高原去势大鼠松质骨的微观结构及力学性能变化的研究

目的观察高原低氧环境下骨质疏松大鼠模型的松质骨骨密度、力学性能及骨小梁结构的变化。方法选用纯种SD雌性大白鼠72只,随机分为高原去势组和平原去势组、高原对照组和平原对照组。术后分别在海拔高于3000m的高原和低于500m的平原饲养。并于术后1个月、3个月和6个月测量大鼠的股骨骨密度和腰椎生物力学强度,并行Micro-CT分析。结果 3个月时,高原和平原饲养的去势大鼠骨密度下降较为显著(P<0.05),且高原去势组骨密度明显低于平原去势组(P<0.05),对照组均无显著变化(P>0.05)。6个月时,除平原对照组骨密度无显著变化,其他三组骨密度均有显著降低,且高原去势组骨密度明显低于其他组,差异具有统计学意义(P<0.01)。生物力学检测发现,去势6个月以后,高原去势组、平原去势组、高原对照组和平原对照组抗压强度较去势后1个月分别降低29.48%、24.85%、15.63%和3.98%,高原去势组下降更为明显(P<0.01)。Mi-cro-CT分析显示,高原去势组大鼠骨的相对骨体积(BV/TV)、骨小梁数目(Tb.N)显著低于其他组,骨小梁分离度(Tb.Sp)则较其他组显著增高,差异具有统计学意义(P<0.01)。结论高原缺氧环境可引起骨代谢异常,并加速骨质疏松发展的进程,应用Micro-CT分析有助于研究高原骨质疏松动物模型的骨小梁结构变化。     

去卵巢大鼠骨质疏松模型的特点

目的：观察去卵巢致Wistar大鼠骨质疏松模型骨密度、结构、最大载荷等变化特点，探讨骨量与骨结构的可能关系。 方法：实验于2002—09／2004-01在解放军第三军医大学动物研究所及中心实验室完成。选择雌性未孕Wistar大鼠20只，随机数字表法分为去势组、假手术组，各10只。去势组行双侧卵巢切除，假手术组不切除卵巢。术后8周测定以下指标：①骨密度：在双能X射线骨密度仪的探头下，应用小动物软件进行腰椎和股骨的扫描，测定骨密度值。②椎体压缩测试：将磨制好的椎体置于实验机上，取加载速度1mm／min进行测试，其结构力学参数由载荷-变形曲线获得，材料力学参数由应力-应变曲线获得。③骨形态计量学检查指标：骨小梁面积百分数（％Tb．Ar），代表骨量；骨小梁厚度（Tb．Th）、骨小梁数量（Tb．N），骨小梁分离度（Tb．sp）。④血、尿生化指标的测定：血清钙、磷，尿钙、磷，尿肌酐．均采用BECKMAN自动生化分析仪。血清骨钙紊、血清碱性磷酸酶、血清抗酒石酸酸性磷酸酶、尿羟脯氨酸具体参照试剂盒说明。 结果：纳入动物20只，均进入结果分析。①去势组大鼠股骨骨密度明显低于假手术组【分别为（0．166&;#177;0．026），（0．195&;#177;0．027）g／cm^2,P〈0．05】，腰椎骨密度尤其显著[分别为（0．190&;#177;0．011），（0．251&;#177;0．029）g／cm^2,．P〈0．01]。②去势组大鼠股骨最大载荷与假手术组相比显著降低[分别为（94．43&;#177;8．96），（109．49&;#177;12．41）N，P〈0．05]，腰椎最大载荷降低尤其显著[分别为（98．75&;#177;8．19），（118．82&;#177;15．74）N，P〈0．01]。③去势组大鼠骨小梁面积百分数（％Tb.Ar）、骨小梁厚度（Tb．Th）、骨小梁数量（Tb．N）与假手术组相比显著降低（去势组分别为4．78&;#177;0．76，46．29&;#177;9．96，0．64&;#177;0．08，假手术组分别为7．74&;#177;1．76，60．91&;#177;3．80，1．26&;#177;0．26，P〈0．01）；骨小梁分离度（Tb．Sp）显著增高（分别为2300．85&;#177;480．10，1112．27&;#177;65．81，P〈0．01）。④血、尿生化指标显示：骨吸收大于骨形成。 结论：Wistar大鼠去卵巢8周成功建立了绝经后骨质疏松模型，骨量与骨结构的一些参数可能存在某种关系。     

