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第一部分高铁环境对人成骨细胞功能的影响目的:探讨高铁环境(枸橼酸铁铵)对人成骨细胞(hFOB1.19)活性指标(增殖、分化、矿化)及OPG/RANKL系统的影响。方法:人成骨细胞(hFOB1.19)培养后,用不同终浓度的枸橼酸铁铵(0umol/L、50umol/L、100umol/L、200umol/L)加入细胞培养基中,MTT法检测成骨细胞增殖活性;碱性磷酸酶活性试剂盒检测碱性磷酸酶活性;Von kossa染色法行钙结节染色;用RT-PCR和Western blot法分别检测RANKL、OPG的基因和蛋白表达变化。结果:在FAC干预48h后,50umol/L FAC使成骨细胞增殖活性显著下降(P﹤0.05),100umol/L和200umol/L FAC使成骨细胞增殖活性下降更为显著(P﹤0.01);在FAC干预10d后,成骨细胞的碱性磷酸酶活性随着干预浓度的增加而下降(P<0.01);在FAC干预15d后,代表成骨细胞矿化能力的钙结节显著减少;在FAC干预48h后,50umol/L FAC对成骨细胞RANKL/OPG mRNA和蛋白表达之比无显著影响(P﹤0.05),100umol/L和200umol/L FAC使成骨细胞RANKL/OPG mRNA和蛋白表达之比显著增加(P﹤0.01)。结论:高铁环境不仅可以抑制成骨细胞增殖、分化和矿化,从而抑制骨形成;而且还可以促进人成骨细胞RANKL/OPG mRNA和蛋白的表达。因此,铁过载在骨质疏松症的发病机制中,不仅直接抑制了成骨细胞的骨形成作用,而且间接促进了破骨细胞的形成、活化,从而促进骨吸收。第二部分铁调素对人成骨细胞内钙离子的影响目的:研究铁调素在正常和不同浓度高铁环境下对成骨细胞内钙离子的影响,并探讨其中的作用机制。方法:人成骨细胞株(hFOB1.19)分别在正常和不同浓度高铁环境(10、200umol/L)下培养,然后用不同终浓度铁调素干预24h,细胞经钙离子荧光剂(fluo-3/AM)染色后用流式细胞仪检测成骨细胞内钙离子荧光强度。此外,在正常环境下,分别用10umol/L的丹曲林和20umol/L的尼莫地平预处理人成骨细胞25min和10min,然后观察铁调素100nmol/L干预24h后对人成骨细胞内钙离子的影响。结果:在正常环境下,铁调素10nmol/L时成骨细胞内钙离子荧光无显著变化(P>0.05),30nmol/L时成骨细胞内钙离子荧光开始增加(P<0.05),100nmol/L时显著增加(P<0.01),300nmol/L时无显著变化(P>0.05);在10umol/L高铁环境下,铁调素的作用与其在正常环境下相似,只是30nmol/L时成骨细胞内钙离子增加较正常环境下更为显著(P<0.01);在200umol/L高铁环境下,铁调素在10nmol/L至100nmol/L范围之间使成骨细胞内钙离子荧光强度均显著增加(P<0.01),300nmol/L时无变化。此外,当人成骨细胞分别用10umol/L的丹曲林和20umol/L的尼莫地平预处理后,铁调素(100nmol/L)对其胞内的钙离子增加作用不再显著(P>0.05)。结论:铁调素浓度不超过100nmol/L时,在正常和高铁环境下均可使成骨细胞内钙离子增加,并且在高铁环境下增加更为显著;其机制可能与铁调素干预后胞内钙库释放有关,而钙库钙离子释放通道的激活是由L型钙通道介导的钙离子内流引起的。