Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Insulin tăng cường các chỉ số histomorphometric của quá trình hình thành xương in vivo
Tóm tắt
Nghiên cứu lâm sàng gần đây đã thiết lập rằng mật độ xương có liên quan đến cả khối lượng mỡ và mức insulin lưu thông. Hành động trực tiếp của insulin lên nguyên bào xương có thể góp phần vào những mối quan hệ này. Các tế bào giống như nguyên bào xương có thụ thể insulin, và insulin đã được chứng minh là kích thích sự tăng sinh của các tế bào này trong môi trường nuôi cấy ống nghiệm. Tuy nhiên, chưa có khả năng nghiên cứu ảnh hưởng của việc tiêm insulin trên xương in vivo do các tác động chuyển hóa của insulin, đặc biệt là hạ đường huyết. Một mô hình liên quan đến việc tiêm insulin cục bộ qua một bên của hộp sọ chuột trưởng thành đã vượt qua những khó khăn này và cho phép nghiên cứu histomorphometric về hành động của insulin lên xương. Insulin hoặc dung dịch đối chứng đã được tiêm hàng ngày trong 5 ngày qua bên phải của hộp sọ chuột trưởng thành, và các con vật đã được hy sinh 1 tuần sau đó. Tất cả các chỉ số hình thành xương đều tăng đáng kể ở các bên hộp sọ điều trị bằng insulin so với các bên hộp sọ không tiêm. Có một sự gia tăng 2.73±0.50 lần trong diện tích xương sơ khai (P=0.0005), một sự gia tăng 2.20±0.37 lần trong bề mặt nguyên bào xương (P=0.021) và một sự gia tăng 2.04±0.29 lần trong số lượng nguyên bào xương (P=0.021). Các chỉ số tiêu hủy xương có xu hướng giảm và diện tích xương đã khoáng hóa có xu hướng tăng ở các con vật được điều trị bằng insulin. Hành động trực tiếp của insulin lên xương có thể góp phần vào sự gia tăng mật độ xương thấy được ở bệnh béo phì và đến tình trạng thiếu xương ở bệnh tiểu đường loại I, những tình trạng liên quan đến sự thừa và thiếu insulin tương ứng.
Từ khóa
#insulin #mật độ xương #nguyên bào xương #khối lượng mỡ #hạ đường huyếtTài liệu tham khảo
Pun KK, Lau P, Ho PW (1989) The characterization, regulation, and function of insulin receptors on osteoblast-like clonal osteosarcoma cell line. J Bone Miner Res 4:853–862
Hickman J, McElduff A (1989) Insulin promotes growth of the cultured rat osteosarcoma cell line UMR-106-01: an osteoblast-like cell. Endocrinology 124:701–706
Wettenhall REH, Schwartz PL, Bornstein J (1969) Actions of insulin and growth hormone on collagen and chondroitin sulfate synthesis in bone organ culture. Diabetes 18:280–284
Kream BE, Smith MD, Canalis E, Raisz LG (1985) Characterization of the effect of insulin on collagen synthesis in fetal rat bone. Endocrinology 116:296–302
Hough S, Avioli LV, Bergfeld MA, Fallon MD, Slatopolsky E, Teitelbaum SL (1981) Correction of abnormal bone and mineral metabolism in chronic streptozotocin-induced diabetes mellitus in the rat by insulin therapy. Endocrinology 108: 2228–2234
Goodman WG, Hori MT (1984) Diminished bone formation in experimental diabetes. Relationship to osteoid maturation and mineralization. Diabetes 33:825–831
Verhaeghe J, Suiker AMH, Nyomba BL, Visser WJ, Einhorn TA, Dequeker EJ, Bouillon R (1989) Bone mineral homeostasis in spontaneously diabetic BB rats: II. Impaired bone turnover and decreased osteocalcin synthesis. Endocrinology 124:573–582
Umpierrez GE, Zlatev T, Spanheimer RG (1989) Correlation of altered collagen metabolism in diabetic animals with insulin therapy. Matrix 9:336–342
Reid IR, Evans MC, Cooper GJS, Ames RW, Stapleton J (1993) Circulating insulin levels are related to bone density in normal postmenopausal women. Am J Physiol 265 (4) 1: E655-E659
