甲双胍组Ⅱ型胶原的表达呈上升趋势，成骨蛋白RUNX2、骨钙素表达呈下降趋势(P < 0.05)；③原代软骨细胞培养结果：单纯白细胞介素1β刺激下，软骨细胞基质金属蛋白酶13及RUNX2的表达明显增加，Ⅱ型胶原的表达则明显下降；加入二甲双胍后，随着其浓度的增加，基质金属蛋白酶13及RUNX2的表达呈浓度依赖性的下降，而Ⅱ型胶原的表达随二甲双胍表达呈浓度依赖性增加；④结果提示，二甲双胍能够缓解早期骨关节炎软骨及软骨基质的降解，同时能够抑制软骨下骨的硬化和重塑，从而发挥缓解早期骨关节炎进展的作用。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程
ORCID: 0000-0003-0319-2792(冯晓峰)
中图分类号:
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文题释义：
二甲双胍：①二甲双胍片首选用单纯饮食控制及体育锻炼治疗无效的2型糖尿病，特别是肥胖的2型糖尿病；②该药品与胰岛素合用，可减少胰岛素用量，防止低血糖发生；③可与磺酰脲类降血糖药合用，具协同作用。二甲双胍在早期骨关节炎中的作用主要表现为保护软骨基质的降解、抑制软骨细胞的肥大分化、保持软骨细胞的正常生理功能、阻止软骨下骨的硬化及重塑。
骨钙素：又称为γ-羧基谷氨酸骨蛋白(bone Glaprotein，BGP)，是由非增殖期成骨细胞合成和分泌的一种特异非胶原骨基质蛋白，是骨组织内非胶原蛋白的主要成分，由49个氨基酸组成，维持骨的矿化速度，是成骨细胞的功能敏感标志，骨钙素是骨基质矿化的必需物质，目前已能将血液中的羧基化、部分羧基化和未羧基化的骨钙素区别开来。在骨吸收和骨溶解时，沉积在骨质基中骨钙素的片段，如游离的γ羧基谷氨酸就会游离出来，这类多肽在血中的量则表示骨吸收的变化。