目的:检测AMPKα、Sirt1、MCP-1在幼兔激素性股骨头缺血坏死模型股骨头组织中的表达,体外培养人破骨细胞在不同浓度糖皮质激素作用下检测AMPKα、Sirt1的表达及细胞凋亡情况,探讨AMPK-Sirt1信号通路与幼兔激素性股骨头坏死发病的相关性。方法:1.选取8周龄新西兰白兔60只,体重1.7～2.3kg。随机表法分为2组:激素注射组(50只),醋酸泼尼松龙7.5mg/kg双侧臀肌交替注射,每周2次,共8周;对medium-chain dehydrogenase照组(10只),以相同方法注射等量生理盐水。末次注射完成后第7天,处死全部实验动物并立即取股骨头。根据股骨头大体形态学和组织病理学切片判断是否发生骨坏死,将激素注射组分成发病组和未发病组。RT-PCR检测AMPKα1、Sirt1、MCP-1基因在各组股骨头中的表达水平,ELISA定量检测AMPKα、Sirt1蛋白在各组股骨头中的表达量,比较不同组间表达差异。2.体外培养人破骨细胞传至第四代,分为空白对照组和激素干预组(3组)。激素干预组(3组):分别加入不同浓度的醋酸泼尼松龙,使其在培养基中的终浓度为10~(-8)mol/L、10~(-7)mol/L、10~(-6)mol/L。每组培养基中DMSO浓度不高于0.1%,作用72小时。应用RT-PCR、Western-blotting检测AMPKα、Sirt1在各组中的表达水平。流式细胞术检测同时期各组破骨细胞总凋亡率,TRAP染色观察破骨细胞。结果:1.造模结束时,激素注射组存活30只,8只判定股骨头坏死阳性(7只单侧发病、1只双侧发病),造模成功率26.67%(8/30);对照组无死亡。组织病理学切片:未发病组和发病组骨小梁稀疏、变细,骨髓腔腔体增大,内部脂肪细胞增大、增多。发病组骨小梁断裂,骺板细胞排列不规则,软骨细胞柱倾斜;骨陷窝内骨细胞核固缩、变形、边聚,空骨陷窝增多。RT-PCR结果示:AMPKα1在对照组、未发病组及发病组的相对表达量为1.00±0.05、1.42±0.02、2.20±0.03,三组间差异均有统计学意义;Sirt1在对照组、未发病组及发病组的相对表达量为1.00±0.04、1.46±0.06、2.05±0.06,三组间差异均有统计学意义;MCP-1在对照组、未发病组及发病组的相对表达量为1.01±0.10、3.67±0.11、3.94±0.13,未发病组、发病组与对照组比较差异有统计学意义,未发病组与发病组比较差异无统计学意义(P>0.05)。ELISA结果示:AMPKα在对照组、未发病组及发病组的表达量(Units/m L)为115.4±2.23、242.5±18.06、505.6±9.20,三组间差异均有统计学意义。Sirt1在对照组、未发病组及发病组的表达量(ng/m L)为5.27±0.26、6.78±0.29、9.27±0.75,三组间差异均有统计学意义。2.体外培养人破骨细胞72h后,流式细胞术检测空白对照组、激素干预组(10~(-8)mol/L、10~(-7)mol/L、10~(-6)mol/L)细胞总凋亡率(%)为:4.94±0.54、61.56±1.54、67.54±1.56、75.92±1.11,激素干预组与空白对照组比较差异均有统计学意义。RT-PCR结果示:AMPKα1在selleck激酶抑制剂空白对照组、激素干预组(10~(-8)mol/L、10~(-7)mol/L、10~(-6)mol/L)相对表达量为1.00±0.03、0.70±0.06、0.54±0.03、0.19±0.02,激素干预组与对照组比较差异均有统计学意义,激素干预组内相对表达量随醋酸泼尼松龙浓度升高而降低;Sirt1在空白对照组、激素干预组(10~(-8)mol/L、10~(-7)mol/L、10~(-6)mol/L)相对表达量为1.01±0.05、1.02±0.06、0.30±0.06、0.08±0.04,激素干预组(10~(-7)mol/L、10~(-6)mol/L)与对照组比较差异有统计学意义,激素干预组(10~(-8)mol/L)Belnacasan IC50与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05),在激素干预组内相对表达量随醋酸泼尼松龙浓度升高而降低。Western-blotting结果示:AMPKα在空白对照组、激素干预组(10~(-8)mol/L、10~(-7)mol/L、10~(-6)mol/L)相对表达量为1.00±0.02、0.93±0.02、0.84±0.02、0.55±0.02,激素干预组(10~(-7)mol/L、10~(-6)mol/L)与对照组比较差异有统计学意义,激素干预组(10~(-8)mol/L)与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05),在激素干预组内相对表达量随醋酸泼尼松龙浓度升高而降低;Sirt1在空白对照组、激素干预组(10~(-8)mol/L、10~(-7)mol/L、10~(-6)mol/L)相对表达量为1.00±0.02、1.07±0.03、0.65±0.06、0.34±0.02,激素干预组(10~(-7)mol/L、10~(-6)mol/L)与对照组比较差异有统计学意义,激素干预组(10~(-8)mol/L)与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05),在激素干预组内相对表达量随醋酸泼尼松龙浓度升高而降低。结论:糖皮质激素通过下调AMPK-Sirt1信号通路的表达促进体外培养人破骨细胞凋亡;在幼兔激素性股骨头坏死模型中,AMPK-Sirt1信号通路表达上调,且骨坏死发生时其表达水平进一步升高,可能促使幼兔激素性股骨头坏死加重。