3周模拟失重对大鼠后肢骨生长代谢的影响

目的 观察３周模拟失重对大鼠后肢骨形态、生物力学特性和生长情况的影响。方法 １４只雄性ＳＤ大鼠按体重配对后随机等分为对照组和模拟失重组,采用尾部悬吊方法模拟失重,３周实验结束后处死大鼠,取后肢骨检测股骨物理性状、生物力学特性、钙含量以及胫骨组织学变化（三色染色法）。结果 ３周悬吊期间大鼠生长良好,未出现明显应激反应;与对照组相比,３周模拟失重量组大鼠股骨湿重、干重、灰分、直径和密度均降低（Ｐ〈０．     

模拟失重大鼠后肢骨ALP、ACP、Ⅰ型胶原及生物力学的变化

目的 观察3周模拟失重对大鼠股骨生物力学特性及碱性磷酸酶（ALP）、酸性磷酸酶（ACP）、胫骨Ⅰ型胶原含量的影响。方法 青年雄性SD大鼠14只按体重配对后随机等分为对照组（CON）和模拟失重组（TS）,采用尾部悬吊方法模拟失重,3周实验结束后处死大鼠,取新鲜股骨行三点弯曲法检测生物力学性状,取胫骨特殊化学染色法显示ALP,ACP,免疫组化法检测Ⅰ型胶原变化情况。结果 与对照组相比,模拟失重组大鼠股骨弹性载荷、最大载荷均显著下降（P〈0．01）,最大挠度显著增大（P〈0．05）。ALP染色显示TS组着色较对照组明显浅淡。ACP染色结果显示TS组较对照组阳性细胞明显增多。Ⅰ型胶原免疫组化染色显示TS组Ⅰ型胶原含量增加,排列不规则。结论 3周模拟失重使大鼠后肢骨生长受抑,引起大鼠股骨生物力学性能的全面下降,ALP胶原代谢紊乱。     

血清和尿液中钙离子浓度作为骨丢失评价指标的初步探讨

目的探讨体液中钙离子浓度作为早期评价骨丢失间接指标的可行性。方法采用尾悬吊模拟失重性骨丢失为动物模型,悬吊组和对照组各8只3月龄SD雌性大鼠,悬吊时间为3周。大鼠每2 d收集1次尿液;每周麻醉1次称重,并使用骨密度仪测量股骨和胫骨处的骨密度;实验结束大鼠麻醉后动脉取血,分离血清,采用离子敏感电极技术检测尿液和血清中钙离子浓度。分离大鼠右侧股骨和胫骨,烘烤后称量骨干质量和骨灰质量。结果大鼠尾悬吊1周后体重明显下降(P<0.01);尿液中钙离子浓度显著升高(P<0.01,P<0.001);股骨的骨密度在第2周和第3周有明显下降(P<0.001);股骨骨干和骨灰质量也有明显变化(P<0.05)。结论尿液中钙离子浓度可以作为评价骨丢失的间接指标。     

维生素K对尾悬吊大鼠骨代谢的影响

目的 探讨维生素K对模拟失重大鼠骨质的影响,为失重骨丢失的防护提供实验依据。方法 将SD雄性大鼠分为3组,自由对照组（FAC）,悬吊对照组（SC）,维生素K悬吊组（SVK）（50mg/kg weight/d),每组9只。每天灌胃给药,实验期为21d。观察维生素K对尾悬吊大鼠血清骨钙素（BGP）、骨生物力学、矿盐含量、一氧化氮（NO）含量及碱性碱酸酶（ALP）活性含量的影响。结果 与SC比较,SVK血清总BGP和结合型BGP,股骨和胫骨矿盐含量,股骨生物力学,胫骨ALP活性含量均显著增加;股骨干NO含量明显减少。结论 维生素K可改善尾悬吊大鼠的骨代谢和骨结构,减少骨丢失,提高骨生物力学性能,降低骨折危险度。     