维持性血液透析患者不同骨转换类型下松质骨微观结构的研究

目的分析不同骨转换状态下维持性血液透析(maintenance hemodialysis,MHD)患者松质骨微结构的差异。方法选取血液透析中心收治的年满18周岁且同意接受骨活检的MHD患者。对所有入组患者行骨活检获取髂前上棘松质骨标本,采用全自动图象数字化分析仪,对骨组织切片进行二维组织形态计量学参数测量。根据测量结果,将骨标本分为高、低、混合骨转换组。使用Micro-CT技术(我院伤骨科研究所,SKYSCAN 1172,SKYSCAN公司,比利时),对所有标本进行三维形态计量学测量,空间分辨率10μm体素,主要测量参数包括,骨小梁体积骨密度(volume bone mineral density,v BMD)、骨小梁体积分数(bone volume/tissue volume,BV/TV)、骨小梁厚度(trabecular thickness,Tb.Th)、骨小梁数量(trabecular number,Tb.N)、骨小梁分离度(trabecular seperation,Tb.Sp)、结构模型指数(structure model index,SMI)以及各项异性程度(degree of anisotropy,DA)。采用方差检验,比较各组骨标本间松质骨微观结构的差异。使用Pearson相关,分析高骨转换组中二维结构参数(骨活检测量)与三维结构参数(Micro-CT扫描)之间的相关性。结果本研究共入组9例骨活检标本,其中高骨转换、低骨转换以及混合骨转换各3例。方差分析结果显示,3组间三维结构参数(v BMD、BV/TV、Tb.N、Tb.Th、Tb.Sp、SMI以及DA)比较无统计学差异(F=1.859,P=0.235;F=2.040,P=0.211;F=0.509,P=0.625;F=0.126,P=0.883;F=0.436,P=0.666;F=3.311,P=0.107;F=0.304,P=0.749)。进一步比较高骨转换组中二维结构参数(骨小梁面积分数trabecular area,Tb.Ar;骨小梁宽度trabecular width,Tb.Wi)与三维结构参数(BV/TV、Tb.Th)之间的相关性,发现相同意义的两项指标(Tb.Ar与BV/TV;Tb.Wi与Tb.Th)用骨活检检测与用Micro-CT检测,其结果无明显相关性(r=-0.848,P=0.355,r=-0.263,P=0.830)。结论在MHD患者骨微结构的研究中,虽然我们并未发现不同骨转换状态下松质骨间存在显著的微结构差异,但通过Micro-CT技术的应用我们能更全面细致的分析MHD患者松质骨的空间构向,弥补组织形态计量学的不足,对研究肾性骨病病理生理,评估骨质量的改变具有十分重要的意义。     

针刺疗法干预RANKL/OPG信号通路调控骨质疏松模型大鼠骨代谢平衡机制研究

目的:探讨针刺疗法对去卵巢大鼠核因子Kappa B受体活化因子配体(RANKL)/骨保护素(OPG)信号通路的影响,并分析其调控骨代谢平衡的机制。方法:选择SPF级雌性Wistar大鼠60只,按照随机数字表法分为空白组、模型组、雌二醇组和针刺组,每组15只。除空白组外,其他3组大鼠均采用去卵巢法建立骨质疏松模型。造模成功后进行为期12周的干预,空白组、模型组大鼠给予0.9%Na Cl溶液50μg/(kg·d)灌胃,雌二醇组给予戊酸雌二醇50μg/(kg·d)灌胃,针刺组给予电针刺激肾俞、三阴交、关元、足三里等穴位,刺激强度2 mA,频率2 Hz,15 min/次,1次/d。采用酶联免疫法(ELISA)分析4组大鼠血清中骨特异性碱性磷酸酶(BALP)、I型胶原羧基末端肽(CTX-I)、核结合因子-α1(CBF-α1)、I型前胶原氨基端前肽(PINP)、骨钙素(OC)等骨代谢标志物含量;采用Micro-CT分析股骨远端骨密度(BMD)、相对骨体积(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、连接密度(Conn.D)、骨小梁分离度(Tb.Sp)、骨小梁数量(Tb.N)、结构模型指数(SMI)等;采用TUNEL法检测大鼠股骨远端细胞凋亡情况;采用蛋白免疫印迹法(Western blotting)和实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)检测大鼠股骨和下丘脑组织中RANKL、OPG蛋白和mRNA表达水平。结果:(1)骨密度及骨代谢标志物:与空白组比较,模型组BMD、BALP、CBF-α1、CTX-I、PINP、OC均明显降低(P0.05)。与模型组比较,针刺组BMD、BALP、CBF-α1、CTX-I、PINP、OC均明显升高(P0.05)。(2)骨小梁微结构:与空白组比较,模型组BV/TV、Tb.N、Tb.Th、Conn.D均明显降低,Tb.Sp、SMI均明显升高(P0.05)。与模型组比较,针刺组BV/TV、Tb.N、Tb.Th、Conn.D均明显升高,Tb.Sp、SMI均明显降低(P0.05)。(3)骨远端细胞凋亡情况:与空白组比较,模型组凋亡细胞数量明显增加;与模型组比较,雌二醇组、针刺组干预后大鼠股骨远端细胞凋亡数量均明显减少。(4)下丘脑及股骨组织OPG、RANKL mRNA和蛋白表达:与空白组比较,模型组下丘脑、股骨中OPG mRNA和蛋白表达均明显降低,RANKL mRNA和蛋白表达均明显升高(P0.05)。与模型组比较,针刺组下丘脑、股骨中OPG mRNA和蛋白表达均明显上升,RANKL mRNA和蛋白表达均明显下降(P0.05)。结论:针刺疗法能够改善OP模型大鼠骨密度,调节骨代谢水平,改善骨小梁微结构,其机制可能与RANKL/OPG信号通路调控有关。     

