采用贫铀(Depleted uranium, DU)片植入大鼠腓肠肌建立DU长期内污染的动物模型,电感耦合等离子质谱仪(Inductive coupled plasma-mass spectrometry, ICP-MS)分析DU在不同组织器官的滞留规律,电镜放射自显影示踪研究DU在肾和骨组织细胞亚微结构的定位特性;骨量、骨生物力学、电镜病理和骨形态计量学指标观察骨代谢功能和骨矿盐结构的病理改变,探讨DU内污染致骨代谢损伤的剂量效应和时间效应;测定肾脏1α-羟化酶活性以分析DU肾损伤致D激素合成不足、诱发骨代谢障碍及骨矿盐结构改变的病理机理,结合骨相关基因表达、骨髓基质细胞的分化诱导、以及成骨细胞的形态功能、细胞凋亡及其分子机理的研究,探讨DU内污染致远期危害的骨代谢损伤效应的生物学特性及病理机制,对DU创伤采取的早期医学处理方法和预防DU所致远期危害有重要的指导意义。
采用DU片植入大鼠腓肠肌建立DU嵌入损伤致DU长期内污染动物模型,ICP-MS分析铀在机体内的分布和滞留规律。结果表明,尿铀是DU嵌入损伤后机体内污染的一个有效检测指标。肾脏和骨骼是DU嵌入损伤后的主要蓄积器官,且滞留时间长,应重视对肾脏和骨代谢的损伤效应研究。DU嵌入损伤可致骨量明显降低、骨生物力学性能下降、骨组织结构出现明显损伤,并存在剂量和时间效应。DU嵌入可引起明显的肾损伤,包括肾功能进行性减退、肾小球和肾小管出现明显的病理改变,肾1α羟化酶活性下降,D—激素合成不足,是DU嵌入肾损伤致骨矿盐损伤的主要激素调节障碍的机制。DU嵌入损伤后骨形成能力下降、骨吸收功能亢进,骨组织BGP和1-Collagen等相关基因mRNA表达量明显降低,证明DU嵌入损伤可导致骨代谢失衡,是DU致骨代谢损伤的重要病理生理机制。此外,DU可抑制OB增殖、分化及矿化,抑制成骨细胞ALP和BGP的mRNA表达,提高RANKL/OPG比值,证明DU可有效抑制OB骨形成能力,并可使OB介导的破骨细胞功能过度活跃。DU可通过对肾损伤致骨损伤的间接毒性作用,也可通过对骨的直接毒性作用,干扰骨矿化与形成过程。