模拟失重及力负荷对大鼠胫骨骨液流的影响

目的 采用体内分子示踪方法观察尾吊大鼠胫骨骨陷窝小管液流改变及施加力负荷后的变化。方法 36只SD雄性大鼠分3组：自由活动组，悬吊组，悬吊 力负荷组。实验第21天，每组选4只大鼠尾静脉注射辣根过氧化物酶(HRP)溶液，3h后断头处死大鼠，取胫骨冰冻切片，染色后观察HRP反应产物在骨组织的分布情况。结果 悬吊组大鼠骨陷窝染色反应物沉积量明显少于自由对照组；力负荷组大鼠骨陷窝反应物沉积量明显多于悬吊组。结论 模拟失重条件下，大鼠骨陷窝小管液体流动受到了一定程度的抑制，短时间一定强度的力负荷刺激，可促进其液体流动，增加骨对模拟失重效应的对抗性。     

模拟失重对大鼠股骨骨髓微循环的影响（摘要）

目的研究尾部悬吊模拟失重后大鼠股骨骨髓微循环的变化及其作用。方法以尾部悬吊大鼠为模拟失重模型,采用形态学方法对大鼠股骨骨髓造血功能及微循环的变化进行检测。结果（1）尾部悬吊模拟失重大鼠红细胞压积、血红蛋白含量和红细胞计数等指标显著降低,网织红细胞计数没有发生明显变化;（2）股骨骨髓脂肪组织明显增多,     

中药和低频磁场对模拟失重骨丢失的防护作用

失重骨丢失对航天员的身体健康和工作效率会产生不利影响,因此失重骨丢失的防护问题是航天医学领域的重要研究课题。为了建立有效的失重骨丢失对抗措施,我们开展了“中药和低频磁场对模拟失重大鼠骨丢失防护作用”的研究。本研究选用SD 雄性成年大鼠为实验动物,采用尾部悬吊模拟失重动物模型,以中药和磁场刺激为骨丢失对抗措施。中药以饮水方式供给,磁场刺激的使用频率为15Hz,磁感应强度为5.5-11mT,模拟失重时间为21天。观察指标及方法:胫骨形成率采用萤光标记显微测量法,股骨平均密度采用排水称重法,骨矿物盐含量采用软x 线拍片密度测量法,股骨力学特征采用三点弯曲实验取得相应的力学参数。骨钙素含量测定采用放射免疫法。实验结果表明,中药和低频磁场刺激可使悬吊大鼠股骨平均密度增加;可促进悬吊大鼠胫骨骨形成,使胫骨形成率比悬吊对照组增加2倍左右;中药和低频磁场刺激可增加悬吊大鼠股骨力学强度,股骨硬度和最大载荷的增加幅度范围在16%～47%之间;中药和低频磁场可使悬吊大鼠后肢骨矿含量增加,中药组增加19.2mg/cm~3,低频磁场组增加65.1mg/cm~3,中药+磁场组增加96.5mg/cm~3,说明中药和磁场两种防护措施间存在协同效应;同时也观察到中药和磁场可使悬吊大鼠跟骨和血清中骨钙素含量增加,它们可能具有促进成骨细胞生理功能的作用。本研究结果表明,中药和低频磁场刺激对悬吊模拟失重大鼠骨丢失都具有明显的防护作用,而且两种对抗措施之间有明显的协同效应。由此可以认为中药和低频磁场骨丢失对抗措施在航天中有广泛的应用前景。     

