[研究背景]随着人口老龄化,糖尿病在临床上越来越多见,它可直接对包括心、肾、肝等体内的多个器官造成损害,其中对骨代谢的影响,近年来得到了更多重视。糖尿病骨质疏松在临床上相当常见,它常常导致骨量下降,骨折风险增加。糖尿病骨质疏松发病机制被广泛研究,其发生机理可能与高血糖,氧化应激损伤和内分泌紊乱相关,但是具体机理并不清楚。骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)是骨髓中除造血干细胞以外的另一种重要的成体干细胞,它参与构成造血微环境,可向成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞、成肌细胞等分化,在维持骨量的相对稳定方面起着重要作用,BMSCs数量或活性的改变可直接导致骨质疏松或骨硬化的发生。最近的研究结果显示：糖尿病动物模型骨髓间充质干细胞增殖能力与生长存在异常。但BMSCs功能变化与糖尿病骨质疏松关系并不清楚,因此,本文通过研究糖尿病大鼠BMSCs增殖、凋亡、成骨分化的变化,为阐明糖尿病骨质疏松的发病机制提供理论依据。[目的]本实验以糖尿病大鼠为模型,观察其血糖变化与骨量丢失的关系,并体外分离培养糖尿病大鼠来源BMSCs,比较其细胞增殖、抗凋亡及成骨分化能力特点,研究糖尿病对BMSCs的影响,并初步探讨其机制。[方法]60只6周龄雌性SD大鼠随机分为2组,每组30只,实验组予以链脲佐菌素腹腔注射(65mg/kg,溶于5mmol/L柠檬酸缓冲液,pH4.5),对照组注射等量的生理盐水。处理10周后,通过Micro-CT检测比较两组大鼠的骨密度、骨矿物质含量、小梁骨体积、小梁骨数量指数等显微结构参数；并采用贴壁法获得骨髓间充质干细胞,应用CCK-8(Cell counting kit-8)检测第2代BMSCs增殖能力,0.3%过氧化氢和血清剥夺诱导的骨髓间充质干细胞凋亡；成骨诱导培养4周后,通过实时定量PCR (Real-time quantitative polymerase chain reaction, RT-PCR)检测Ⅰ型胶原蛋白(Collagen type Ⅰ, COL-Ⅰ),骨钙素(Osteocalcin, OCN)和核心结合蛋白因子(Runt-related transcription factor2, Runx-2)的mRNA表达水平；Western blot检测COL-Ⅰ、OCN和Runx-2;应用酶联免疫吸附法定量分析细胞碱性磷酸酶活性；茜素红染色及vonKossa染色分析矿化能力。[结果]①链脲佐菌素成功诱导糖尿病大鼠模型,且糖尿病导致骨量明显下降(P<0.01)；②实验组大鼠骨髓间充质干细胞增殖能力显著下降(P<0.05)；③实验组大鼠骨髓间充质干细胞在血清剥夺和过氧化氢处理下,细胞凋亡率较正常对照组高(P<0.05)；④实验组大鼠骨髓间充质干细胞成骨相关基因的mRNA和蛋白表达(COL-Ⅰ, OCN, Runx-2)显著下降(P<0.01)；实验组大鼠细胞碱性磷酸酶活性显著降低(P<0.05)；相似的,实验组大鼠细胞成骨分化能力减弱(P<0.01)。[结论]①糖尿病导致骨量减少和骨微结构改变；②糖尿病导致骨髓间充质干细胞体外增殖能力显著下降,且抗凋亡能力减弱；③糖尿病导致骨髓间充质干细胞体外成骨分化能力不足。