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Intermittent Parathyroid Hormone Administration Counteracts the Adverse Effects of Glucocorticoids on Osteoblast and Osteocyte Viability, Bone Formation, and Strength in Mice

骨细胞 成骨细胞 内分泌学 内科学 糖皮质激素 骨重建 甲状旁腺激素 破骨细胞 骨矿物 化学 骨质疏松症 骨吸收 医学 受体 生物化学 体外
作者
Robert S. Weinstein,Robert L. Jilka,Maria Almeida,Paula K. Roberson,Stavros C. Manolagas
出处
期刊:Endocrinology [Oxford University Press]
卷期号:151 (6): 2641-2649 被引量:112
标识
DOI:10.1210/en.2009-1488
摘要

Glucocorticoids act directly on bone cells to decrease production of osteoblasts and osteoclasts, increase osteoblast and osteocyte apoptosis, and prolong osteoclast life span. Conversely, daily injections of PTH decrease osteoblast and osteocyte apoptosis and increase bone formation and strength. Using a mouse model, we investigated whether the recently demonstrated efficacy of PTH in glucocorticoid-induced bone disease results from the ability of this therapeutic modality to counteract at least some of the direct effects of glucocorticoids on bone cells. Glucocorticoid administration to 5- to 6-month-old Swiss-Webster mice for 28 d increased the prevalence of osteoblast and osteocyte apoptosis and decreased osteoblast number, activation frequency, and bone formation rate, resulting in reduced osteoid, wall and trabecular width, bone mineral density, and bone strength. In contrast, daily injections of PTH caused a decrease in osteoblast and osteocyte apoptosis and an increase in osteoblast number, activation frequency, bone formation rate, bone mineral density, and bone strength. The decreased osteocyte apoptosis was associated with increased bone strength. When the two agents were combined, all the adverse effects of glucocorticoid excess on bone were prevented. Likewise, in cultured osteoblastic cells, PTH attenuated the adverse effects of glucocorticoids on osteoblast survival and Wnt signaling via an Akt phosphorylation-dependent mechanism. We conclude that intermittent PTH administration directly counteracts the key pathogenetic mechanisms of glucocorticoid excess on bone, thus providing a mechanistic explanation of its efficacy against glucocorticoid-induced osteoporosis.

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