五加补骨方对尾吊3周及解悬吊8周大鼠骨变化的影响

目的观察大鼠尾吊模拟失重3周及解悬吊恢复8周后骨密度(BMD)及骨力学(biomechanics)的变化情况,探讨五加补骨方对其干预效果。方法雄性Wistar大鼠,按体重随机分为4组:对照组(Con)、模型组(Mod)、五加全程给药组(A),五加恢复期给药组(B)。A组全程给予五加补骨方水煎液灌胃,B组在8周恢复期给予与A组等剂量的五加补骨方水煎液灌胃。3周尾吊结束时及解悬吊8周时,取材测量不同部位BMD及骨力学性能。结果与对照组相比,尾吊3周后模型组、A组和B组的股骨、胫骨、第四腰椎BMD显著下降(P<0.001),股骨最大载荷和弹性载荷也显著下降(P<0.01);A组的BMD下降幅度明显小于模型组和B组。解悬吊8周后,和对照组相比,模型组股骨、胫骨BMD仍未恢复至正常水平(P<0.05);A组和B组大鼠的股骨,胫骨,第四腰椎BMD已恢复至正常水平(P>0.05);模型组,A组和B组股骨和肱骨最大载荷和弹性载荷同对照组比无显著变化。结论尾吊3周模拟失重可以造成大鼠承重骨BMD和骨力学显著降低,而五加补骨方具有明显对抗骨丢失的作用;在恢复期,骨密度及骨力学恢复缓慢,五加补骨方在一定程度上可以促进大鼠骨丢失的恢复。全程给予五加补骨方对抗骨丢失的疗效明显好于解悬吊后再给药。     

一种模拟失重性骨丢失小鼠尾悬吊模型的建立

目的建立一种模拟失重性骨丢失小鼠尾悬吊模型。方法根据Morey-Holton的大鼠尾悬吊模型,加以改进,以小鼠为模式动物,进行了为期4周的小鼠尾部悬吊实验,并对小鼠的股骨进行HE染色,组织形态学观察和力学性能检测。结果在尾悬吊28 d后小鼠体重(32.11±2.79)g较对照组(37.36±2.44)g下降了14%。组织学观察显示,与对照组相比,尾悬吊小鼠股骨皮质骨内未钙化的骨基质增多,骨基质中的骨细胞较幼稚,成骨细胞少,破骨细胞多而大。股骨力学性能结果显示,尾吊小鼠股骨的刚度(P<0.05)和最大载荷(P<0.001)与对照组有明显的下降。结论尾吊28 d后的小鼠股骨发生了骨丢失,该模型可以用于模拟失重生物效应的体内实验研究。     

尾悬吊模拟失重大鼠卵巢组织中缺氧诱导因子-1α表达变化

目的 研究模拟失重环境下大鼠卵巢组织中缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)的表达变化.方法 取性成熟期健康雌性Wistar大鼠60只作为研究对象,体重200±20g,随机分为10组(n=6),按模拟失重时相分为悬吊0.25、0.5、1、2、3、5、7、14、21d组和0d组(对照组).采用尾悬吊法建立模拟失重动物模型.各组大鼠卵巢组织中HIF-1 α的表达分别应用免疫组织化学和RT-PCR方法进行检测.结果 各实验组及对照组大鼠卵巢卵泡卵母细胞、颗粒细胞和膜细胞中均可见HIF-1α阳性染色细胞.对照组大鼠卵巢HIF-1 α染色阳性颗粒主要位于细胞质中,悬吊0.25d和0.5d组大鼠卵巢卵母细胞、颗粒细胞和膜细胞的HIF-1α颗粒由细胞质向细胞核转移;尾悬吊1d组HIF-1 α表达情况与对照组接近,HIF-1α核染色消失.尾悬吊0.25d、0.5d大鼠卵巢HIF-1α mRNA表达水平显著高于对照组(P＜0.05),持续尾悬吊1d以后各组卵巢HIF-1α的蛋白和mRNA水平逐渐恢复至对照组水平.结论 尾悬吊模拟失重使大鼠卵巢组织中HIF-1α蛋白及mRNA表达发生明显变化,早期同步过表达,提示卵巢HIF-1α表达变化与失重应激反应和失重耐受有密切关系.     