基于Micro-CT分析补肾方干预骨质疏松症大鼠模型的疗效

  目的  基于Micro-CT探究补肾方对去卵巢骨质疏松大鼠股骨骨微结构、骨周围血管体积、骨力学和血清碱性磷酸酶（ALP）的影响。  方法  选择3月龄雌性SD大鼠30只,随机分为对照组、补肾方干预组和戊酸雌二醇干预组,10只/组,摘除双侧卵巢。造模3月后,分别用注射用0.9%NaCl溶液、补肾方、戊酸雌二醇灌胃干预4周,通过Micro-CT扫描观察股骨微结构和骨周围血管体积,小动物骨骼强度测定仪测量骨折应力和压碎力,并检测大鼠血清ALP活性。  结果  与对照组相比,Micro-CT扫描结果显示,补肾方干预组可明显改善骨密度（P=0.0114）,提高骨体积分数（P=0.0006）,增加骨小梁数目（P=0.0016）,加厚骨小梁厚度（P=0.0050）,血管体积（P < 0.0001）;骨骼强度检测显示,补肾方干预组股骨骨折应力增强（P=0.0044）;同时ALP活性增加（P= 0.0181）。  结论  补肾方能显著改善股骨骨微结构,提升骨周围血管体积,增强骨折应力,提高ALP水平,提示其可能成为今后临床治疗骨质疏松患者的配方。      

Micro CT定量研究去卵巢山羊胫骨平台松质骨微结构特点

背景：骨质疏松时胫骨平台松质骨微结构发生显著变化,Micro CT是一种能够全面、立体、无创测量骨微结构、评估骨质量及预测骨强度的新兴技术,近年来在骨质疏松研究领域得到日益广泛的应用.目的：应用Micro CT技术定量研究去卵巢山羊胫骨平台松质骨的微结构特点.方法：将12只2.5岁健康雌性山羊随机分为去卵巢组和假手术组,去卵巢组行卵巢切除,假手术组切除等量腹腔脂肪组织,每组各6只.两组实验动物分别在术后2,4年处死,分离并截取左侧胫骨平台,行Micro CT扫描,分别测量胫骨平台骨骺松质骨和干骺端松质骨微结构参数.结果与结论：术后2和4年,与假手术组相比,去卵巢组胫骨平台骨骺和干骺松质骨微观结构参数-骨体积分数、骨小梁数量和骨小梁厚度均降低（P＜0.05）,骨小梁分离度均升高（P＜0.05）,基本呈时间依赖性变化.仅在术后4年,去卵巢组骨骺松质骨微观结构参数骨小梁厚度与假手术组相比差异无显著性意义（P＞0.05）,其骨小梁分离度、骨小梁厚度与去卵巢组术后2年相比差异无显著性意义（P＞0.05）.无论术后2或4年,与假手术组相比,去卵巢组干骺端松质骨微结构参数的改变均比骨骺松质骨明显.结果证实,山羊胫骨平台骨骺松质骨微结构参数与干骺端松质骨具有一定的差异;骨质疏松时山羊胫骨平台松质骨微结构改变呈现出区域性特点,干骺端松质骨较骨骺松质骨微结构退变更为显著.     

脊髓损伤早期及制动大鼠股骨干骺端的显微CT观察

背景：脊髓损伤后可引起损伤平面以下骨量大量丢失,导致骨质疏松。目的：观察比较脊髓损伤及失用性制动模型大鼠股骨远端骨密度及骨微观结构的改变。方法：将SD大鼠随机分为3组：对照组,切除T10椎板,不损伤硬膜及脊髓;脊髓损伤组,切除T10椎板后行Allen＇s法造成脊髓损伤;制动组,以大鼠双侧腿-尾缝合造成双下肢制动。10d后取一侧尺、桡骨及股骨行骨密度检测,另一侧股骨行显微CT扫描。结果与结论：脊髓损伤组与制动组大鼠股骨远端骨密度、骨矿物质含量、骨体积分数表、骨小梁厚度、骨皮质面积及厚度、骨小梁数量均低于对照组（P〈0.05）,骨小梁结构模型指数、骨表面积体积比、骨小梁分离度均高于对照组;脊髓损伤组上述指标较制动组变化程度更显著（P〈0.05）。3组尺、桡骨密度差异无显著性意义。说明脊髓损伤及制动均可导致骨量丢失,在脊髓损伤早期损伤平面以下部位骨微观结构呈现骨质疏松明显改变,且程度比失用性因素严重。     

