铁蓄积引起骨量下降与骨髓造血细胞自噬功能改变的研究

目的:铁蓄积与绝经后骨质疏松症发生相关，髋部骨质疏松骨折存在骨髓造血细胞自噬异常；本研究希望了解铁蓄积导致骨量下降与造血细胞自噬功能之间相关性，探索骨质疏松症新的危险因素。方法:使用雄性小鼠腹腔注射枸橼酸铁铵构建铁蓄积小鼠模型，ELISA检测血清铁蛋白和骨生成指标I型前胶原氨基末端肽(P1NP)，micro-CT检测股骨骨密度，通过流式细胞仪分析小鼠股骨和胫骨骨髓造血干祖细胞比例和细胞凋亡，流式成像检测骨髓造血干祖细胞自噬溶酶体形成；使用造血细胞条件性敲除Atg7基因小鼠Atg7 flox/flox; Vav-Cre(本文以Atg7 -/-表示)对Atg7 -/-小鼠股骨进行micro-CT扫描、股骨和胫骨骨髓造血干祖细胞进行转录组测序。 结果:两组比较后铁蓄积组显示：血清铁蛋白升高、血清骨生成指标P1NP表达减低、股骨骨密度下降( P<0.05)，骨髓造血干祖细胞比例异常升高( P<0.05)且伴随细胞凋亡比例增加( P<0.05)，骨髓造血干祖细胞自噬溶酶体形成受抑制；在Atg7 -/-小鼠中，骨髓转录组测序结果提示：铁代谢活动增强，铁载体相关基因Lcn2、膜铁转运相关基因Tfr2，Slc40a1(Fpn1)、Steap3、线粒体亚铁血红素生成通路中酶的调控基因Cpox的mRNA表达均升高，Atg7 -/-小鼠骨量下降( P<0.05)。 结论:铁蓄积导致骨量下降可能与骨髓造血细胞自噬功能抑制相关；骨髓造血细胞自噬异常与骨量下降存在相关性。