模拟失重对大鼠小肠黏膜紧密连接蛋白表达的影响

目的 研究尾吊模拟失重大鼠小肠黏膜紧密连接(TJ)蛋白的表达.方法 24只Wistar大鼠随机分为3组:对照组(Con),悬吊14 d组(TS-14d)和悬吊21 d组(TS-21 d).测定空肠Ti蛋白Occludin,Zonula Occludens-1(ZO-1)的免疫组化、实时荧光定量表达;透射电镜下观察TJ和...     

模拟失重大鼠肺组织一氧化碳表达的变化

目的　研究在模拟失重大鼠肺组织中一氧化碳表达的变化 ,探讨其在失重时肺组织损伤中的作用。　方法　采用尾部悬吊模拟失重 ,分为悬吊 7d和 2 1d及相应对照 4组 ,每组 10只健康雄性 SD大鼠 ,共 4 0只大鼠。并采用原位杂交技术检测肺组织诱导型血红素氧合酶 (HO- 1) m RNA表达情况。　结果　同正常对照组相比 ,7d尾悬吊模拟失重大鼠肺组织 HO- 1m RNA表达水平明显增高 ,且具有统计学意义 (P<0 .0 1) ,2 1d悬吊组模拟失重大鼠肺组织 HO- 1m RNA表达水平仍显著增高 (P<0 .0 1)。　结论　在模拟失重条件下肺组织一氧化碳的表达水平增高。     

川芎嗪对模拟失重大鼠肺组织钙调神经磷酸酶-β表达的影响

目的探讨模拟失重大鼠肺组织内钙调神经磷酸酶-β（calcineurin-β）的表达变化及川芎嗪对其的影响。方法采用大鼠尾部-30&#176;悬吊（TS）模拟失重生理效应。30只健康Wistar大鼠随机分为对照组、尾吊7d组和尾吊＋川芎嗪7d组,每组10只。采用免疫组织化学和Western blotting方法观察各组大鼠肺组织内calcineurin-β蛋白表达水平的变化。结果免疫组化及Western blotting检测显示,尾吊7d组肺组织内calcineurin-β表达水平明显高于对照组（P〈0.01,P〈0.05）,经川芎嗪干预7d后大鼠肺组织calcineurin-β表达水平与尾吊7d组比较显著降低（P〈0.05）,与对照组比较已无显著性差异（P〉0.05）。结论尾吊模拟失重可引起大鼠肺组织calcineurin-β蛋白表达水平增加,而川芎嗪可下调肺组织calcineurin-β蛋白的表达。     

失重对大鼠肾上腺髓质激素分泌及miRNA-375表达的影响

目的研究模拟失重环境对大鼠肾上腺髓质激素分泌及miRNA-375表达的影响。方法健康成年雄性Wistar大鼠56只,随机分为0h(正常对照)、6h、12h、1d、3d、5d、7d共7个组(n=8)。采用Morey-Holton尾悬吊法建立模拟失重动物模型。各组大鼠实验结束后眼球取血,取双侧肾上腺。采用放射免疫分析法检测血浆肾上腺髓质激素[多巴胺(DA)、去甲肾上腺素(NE)、肾上腺素(E)]水平,RT-PCR法检测肾上腺组织酪氨酸羟化酶(TH)mRNA和miRNA-375的表达,Western blotting和免疫组化技术检测肾上腺髓质TH蛋白表达。结果尾悬吊模拟失重条件下大鼠血浆肾上腺髓质激素波动明显,6~12h出现一过性下降,随后急剧升高,3d时形成峰值。RT-PCR结果显示,各组大鼠肾上腺组织TH mRNA表达波动明显,6h时呈现一过性下降,随即上升,1d时达峰值,之后呈下降趋势,5d时形成谷值。大鼠肾上腺髓质TH蛋白表达以尾悬吊3d时染色最强。肾上腺髓质中miRNA-375表达表现为尾悬吊早期(6h)呈一过性显著升高,随后快速下降,12h、1d和3d时表达受到明显抑制,表达量显著下降,5d时表达量增加,7d时显著升高(P<0.05)。结论失重环境可影响大鼠肾上腺髓质激素分泌,其机制可能与miRNA-375通过复杂的信号通道调控TH表达有关。     