Reid IR, Ames R, Evans MC, Sharpe S, Gamble G, France JT, Lim TMT, Cundy TF (1992) Determinants of total body and regional bone mineral density in normal postmenopausal women—a key role for fat mass. J Clin Endocrinol Metab 75:45–51
Reid IR, Plank LD, Evans MC (1992) Fat mass is an important determinant of whole body bone density in premenopausal women but not in men. J Clin Endocrinol Metab 75:779–782
Reid IR, Evans MC, Ames RW (1994) Volumetric bone density of the lumbar spine is related to fat mass but not lean mass in normal postmenopausal women. Osteoporosis Int 4:362–367
Reid IR, Legge M, Stapleton JP, Evans MC, Grey AB (1995) Regular exercise dissociates fat mass and bone density in premenopausal women. J Clin Endocrinol Metab 80:1764–1768
Compston JE, Bhambhani M, Laskey MA, Murphy S, Khaw KT (1992) Body composition and bone mass in postmenopausal women. Clin Endocrinol 37:426–431
Tsunenari T, Tsutsumi M, Ohno K, Yamamoto Y, Kawakatsu M, Shimogaki K, Negishi H, Sugimoto T, Fukase M, Fujita T (1993) Age-related and gender-related changes in body composition in Japanese subjects. J Bone Miner Res 8:397–402
Lindsay R, Cosman F, Herrington BS, Himmelstein S (1992) Bone mass and body composition in normal women. J Bone Miner Res 7:55–63
Nuti R, Martini G, Frediani G, Valenti R, Giovani S (1994) Relationships between body composition and bone density in healthy and osteoporotic women. J Bone Miner Res 9 (suppl 1):S257
Nelson DA, Feingold M, Bolin F, Parfitt AM (1991) Principal components analysis of regional bone density in black and white women: relationship to body size and composition. Am J Phys Anthropol 86:507–514
Rae MH, Mole PA, Paterson CR (1991) Endogenous factors affecting bone mineral content in post-menopausal women. Maturitas 13:319–324
Boyce BF, Aufdemorte TB, Garrett IR, Yates AJP, Mundy GR (1989) Effects of interleukin-1 on bone turnover in normal mice. Endocrinology 125:1142–1150
Cornish J, Callon KE King A, Edgar S, Reid IR (1993) The effect of leukemia inhibitory factor on bone in vivo. Endocrinology 132:1359–1366
Cornish J, Callon KE, Cooper GJS, Reid IR (1993) Amylin stimulates osteoblast proliferation and increases mineralized bone volume in adult mice. Biochem Biophys Res Commun 207:133–139
Cornish J, Callon KE, Reid IR (1995) An in vivo model of the rapid assessment of the local effects of parathyroid hormone on bone histomorphometry. Bone 17:249S-254S
Moller DE, Flier JS (1991) Insulin resistance-mechanisms, syndromes, and implications. N Engl J Med 325:938–948
Reid IR, Evans MC, Cooper GJS, Ames RW, Stapleton J (1993) Circulating insulin levels are related to bone density in normal postmenopausal women. Am J Physiol 265:E655-E659
Garzo VG, Dorrington JH (1984) Aromatase activity in human granulosa cells during follicular development and the modulation of follicle-stimulating hormone and insulin. Am Obstet Gynecol 148:657–662
Plymate SR, Matej LA, Jones RE, Friedl KE (1988) Inhibition of sex hormone-binding globulin production in the human hepatoma (hep g2) cell line by insulin and prolactin. J Clin Endocrinol Metab 67:460–461
Peiris AN, Stagner JI, Plymate SR, Vogel RL, Heck M, Samols E (1993) Relationship of insulin secretory pulses to sex hormone-binding globulin in normal men. J Clin Endocrinol Metab 76:279–282
Bouillon R (1991) Diabetic bone disease. Calcif Tissue Int 49:155–160