运动对老年大鼠骨质疏松及骨髓间充质干细胞自噬的影响

目的：观察运动对老年大鼠骨髓间充质干细胞自噬及其骨微结构的影响。方法：6只6月龄大鼠为青年组,饲养6月后取材;12只27月龄大鼠分为运动组、老年组,运动组大鼠给予运动跑台干预8周。干预结束后,ELISA检测血清骨代谢标志物NTX、PINP、BLAP、TRCAP水平;双能X线骨密度仪检测骨密度;骨显微CT检测骨微结构;RT-PCR、Western Blot检测Beclin1、LC3-Ⅱ、p62 m RNA及蛋白表达情况。结果：与青年组相比,老年组血清骨形成标志物PINP、BALP水平均降低（P<0.01）,左侧股骨骨密度降低（P<0.01）,左侧胫骨骨小梁数量（Th.N）及骨小梁体积比（BV/TV）指标均降低（P<0.01）,骨髓间充质干细胞自噬体相关m RNA及其蛋白Beclin1、LC3-Ⅱ、p62表达量均上升（P<0.01）;与老年组相比,运动组血清骨形成标志物PINP、BALP水平均升高（P<0.01）,右侧股骨骨密度（BMD）升高（P<0.01）,右侧胫骨骨小梁数量（Th.N）及骨小梁体积比（BV/TV）指标均升高（P<0.01）,骨髓...     

复合振动对去势骨质疏松大鼠骨强度的作用

目的：观察复合振动骨质疏松大鼠骨强度的影响。方法：4.5月龄SD雌性未育大鼠24只,随机分为对照组和两个实验组。卵巢摘除法骨质疏松造模成功后,实验组各自接受不同的复合振动,分别测大鼠腰椎、股骨骨密度,胫骨骨微结构,腰椎、股骨力学性能。结果：两振动组大鼠腰椎、股骨骨密度均有明显增加,腰椎：0.0055±0.0126g/cm2,0.0132±0.0078g/cm2,股骨：0.0078±0.0081g/cm2,0.0145±0.0053g/cm2,但仅振动2组骨结构（小梁骨数量、间距、连接密度、骨体积分数）和骨极限强度有显著性改善。结论：特定复合振动可以增强去势骨质疏松大鼠骨强度,与同类研究比较可降低振动强度,在治疗骨质疏松方面有应用前景。     

1型糖尿病小鼠下颌骨三维结构及组织形态*

背景：糖尿病是最常见的系统性疾病之一,常引起颌骨及全身其他骨骼结构的变化,以及矿物代谢的异常改变。目的：观察1型糖尿病小鼠下颌骨三维结构以及组织病理学的改变。方法：将小鼠随机分为对照组和糖尿病组,糖尿病组按50 mg/kg 剂量连续5 d 腹腔内注射链脲佐菌素建立1型糖尿病小鼠模型,对照组腹腔注射枸橼酸盐缓冲液。结果与结论：造模3周后,运用显微 CT 技术观察两组小鼠下颌骨三维结构,对其松质骨及皮质骨骨微结构进行定量分析显示,与对照组比较,1型糖尿病小鼠下颌骨感兴趣区域内松质骨骨密度、骨体积分数、骨小梁数量及骨小梁厚度均显著减少(P <0.01,P <0.05),结构模型指数明显增大(P <0.05);皮质骨骨密度、皮质骨面积减少(P <0.05)。苏木精-伊红染色显示,1型糖尿病小鼠脱钙后下颌骨松质骨骨小梁数量及体积均变小。说明链脲佐菌素诱导的1型糖尿病小鼠下颌骨松质骨及皮质骨三维结构明显改变,且松质骨骨组织微结构改变更显著。     