骨形态发生蛋白和转化生长因子-β及碱性成纤维细胞生长因子在骨折修复中的表达

目的 观察骨形态发生蛋白(BMP)、转化生长因子-β(TGF-β)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)在骨折修复中的表达及分布情况,进而探讨其作用机制. 方法 以成年雄性新西兰兔为研究对象,制作桡骨骨折愈合模型.伤后不同时期处死取材,分别进行组织学和BMP、TGF-β和bFGF免疫组化染色观察. 结果 (1)伤后3 d开始形成原始骨痂.1周时肉芽组织中的间质细胞开始分化为软骨细胞,软骨形成后再进行软骨内化骨.4周时形成连接骨折端的桥接骨痂.(2)伤后不同时期,血肿中炎性细胞表达bFGF.骨膜增殖细胞、骨端骨细胞以及原始骨痂成骨细胞表达TGF-β.肉芽组织中间质细胞、单核巨噬细胞和多核巨细胞表达TGF-β、bFGF.原始骨痂成骨细胞、骨端骨细胞和软骨细胞表达BMP.表达后BMP、TGF-β较均匀分布于软骨基质以及肉芽组织间质中,bFGF 主要分布于肉芽组织中非活跃的间质细胞周围. 结论 BMP、TGF-β和bFGF有着各自的表达和分布特点,并共同调解骨原细胞的增殖和成骨细胞、软骨细胞的分化,最终完成骨折修复.     

模拟失重雌雄大鼠骨密度、骨代谢指标与骨折风险的相关性

 目的 分析模拟失重雌、雄性大鼠模型骨密度及骨代谢生化指标和生物力学之间的相关性,与骨折风险建立联系,探讨航天医疗基础工作。方法 3个月龄雌、雄性SD大鼠各20只,按照性别及是否失重分为4组。采用尾部悬吊模拟失重方法,实验4周后处死SD大鼠,双能X线吸收法(dual-energy X-ray absorption, DEXA)测定L₄椎体、股骨髁部骨密度,骨组织切片染色,ELISA法检测骨代谢生化标志物:骨碱性磷酸酶(bone alkaline phosphatase,BALP)、抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP),生物力学测试骨强度。结果 悬吊组大鼠较对照组大鼠BMD均显著下降,雌性悬吊组较雄性组下降明显;组织切片悬吊组较对照组骨组织及骨细胞间隙明显增宽,细胞肿胀;BALP、TRAP雄性悬吊组分别较对照组升高3.09和1.72倍,雌性悬吊组分别较对照组升高3.43和2.14倍;悬吊组椎体的最大压缩载荷(N)、最大压缩压力(MPa)、股骨最大抗弯曲载荷(N)悬吊组较对照组显著下降。骨密度(bone mineral density,BMD)、BALP、TRAP与椎体最大力学强度Fmax相关性系数r值,雄性组分别为0.985、-0.949、-0.970,雌性组分别为0.908、-0.858、-0.921。结论 失重4周后大鼠出现明显的骨质疏松、骨小梁结构破坏、力学强度显著下降。雌性大鼠骨质疏松较雄性组明显加重。最大力学强度Fmax与骨密度成正相关,与BALP、TRAP成负相关,未来精准、便捷的骨代谢指标可能成为航天医学预测骨折风险的手段之一。     

