Sự Cung Cấp DHEA Kích Hoạt Chuyển Hóa Androgen Sinh Học Địa Phương Tại Vùng Chất Xốp Của Xương Chày Ở Chuột Cắt Buồng Trứng

Calcified Tissue International - Tập 89 - Trang 105-110 - 2011
Jong-Hoon Park1,2, Katsuji Aizawa3, Motoyuki Iemitsu4, Koji Sato4, Takayuki Akimoto3, Umon Agata1, Seiji Maeda1, Ikuko Ezawa5, Naomi Omi1,6
1Graduate School of Comprehensive Human Sciences, University of Tsukuba, Ibaraki, Japan
2Health Promotion and Exercise Program, National Institute of Health and Nutrition, Tokyo, Japan
3Center for Disease Biology and Integrative Medicine, The University of Tokyo, Tokyo, Japan
4Faculty of Sport and Health Science, Ritsumeikan University, Shiga, Japan
5Department of Food and Nutrition, Japan Women’s University, Tokyo, Japan
6Institute of Health and Sports Sciences, Graduate School of Comprehensive Human Sciences, University of Tsukuba, Tsukuba, Japan

Tóm tắt

Chưa rõ liệu việc chuyển hóa androgen tại chỗ có liên quan đến cơ chế cải thiện mật độ khoáng xương (BMD) do sự cung cấp dehydroepiandrosterone (DHEA) gây ra ở trạng thái thiếu estrogen hay không. Mục tiêu của nghiên cứu này là làm rõ xem việc cung cấp DHEA có cải thiện chuyển hóa androgen tại chỗ và BMD tại vùng xốp của xương chày ở chuột cắt buồng trứng (OVX) hay không. Hai mươi hai con chuột cái, 6 tuần tuổi, được phân ngẫu nhiên thành ba nhóm: nhóm chuột phẫu thuật giả, nhóm chuột OVX kiểm soát, và nhóm chuột OVX nhận liệu pháp DHEA. DHEA được tiêm vào khoang bụng với liều 20 mg/kg trọng lượng cơ thể trong 8 tuần. Nồng độ testosterone tự do và dihydrotestosterone (DHT) tại vùng xốp của xương chày không thay đổi do cắt buồng trứng, trong khi nồng độ DHT tăng lên sau khi cung cấp DHEA. Chúng tôi đã phát hiện rằng việc cung cấp DHEA cải thiện sự giảm sút của 17β- và 3β-hydroxysteroid dehydrogenases và rõ ràng đảo ngược sự giảm sút của 5α-reductase loại 1 và 2 cũng như thụ thể androgen tại vùng xốp của xương chày ở chuột OVX. Việc cung cấp DHEA ức chế tình trạng thiếu estrogen liên quan đến sự giảm mật độ khoáng xương xốp, mà có mối quan hệ tích cực với nồng độ DHT tại chỗ. Những phát hiện này chỉ ra rằng việc cung cấp DHEA tăng cường chuyển hóa androgen sinh học tại chỗ ở xương chày xốp của những con chuột OVX trẻ, cho thấy rằng DHT tại chỗ có thể đóng vai trò trong việc cải thiện BMD xốp do cung cấp DHEA.

Từ khóa

#DHEA #androgen sinh học #mật độ khoáng xương #chuột cắt buồng trứng #dihydrotestosterone

Tài liệu tham khảo

Popat VB, Calis KA, Vanderhoof VH, Cizza G, Reynolds JC, Sebring N, Troendle JF, Nelson LM (2009) Bone mineral density in estrogen-deficient young women. J Clin Endocrinol Metab 94:2277–2283 Pollock N, Grogan C, Perry M, Pedlar C, Cooke K, Morrissey D, Dimitriou L (2010) Bone-mineral density and other features of the female athlete triad in elite endurance runners: a longitudinal and cross-sectional observational study. Int J Sport Nutr Exerc Metab 20:418–426 Turner RT, Vandersteenhoven JJ, Bell NH (1987) The effects of ovariectomy and 17 beta-estradiol on cortical bone histomorphometry in growing rats. J Bone Miner Res 2:115–122 Omi N, Ezawa I (1995) The effect of ovariectomy on bone metabolism in rats. Bone 17:163S–168S Simpson ER (2003) Source of estrogen and their importance. J Steroid Biochem Mol Biol 86:225–230 Turner RT, Lifrak ET, Beckner M, Wakley GK, Hannon KS, Parker LN (1990) Dehydroepiandrosterone reduces cancellous bone osteopenia in ovariectomized rats. Am J Physiol Endocrinol Metab 258:E673–E677 Wang L, Wang YD, Wang WJ, Li DJ (2009) Differential regulation of dehydroepiandrosterone and estrogen on bone and uterus in ovariectomized mice. Osteoporos Int 20:79–92 Labrie F, Luu-The V, Labrie C, Simard J (2001) DHEA and its transformation into androgens and estrogens in peripheral target tissues: intracrinology. Front Neuroendocrinol 22:185–212 Yanase T, Suzuki S, Goto K, Nomura M, Okabe T, Takayanagi R, Nawata H (2003) Aromatase in bone: roles of vitamin D3 and androgens. J Steroid Biochem Mol Biol 86:393–397 Bruch HR, Wolf L, Budde R, Romalo G, Schweikert HU (1992) Androstenedione metabolism in cultured human osteoblast-like cells. J Clin Endocrinol Metab 75:101–105 George FW, Noble JF (1984) Androgen receptors are similar in fetal and adult rabbits. Endocrinology 115:1451–1458 Coxam V, Bowman BM, Mecham M, Roth CM, Miller MA, Miller SC (1996) Effects of dihydrotestosterone alone and combined with estrogen on bone mineral density, bone growth, and formation rates in ovariectomized rats. Bone 19:107–114 Tözüm TF, Oppenlander ME, Koh-Paige AJ, Robins DM, McCauley LK (2004) Effects of sex steroid receptor specificity in the regulation of skeletal metabolism. Calcif Tissue Int 75:60–70 Park JH, Omi N, Nosaka T, Kitajima A, Ezawa I (2008) Estrogen deficiency and low-calcium diet increased bone loss and urinary calcium excretion but did not alter arterial stiffness in young female rats. J Bone Miner Metab 26:218–225 Luo S, Labrie C, Bélanger A, Labrie F (1997) Effect of dehydroepiandrosterone on bone mass, serum lipids, and dimethylbenz(a)anthracene-induced mammary carcinoma in the rat. Endocrinology 138:3387–3394 Omi N, Morikawa N, Ezawa I (1994) The effect of voluntary exercise on bone mineral density and skeletal muscles in the rat model at ovariectomized and sham stages. Bone Miner 24:211–222 Aizawa K, Iemitsu M, Maeda S, Jesmin S, Otsuki T, Mowa CN, Miyauchi T, Mesaki N (2007) Expression of steroidogenic enzymes and synthesis of sex steroid hormones from DHEA in skeletal muscle of rats. Am J Physiol Endocrinol Metab 292:E577–E584 Sato K, Iemitsu M, Aizawa K, Ajisaka R (2008) Testosterone and DHEA activate the glucose metabolism-related signaling pathway in skeletal muscle. Am J Physiol Endocrinol Metab 294:E961–E968 Schweikert HU, Rulf W, Niederle N, Schäfer HE, Keck E, Krück F (1980) Testosterone metabolism in human bone. Acta Endocrinol (Copenh) 95:258–264 Jacobsen SJ, Cheetham TC, Haque R, Shi JM, Loo RK (2008) Association between 5-alpha reductase inhibition and risk of hip fracture. JAMA 300:1660–1664