己烯雌酚与淫羊藿总黄酮联合用药对去卵巢大鼠腰椎和股骨的影响

背景以往实验结果提示淫羊藿总黄酮有提高雌激素预防去卵巢大鼠胫骨上段松质骨丢失的作用,又可减少雌激素在应用于防治绝经后骨质疏松症中对子宫的刺激等不良反应,将两者结合应用是否有协同作用?目的观察己烯雌酚与淫羊藿总黄酮联合用药对去卵巢大鼠腰椎和股骨的代谢生化指标和骨组织形态计量学的影响.设计随机对照动物实验.单位广东医学院药理教研室.材料4月龄未交配的雌性SD大鼠,体质量(225±15)g,由中国科学院上海实验动物中心提供,动物级别为清洁级(合格证号中科动管第003号).大鼠随机分为5组假手术组、去卵巢组、己烯雌酚组、淫羊藿总黄酮组与联合用药组,每组10只.方法除假手术组大鼠外,其余行双侧卵巢切除术,假手术组和去卵巢组给予溶剂对照,其余分别为己烯雌酚组22.5 μg/(kg·d),淫羊藿总黄酮组300 mg/(kg·d),联合用药组[己烯雌酚22.5μg/(kg·d)+淫羊藿总黄酮300 mg(kg·d)],均灌胃给药90天.应用骨组织形态计量学方法测量第5腰椎松质骨的动态参数(周长百分数、骨矿化沉积率、骨表面形成率、骨量形成率、骨组织形成率)和静态参数(骨小梁面积百分数、骨小梁厚度、骨小梁数量、骨小梁分离度、单位骨小梁面积破骨细胞数),同时测量股骨钙、磷及羟脯氨酸含量.主要观察指标①己烯雌酚和淫羊藿总黄酮联合用药对去卵巢大鼠腰椎松质骨的动态参数和静态参数的影响.②己烯雌酚和淫羊藿总黄酮联合用药对去卵巢大鼠股骨生化指标的影响.结果5组大鼠,每组10只均纳入结果分析.①己烯雌酚和淫羊藿总黄酮联合用药对去卵巢大鼠股骨生化指标的影响与假手术组比较,去卵巢组大鼠股骨湿重/体质量比、干重/体质量比均明显降低(P＜0.01),骨钙、磷含量及钙/羟脯氨酸比值均降低(P＜0.05).与去卵巢组比较,己烯雌酚组大鼠股骨生化指标无明显变化(P＞0.05);淫羊藿总黄酮组大鼠骨钙、骨磷含量及钙/羟脯氨酸比值明显增加(P＜0.01).联合用药组骨钙、骨磷含量及钙/羟脯氨酸比值均明显增加(P＜0.01),而且高于己烯雌酚组和淫羊藿总黄酮组(P＜0.05).②己烯雌酚和淫羊藿总黄酮联合用药对去卵巢大鼠腰椎静态和动态参数的影响与假手术组比较,去卵巢组大鼠腰椎静态参数中骨小梁面积百分数、骨小梁厚度分别减少35.0%,31.0%,而骨小梁分离度、破骨细胞数分别增加31.6%,106.9%,差异均有显著性(P＜0.05～0.01);动态参数标记周长百分数、骨量形成率分别增加126.8%,36.6%,差异有显著性(P＜0.01).与去卵巢组比较,己烯雌酚使去卵巢大鼠腰椎的骨小梁面积百分数增加20.3%,但差异无显著性(P＞0.05),骨小梁分离度、破骨细胞数分别减少15.1%,47.1%,差异有显著性(P＜0.05);动态参数标记周长百分数、骨矿化沉积率、骨量形成率分别减少44.3%,28.0%,64.1%,差异有显著性(P＜0.05).淫羊藿总黄酮对去卵巢大鼠腰椎静态参数和动态参数均无明显影响(P＞0.05).联合用药使去卵巢大鼠腰椎松质骨的骨小梁面积百分数、骨小梁厚度分别增加52.7%,36.6%,而骨小梁分离度、破骨细胞数分别减少25.5%,61.0%,差异均有显著性(P均＜0.01);动态参数标记周长百分数、骨矿化沉积率、骨量形成率分别减少56.1%,39.2%和2 80.1%,差异均有显著性(P均＜0.01).联合用药组的作用明显强于己烯雌酚组和淫羊藿总黄酮组,差异有显著性(P＜0.05).结论己烯雌酚和淫羊藿总黄酮联合用药明显增加去卵巢大鼠腰椎的骨量和骨小梁厚度,减少骨小梁分离度,其增加骨量的效应比单用己烯雌酚和单用淫羊藿总黄酮的作用明显,且可使股骨钙、磷含量及钙/羟脯氨酸比值增加,提示己烯雌酚与淫羊藿总黄酮联合用药对去卵巢大鼠腰椎和股骨的作用具有协同作用.     