模拟失重条件下骨形态发生蛋白-2对大鼠骨肉瘤成骨样细胞基因表达的影响

目的观察回转器模拟失重条件下骨形态发生蛋白 2 (BMP 2 )对大鼠骨肉瘤成骨样细胞 (ROS1 7/ 2 .8)基因表达的影响。方法在 1G和回转器模拟失重条件下对ROS1 7/ 2 .8细胞进行培养 ,培养液中含5 0 0ng/ml的BMP 2。在实验的 2 4、48和 72h提取细胞总RNA ,进行反转录PCR ,检测Ⅰ型胶原α1链(COL Ⅰα1 )及碱性磷酸酶 (ALP)mRNA的表达 ,并计算与内参照 β -肌动蛋白 ( β actin)mRNA水平的比值。结果BMP 2诱导组的COL Ⅰα1mRNA表达在 2 4h和 48h显著高于无BMP 2组 (P <0 .0 1 ) ,ALPmRNA水平在 48h和 72h显著高于无BMP 2组 (分别为P <0 .0 1 ,P <0 .0 5 ) ;BMP 2诱导 48h后模拟失重组的COL Ⅰα1mRNA水平显著低于 1G对照组 (P <0 .0 1 ) ,模拟失重 48h和 72h后ALPmRNA表达显著低于 1G对照组 (P <0 .0 1 )。结论BMP 2可促进大鼠骨肉瘤成骨样细胞的分化相关基因的表达 ,在模拟失重条件下细胞对BMP 2的促分化作用的反应性下降。     

尾悬吊模拟失重大鼠肺组织一氧化氮合酶mRNA的研究

为探讨尾悬吊模拟失重大鼠肺组织诱导型一氧化氮合酶mRNA(iNOS mRNA)的变化，采用尾悬吊模拟失重法，将大鼠分为悬吊7天和21天及相应对照组4组，并采用原位杂交技术检测肺组织iNOS mRNA的表达情况，发现同正常对照组相比，7天尾悬吊模拟失重大鼠肺组织iNOSmRNA的表达水平明显增高（P＜0．01），21天悬吊组模拟失重大鼠肺组织iNOSmRNA的表达水平仍显著增高（P＜0．01），提示NO参与了在模拟失重条件下的肺组织损伤的过程。     

尾悬吊大鼠骨和骨髓中骨钙素的变化

目的研究模拟失重骨质和骨髓内骨钙素 (OC)以及骨和软骨钙盐代谢的形态学变化。方法选用2 0只SD大鼠 ,随机配对分为 1 4d和 2 8d尾悬吊组及相应的 2个自由活动组 ,每组 5只。组织标本行原位杂交及三色染色。结果尾吊组大鼠骨质和骨髓内OC的表达明显弱于对照组 (P <0 .0 5 ) ;尾吊组1 4dOC的表达明显强于 2 8d(P <0 .0 5 )。模拟失重导致股骨和软骨基质钙化障碍 ,原有钙化基质内钙盐脱钙明显 ,2 8d脱钙明显加重。结论大鼠后肢去负荷导致骨和骨髓OC含量的降低 ,骨和软骨钙盐代谢障碍 ,去负荷时间越长越显著     

模拟失重对大鼠动脉血压、心率昼夜节律的影响及其机制

目的 探讨模拟失重对大鼠尾动脉血压、心率昼夜节律的影响及相关的机制.方法 采用尾悬吊后肢去负荷模型地面模拟太空微重力环境对心血管系统的影响.18只8周龄雄性SD大鼠随机均分为尾悬吊组(SUS组,尾悬吊28d后进行实验)和对照组(CON组,常规饲养,不行尾悬吊).每3h测量大鼠尾动脉血压及心率;采用血管环实验测定腹主动脉收缩能力的昼夜差异;蛋白免疫印迹实验分别检测视交叉上核(SCN)和腹主动脉组织中时钟基因Per2(Period2)、Bmal1及dbp的昼夜表达水平.结果 大鼠经28d模拟失重后,与对照组比较,尾动脉收缩压、舒张压均出现显著下降且昼夜差异消失;心率显著增加且昼夜差异消失;腹主动脉的收缩反应性下降且昼夜差异消失;SCN和腹主动脉组织时钟基因表达的昼夜差异也趋于消失.结论 28天模拟失重可导致大鼠心血管系统节律紊乱,可能与时钟基因表达异常密切相关.