背景及目的:骨质疏松症是一种以骨量减少和骨微结构恶化为特征的疾病,是世界范围内中老年人群的主要健康问题之一。与此同时,肥胖对机体骨骼代谢平衡具有一定的影响,肥胖人群是骨质流失的潜在高危人群,但基于国内人群的相关性研究报道较少。现阶段药物治疗和生活方式干预是防治骨质流失的主要方法,Hydroxyapatite bioactive matrix但鉴于药物治疗的副作用及生https://www.selleck.cn/products/Docetaxel(Taxotere).html活方式干预依从性差等原因,营养补充成为延缓和预防骨质流失的重要策略,因此开发寻找能够预防肥胖所致骨丢失的营养物质,对预防肥胖老年人群骨质流失,提高生活质量具有重要意义。苹果是一种常见的水果,其富含的植物化学物(如多酚)对人群健康及疾病防治具有一定效果。苹果多酚对降低肥胖机体体重、体质具有显著效果,但对肥胖机体骨代谢平衡的作用尚不完全明确。评价苹果多酚对肥胖机体骨代谢平衡的影响,探究其潜在机制,将为开拓骨质疏松防治干预手段提供新途径。方法:第一部分:体质、体脂与老年人骨骼健康状况的相关性研究。采用整群随机抽样的方法,针对青岛胶州市里岔镇11个自然村中60岁以上老年人开展横断面研究。通过面对面的问卷调查、标准化的体格检查、实验室检测获取研究对象的一般人口学特征、体格信息、疾病或健康状况。使用超声骨密度仪测量研究对象的跟骨处骨密度值。使用Cochran-Armitage趋势性检验分析骨密度(Bone Mineral Density,BMD)随肥胖指标的变化趋势。运用线性回归模型探讨不同肥胖指标水平与骨密度的关联。使用二元logistic回归模型分析不同肥胖指标水平与骨质疏松症的关联。第二部分:苹果多酚对肥胖诱导的骨质流失的预防效果及机制探讨。使用40只雄性8周龄C57BL/6J小鼠,通过喂养高脂饲料建立肥胖小鼠模型,同时通过灌胃途径开展苹果多酚干预实验。具体分组如下(每组10只):对照组(CON),肥胖模型组(HFD),白藜芦醇组(阳性对照,RES),苹果多酚组(APP)。CON组和HFD组灌胃生理盐水。RES组灌胃100mg/kg/天的白藜芦醇生理盐水混悬液。APP组灌胃800mg/kg/天的苹果多酚生理盐水混悬液。干预时间为8周,期间进行体重、摄食量记录。牺牲小鼠后,收集附睾脂肪,股骨和血液并分离血清。通过计算体重、体脂,检测血清血脂代谢指标来确定肥胖模型是否成功建立。使用Micro-CT观察并分析股骨松质骨和皮质骨的三维结构和骨微结构参数。使用三点弯曲试验和有限元法检测小鼠股骨的刚度和强度,评价其生物力学性能的变化。使用酶联免疫吸附测定法、Western Blot、免疫组化染色法和马弗炉高温煅烧,分别检测骨吸收、骨生成和骨骼矿化相关标志物的水平。结果:(1)本横断面研究共纳入782名研究对象,其中男性352人,女性430人。线性相关分析显示,BMD值与身体质量指数(Body Mass Index,BMI,r=-0.091,P=0.011),体脂率(Body Fat Percentage,BFP,r=-0.250,P<0.001),内脏脂肪面积(Visceral Fat Area,VFA,r=-0.104,P=0.004)和腰身比(Waist Height Ratio,WHt R(r=-0.164,P<0.001)均有显著负相关关系。多元线性回归分析结果显示,BFP(b=-0.003,t=-4.301,P<0.001)和WHt R(b=-0.578,t=-3.605,P<0.001)是BMD值的负预测因子。趋势性检验结果显示,在总人群中,BMI与BMD值呈倒U型关系;随着BFP(P_(趋势)<0.001)、VFA(P_(趋势)<0.001)和WHt R(P_(趋势)<0.001)的增加,BMD值有显著下降的趋势。在男性人群中,随着BMI(P_(趋势)=0.014)、BFP(P_(趋势)=0.004)、VFA(P_(趋势)=0.013)、腰围(Waist Circumference,WC,P_(趋势)=0.007)和WHt R(P_(趋势)=0.044)的增加,BMD值有显著下降的趋势。在女性群体中,BMI和BFP与BMD值呈倒U型关系;而随着VFA、WC、WHt R和腰臀比(Waist Hip Rate,WHR)的增加,BMD值得线性变化并不显著。二元Logistic回归分析显示,在男性人群中,控制一些混杂因素后,BFP最高分位相比于最低分位发生骨质疏松症的概率增加3.827倍(P<0.05)。(2)经过8周高脂饲料喂养,HFD组小鼠体重、体重增长率和体脂肪含量显著高于CON组(P<0.05);血清甘油三酯(Triglyceride,TG)、总胆固醇(Total Cholesterol,TC)和低密度脂蛋白胆固醇水平(Low Density Lipoprotein-Cholesterin,LDL-C)显著高于CON组(P<0.05);HOMA-IR显著高于CON组(P<0.01)。提示肥胖模型成功建立。APP组和RES组小鼠体重、体重增长率和体脂肪含量显著低于HFD组(P<0.05);APP和RES组血清TG、TC和LDL-C显著低于HFD组(P<0.05),HOMA-IR显著低于HFD组(P<0.001)。Micro-CT分析结果显示,HFD组小鼠股骨骨小梁三维结构遭到破坏,骨小梁骨密度、骨体积分数显著低于CON组(P<0.001);HFD组小鼠股骨弹性模量显著低于CON组(P<0.001)。APP组和RES组小鼠股骨骨小梁三维结构较为完好,骨小梁骨密度、骨体积分数显著高于HFD组(P<0.05),弹性模量显著高于HFD组(P<0.01)。APP和RES组小鼠血清肿瘤坏死因子-α(Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-确认细节6)、抗酒石酸碱性磷酸酶(Tartrate-Resistant Alkaline Phosphatase,TRACP)和甲状旁腺激素(Parathyroid Hormone,PTH)的水平显著低于HFD组(P<0.05);RES组小鼠股骨TRACP阳性区域细胞计数显著低于HFD组(P<0.05),但APP组与HFD组相比无统计学差异。APP组小鼠股骨及血清中成骨特异性转录因子(Runt-Related Transcription Factor 2,Runx2)水平显著高于HFD组(P<0.05);股骨中骨保护素(Osteoprotegerin,OPG)的蛋白质水平显著高于HFD组(P<0.01)。RES组股骨核因子-κB受体激活因子配体(Receptor Activator for Nuclear Factor-κB Ligand,RANKL)的蛋白质水平显著低于HFD组(P<0.01)。APP组OPG/RANKL的比值显著高于HFD组(P<0.01),但RES组与HFD组相比无统计学差异。APP组小鼠股骨胶原面积占比显著高于HFD组(P<0.01),股骨中灰分占比显著高于HFD组(P<0.05);血清I型胶原N端前肽(Procollagen I N-Terminal Propeptide,P1NP)的水平显著高于HFD组(P<0.001)。结论:在青岛胶州地区老年人群中,肥胖指标与骨密度呈负相关。动物模型实验显示,使用高脂饲料喂养诱导的肥胖小鼠可引发严重的骨质流失。苹果多酚的补充可提高肥胖小鼠的骨密度和骨微结构参数,增强股骨生物力学性能,抑制血清骨吸收标志物的水平并显著增加骨生成标志物的水平,改善肥胖小鼠的骨质流失。