仙珍骨宝胶囊对去卵巢大鼠股骨颈骨代谢的影响

背景：用骨组织形态计量学方法探讨中药对去卵巢大鼠股骨颈骨质疏松的影响,可为采用中药防治绝经后妇女骨质疏松性股骨颈骨折提供实验依据。目的：观察仙珍骨宝胶囊对去卵巢大鼠股骨颈松质骨的影响。方法：3月龄SD雌鼠随机分为4组：基础对照组于实验开始时处死取材,去卵巢组和仙珍骨宝组去卵巢造模。仙珍骨宝组在去卵巢后灌胃仙珍骨宝,去卵巢组和年龄对照组灌胃生理盐水,90d后处死,取股骨颈经不脱钙骨制片进行骨组织形态计量学参数测量。结果与结论：与年龄对照组比较,去卵巢大鼠静态参数的骨小梁面积百分数和骨小粱数量明显减少（P〈0.01）,骨小粱间隙明显增大（P〈O.01）;动态参数的每毫米破骨细胞数和破骨细胞贴壁表面长度明显增加（P〈O.01）,骨矿化沉积率明显减少（P〈O.01）。说明去卵巢能导致大鼠股骨颈骨量显著减少。给予仙珍骨宝治疗后,大鼠的骨小粱厚度及骨小梁面积明显增加（P〈O.05）,每毫米破骨细胞数和破骨细胞贴壁表面长度有所减少,标记周长百分数则有所增加。说明仙珍骨宝能阻止去卵巢所致的大鼠股骨颈骨量丢失。     

雌孕激素合用对去卵巢骨质疏松大鼠的骨保护效果

背景有报道雌激素和孕激素联合应用对防治绝经后骨质疏松症有协同作用,且副作用较小.目的观察炔诺酮和炔雌醇联合应用对去卵巢大鼠骨量的影响.设计随机对照验证性实验观察.单位广东医学院药理教研室.对象清洁级4个半月龄未交配的雌性SD大鼠24只,体质量(23O±l5)g.方法实验于2002-05/11在广东医学院药理教研究空完成.大鼠随机分成3组假手术组,去卵巢组,复方炔诺酮组,每组8只,前2组采用体积分数为0.056的乙醇溶液5mI/(kg·d)灌胃,复方炔诺酮组采用炔诺酮60μg(kg·d)和炔雌醇3.5μg/(kg·d)灌胃(实验用药剂量参照人的用药20～35 ug雌激素十孕激素).所有动物给药时间为90d.给药结束后取胫骨标本,采用全自动图像分析系统对胫骨近端次级骨小梁形成区进行破骨细胞和有关动静态参数的测量;另取肱骨标本用电感偶合等离子体直读光谱仪测定钙含量和测定羟脯氨酸含量.同时测定尿中的钙和羟脯氨酸的含量.主要观实指标①各组大鼠骨小梁面积、骨小梁厚度、骨小梁数目、骨小梁分离度、破骨细胞周长的静态参数变化.荧光周长百分数、矿化沉积率、骨形成率动态参数变化.②血清碱性磷酸酶、骨和尿中钙含量和羟脯氨酸含量变化.结果24只大鼠均进入结果分析.①去卵巢大鼠与假手术组大鼠相比,骨小梁面积百分数下降,骨小梁数目降低和骨小梁分离度增加,伴随明显的破骨细胞周长增加(P＜0．01);骨形成指标明显增加荧光周长百分数和矿化沉积率增加(P＜0．05),骨形成率(BFR/BV)明显增加(P＜0．01).②复方炔诺酮组与去卵巢组比较,骨量和骨小梁数目增加,骨小梁面积增加82％和骨小梁数目增加83%(P＜0.05),骨小梁分离度降低51％(P＜0．05);破骨细胞周长降低52.05%(P＜0.01);同时骨有机质含量增加和尿羟脯氨酸排出量减少(P＜0.05).结论炔诺酮和炔雌醇联合应用可防治去卵巢大鼠骨质疏松,增加骨量和骨有机质含量,且不明显抑制骨形成.实验提供的药物剂量参照人的用量,20～35μg雌激素结合一种孕激素,其效果良好时即可提供一种最好的骨保护作用.     

In vivo trabecular thickness measurement in cancellous bones: longitudinal rat imaging studies

Using cross-sectional x-ray images taken with zoom-in micro computed tomography (micro-CT), we have measured trabecular thickness in the femoral bones of live rats. Since zoom-in micro-CT is capable of high-resolution imaging of a small local region inside a large subject, we were able to measure trabecular thickness in femoral bones without sacrificing the rats. To longitudinally observe the trabecular thickness change caused by ovariectomy-induced osteoporosis, we have taken zoom-in micro-CT images of 15 live Sprague-Dawley rats (group A: 5 ovariectomized rats fed with regular food; group B: 5 ovariectomized rats fed with calcium-deficient food; group C: 5 controls) every other week for 10 weeks. We have observed that the mean trabecular thickness in the femoral bones of groups A and B decreased monotonically down to about 10.7% and 15.5%, respectively, as compared to that of group C, within 12 weeks after the ovariectomy, while the mean trabecular thickness of group C increased about 12.7%. We expect that zoom-in micro-CT can be successfully used in osteoporosis studies in which longitudinal imaging studies are required.     

切除卵巢后大鼠骨小梁重建组织学特征的电镜观察

背景:骨小梁微构筑在骨质疏松中的变化已引起广泛关注,骨质疏松后骨小梁的节点数减少,游离末端数增加,但机制尚不明确。目的:观察卵巢切除大鼠骨质疏松模型骨小梁重建的电镜变化,分析骨小梁节点数减少而游离末端数增加的原因。设计:随机对照动物实验。单位:北京大学第三医院骨科。材料:实验于1999-09/2000-02在北京大学第三医院动物实验室完成。选用36只3月龄雌性Wistar大鼠,体质量240～280g。采用随机摸球法分为卵巢切除组和对照组,每组18只,分别于术后4,8,12周3个时间点进行观察,每时间点6只。方法:卵巢切除组饲养1周后双侧卵巢切除。对照组不切除卵巢。于术后4,8,12周采用扫描电镜观察胫骨近干骺端骨小梁各区形态结构的变化;采用透射电镜对术后12周胫骨近干骺端骨小梁表面破骨细胞、成骨细胞及细胞器的结构变化进行观察。主要观察指标:①通过电镜对骨小梁微构筑的分区观察分析去卵巢后骨的重建过程。②观察骨小梁的形态结构变化。结果:①扫描电镜显示:骨小梁骨重建活动分布于骨小梁微构筑各个部位,但以St,Nd-St区最显著;卵巢切除后骨小梁穿孔、断裂多见于水平骨小梁,骨小梁网状结构4周时完整,第8周和第12周后逐渐被破坏,12周最严重;卵巢切除后骨小梁表面的胶原纤维逐渐变得杂乱、稀薄。②透射电镜显示:卵巢切除后12周大鼠胫骨破骨细胞的形态结构观察发现,功能活跃的破骨细胞较多见。破骨细胞对骨质进行吸收时,紧紧贴附于骨质表面,将指状突起伸向骨质深处,指状突起形状、大小相差悬殊。指状突起周围可见透亮区。破骨细胞多核,胞浆丰富,胞浆内含有发达的高尔基复合体、滑面内质网和大量的线粒体。细胞体内见大小不等、电子密度不均的溶酶体包含物。成骨细胞少见,胞体边缘不光滑,周围出砚骨陷窝轮廓。结论:卵巢切除后骨小梁St,Nd-St区骨重建最活跃,这可能是骨质疏松时骨小梁节点数减少而游离末端数增加的原因。     

Effects of single and concurrent intermittent administration of human PTH (1-34) and incadronate on cancellous and cortical bone of femoral neck in ovariectomized rats

The purpose of this study is to determine the efficacy of concurrent treatment with human parathyroid hormone, hPTH (1-34), and bisphosphonate (incadronate) in augmenting cortical and cancellous bone mass of femoral neck in ovariectomized (OVX) rats. Forty-eight 11-week-old female Sprague-Dawley rats were divided into eight groups (six animals in each group). The baseline control group was killed at the beginning of the experiment, at 11 weeks of age. An ovariectomy was performed in thirty rats and twelve rats were subjected to a sham surgery. OVX rats were untreated for the first four weeks of postsurgery to allow for the development of moderate osteopenia. These animals were then subjected to various treatments with either PTH, incadronate, or PTH+ incadronate for a period of 4 weeks. Right proximal femora (femoral necks) were used for bone histomorphometry. After OVX 8 weeks, there was a significant decrease in cancellous bone mass and cortical bone area of femoral neck in the OVX rats when compared to the sham control rats. In OVX rats treated with PTH alone or PTH+ incadronate were completely restored lost cancellous and cortical bone mass of femoral neck by increase bone formation. The bone formation parameters (OS/ BS, MS/BS) and bone turnover (BFR/BV) seen with PTH plus incadronate were similar to those seen with PTH treatment alone. This indicates that incadronate did not blunt the anabolic action of PTH when used concurrently. Our results suggest the followings: 1) the femoral neck of OVX rats is a suitable sample site for preclinical studies of the prevention of bone loss induced by estrogen depletion; 2) concurrent use of incadronate did not blunt the anabolic effect of PTH; 3) concurrent treatment showed the best results in restoring cancellous and cortical bone mass; and 4) it had additional benefits for bone strength independent of that achieved by the increase in bone mass.     

伊班膦酸钠对糖皮质激素引起的家兔骨质量下降的预防作用

目的 探讨伊班膦酸钠在糖皮质激素引起的家兔骨质量下降的预防作用.方法 30只新西兰大白兔,随机分为对照组、模型组(肌肉注射地塞米松,3 mg/kg,2次/周,)和干预组(肌肉注射1次伊班膦酸钠2 mg/kg进行干预,肌肉注射地塞米松3 mg/kg,2次/周).6周后,第3腰椎、两侧股骨与肱骨进行骨生物力学测定,第2腰椎和右侧股骨颈苏木精-伊红(HE)染色进行形态学观察与分析.结果 与对照组相比,模型组腰椎压缩实验和股骨三点弯曲实验的最大负荷及肱骨扭转最大扭矩分别降低了27.2％、26.8％和52.0％(P＜0.01);形态学观察骨质疏松的形态改变明显,家兔腰椎骨小梁面密度、厚度、数目分别降低了57.5％、39.2％和35.5％,分离度增加了120.8％(P＜0.01).与模型组相比,干预组骨生物力学指标分别增加了24.2％、29.9％和37.2％(P＜0.01);形态学观察骨小梁则排列密集、连接增多、成骨活跃、腔内血细胞丰富,家兔腰椎骨小梁面密度、厚度、数目分别增加100.0％、40.6％和45.7％,分离度降低了43.9％(P＜0.01).股骨颈骨小梁形态计量学变化与腰椎骨小梁的变化相似.结论 糖皮质激素开始治疗的同时,应用伊班膦酸钠进行干预,可有效预防实验家兔骨质量的下降.     

Dose effects of propranolol on cancellous and cortical bone in ovariectomized adult rats

Animal studies suggest that bone remodeling is under beta-adrenergic control via the sympathetic nervous system. The purpose of this study was to examine the preventive effect of different doses of nonspecific beta-blockers (propranolol) on trabecular and cortical bone envelopes in ovariectomized rats. Six-month-old female Wistar rats were ovariectomized (OVX, n = 60) or sham-operated (n = 15). Then, OVX rats were subcutaneously injected with 0.1 (n = 15), 5 (n = 15), or 20 (n = 15) mg/kg propranolol or vehicle (n = 15) for 10 weeks. Tibial and femoral bone mineral density (BMD) were analyzed longitudinally by dual-energy X-ray absorptiometry. At death, the left tibial metaphysis and L(4) vertebrae were removed, and microcomputed tomography (Skyscan 1072; Skyscan, Aartselaar, Belgium) was performed for trabecular bone structure investigation. Histomorphometry analysis was performed on the right proximal tibia to assess bone cell activities. After 10 weeks, OVX rats had decreased BMD and trabecular parameters and increased bone turnover, as well as cortical porosity compared with the sham group (p < 0.001). Bone architecture alteration was preserved by 0.1 mg/kg propranolol due to higher trabecular number and thickness (+50.35 and +6.81%, respectively, than OVX; p < 0.001) and lower cortical pore number (-52.38% than OVX; p < 0.001). Animals treated by 0.1 mg/kg propranolol had a lower osteoclast surface and a higher osteoblast activity compared with OVX. Animals treated by 20 mg of propranolol did not significantly differ from OVX rats. Animals treated by 5 mg of propranolol have been partially preserved from the ovariectomy. These results showed a dose effect of beta-blockers. The lower the dose of propranolol breeding, the better the preventive effect against ovariectomy.     

Restoring effect of human parathyroid hormone (1-34) on trabecular connectivity in ovariectomized rats.

The purpose of this study was to determine if the loss of the trabecular connectivities can be recovered by human parathyroid hormone-(1-34) therapy in ovariectomized (OVX) rats. Seven-month old female Wistar rats underwent ovariectomy or sham-operation at the beginning of the experiment. All sham operated groups (sham groups) were sacrificed after 0 (initial-BL group), 4, 8, 12, and 16 weeks, and one-third of the OVX rats were sacrificed as the baseline controls (OVX-BL groups) at 4, 8, and 12 weeks after OVX. Four weeks PTH or its vehicle treatment for residual OVX rats was started at 4, 8, or 12 weeks after OVX (OVX+PTH groups, OVX+vehicle groups). h-PTH (6.0 microg/kg) was injected subcutaneously six times a week for 4 weeks for each group. Their proximal right tibiae were processed for undecalcified Villanueva bone staining sections for bone histomorphometry. Furthermore, changes in trabecular connectivities were determined by node-strut analysis. h-PTH completely restored OVX-induced cancellous bone loss by stimulating bone formation. In node-strut analysis, node number in the OVX-BL-4, -8, and -12 groups was decreased to 53%, 49% and 44% of the initial-BL value respectively, and that in the OVX-4, -8, -12 + PTH groups recovered to 80%, 66%, 56% of the initial-BL value respectively. However, they were lower than those in their corresponding sham groups. The findings of this study suggested that decreased trabecular connectivity by OVX was recovered by intermittent h-PTH administration. However, delayed treatment blunted the restoration of trabecular connectivity.