比较脊髓损伤及制动后大鼠骨密度与生物力学变化的差异

背景：脊髓损伤及制动均可导致骨质疏松的发生。 目的：建立胸髓横断大鼠动物模型,建立大鼠失用性萎缩模型,观察及比较大鼠胸髓损伤大鼠和失用性骨质疏松大鼠的骨密度及生物力学改变。 设计、时间及地点： 随机对照动物实验,于2008-08/11在解放军第四军医大学骨科研究所实验室完成。 材料：将48只4月龄雌性大鼠分为3组：对照组(假手术组)、制动组、脊髓损伤组。 方法：脊髓损伤组及对照组大鼠麻醉后行T10椎板切除,脊髓损伤组用锐刀横切脊髓,对照组则仅进行椎板切除术而不干预脊髓,制动组大鼠左下肢用小夹板固定后绷带悬吊,室温下分笼饲养,标准大鼠饲料,自由饮水、摄食。 主要观察指标：术后3,6周检测大鼠腰4椎体、肱骨近端、股骨远端、骨盆 骨密度及生物力学变化。 结果：与对照组比较,术后3周,脊髓损伤组大鼠股骨远端骨密度显著下降(P < 0.05);术后6 周,股骨远端、骨盆骨密度显著下降(P < 0.01,P < 0.05),两组肱骨近端、腰椎骨密度无明显差异。与对照组比较,术后3周,制动组大鼠股骨远端、腰椎骨密度较对照组下降,差异无显著性意义;术后6 周,股骨远端、腰椎骨密度降低(P < 0.05)。制动组与对照组肱骨近端、骨盆骨密度差异无显著性意义。术后6周,脊髓损伤组骨盆、股骨远端骨密度低于制动组 (P < 0.05),腰椎骨密度高于制动组 (P < 0.05)。术后3周,脊髓损伤组及制动组大鼠腰椎、肱骨近端及骨盆最大载荷、结构刚度与对照组差异无显著性意义。术后3,6周,脊髓损伤组股骨远端最大载荷、结构刚度均低于对照组 (P < 0.05,P < 0.01),肱骨近端及腰椎差异无显著性意义。 结论：脊髓损伤及制动均可导致骨质疏松的发生,但骨密度及生物力学变化不同,即两种骨质疏松所发生的部位不同,即使同一部位发生骨质疏松,发生的程度也不相同。     

糖皮质激素作用下股骨远端松质骨超微结构与阿伦磷酸钠的干预★

背景：骨超微结构的变化是骨质疏松发生的重要原因，是骨脆性的决定因素，因此骨超微结构的改变可以更直接反映骨质疏松情况。 目的：观察阿伦磷酸钠对糖皮质激素作用下大鼠股骨远端松质骨超微结构的影响。 方法：选取3.5月龄SPF级雌性SD大鼠30只，随机分为3组，对照组给等量生理盐水皮下注射、等量生理盐水灌胃；模型组给予皮下注射甲泼尼龙3.5 mg/(kg•d)，诱导糖皮质激素性骨质疏松模型；干预组在造模同时给予阿伦磷酸钠 1.2 mg/kg灌胃。实验期9周后，扫描电镜观察大鼠股骨远端松质骨超微结构改变。 结果与结论：模型组大鼠骨小梁数目较其他各组减少且骨小梁变细、易断裂，微损伤增多，立体网状结构破坏；干预组大鼠较模型组大鼠骨小梁数量增加，骨吸收面减少，骨小梁表面胶原纤维排列规律紧凑、走向清晰。提示阿伦磷酸钠能有效改善糖皮质激素诱导骨质疏松大鼠股骨远端松质骨超微结构，具有对抗糖皮质激素性骨质疏松的作用。 关键词：糖皮质激素；骨质疏松；骨超微结构；扫描电镜；阿伦磷酸钠     

糖皮质激素作用下大鼠股骨远端松质骨超微结构改变：扫描电镜观察结果

背景：骨质疏松症中骨微结构的破坏是导致骨强度下降、骨脆性增加以及骨折发生率增加的重要原因。 目的：通过扫描电镜观察糖皮质激素作用下大鼠股骨远端松质骨超微结构的改变。 方法：3.5月龄SPF级雌性SD大鼠32只,随机分为2组,糖皮质激素组皮下注射甲泼尼龙3.5 mg/(kg•d)诱导糖皮质激素性骨质疏松,对照组皮下注射等量生理盐水。分别于干预4,9周后取大鼠股骨远端沿冠状面切开,蒸馏水冲洗骨髓腔,乙醇梯度脱水,表面喷金后利用扫描电镜观察大鼠股骨远端松质骨超微结构的改变。 结果与结论：与对照组相比,糖皮质激素组大鼠骨小梁数目减少,且骨小梁变细、变脆、连接中断,立体网状结构破坏,同时骨吸收面积增加,骨胶原排列紊乱,骨微损伤增加,且糖皮质激素干预4周组较干预9周组能更好地保持骨微结构。提示糖皮质激素可导致大鼠松质骨的骨量减少、骨三维网状结构破坏、骨吸收活动增强,从而导致骨脆性增加,骨生物力学性能下降。     

仙灵骨葆治疗骨质疏松大鼠：血清学及骨组织形态计量学评价

背景：目前对于骨质疏松的治疗多为抑制骨吸收,有研究报道仙灵骨葆可促进骨形成,但具体机制不清。 目的：通过干预去卵巢大鼠骨质疏松动物模型,探讨仙灵骨葆对骨质疏松大鼠骨量、生物力学性能及骨代谢的影响。 方法：将24只大鼠随机分为正常对照组、模型组和仙灵骨葆组。除正常对照组外,其他2组行卵巢切除。6周后仙灵骨葆组给予仙灵骨葆干预,模型组给予等量双蒸水。4周后各组留取尿液、血清检测血Ⅰ型原胶原氨基端延长肽、尿脱氧吡啶诺啉排泄率和Ⅰ型胶原氨基末端肽排泄率。取各组左侧股骨行骨密度测定,取左侧胫骨制备硬组织不脱钙切片,行骨组织形态计量学检测。 结果与结论：与模型组比较,仙灵骨葆组血Ⅰ型原胶原氨基端延长肽、尿脱氧吡啶诺啉排泄率、尿Ⅰ型胶原氨基末端肽排泄率,破骨细胞数、骨吸收周长百分数显著降低(P < 0.05),而远端骨密度和骨小梁体积均显著增高(P < 0.05),结果证实,仙灵骨葆可抑制骨吸收,促进骨形成,降低去卵巢大鼠骨转换水平,进而部分阻止其骨量丢失。     

脊髓损伤继发骨质疏松大鼠椎骨的力学变化

背景：脊髓损伤造成下肢肌肉萎缩,久之引起骨质疏松,为了解脊髓损伤继发骨质疏松的发病机制,有必要对脊髓损伤继发骨质疏松动物模型骨进行生物力学性质研究。 目的：观察脊髓损伤所导致骨的力学变化。 方法：选用Wistar雄性大鼠66只,随机分为空白组和模型组。模型组大鼠于T10椎体水平剪开椎板损伤脊髓。损伤后11周解剖取大鼠L1~4椎骨,进行压缩实验、取L1~4椎骨进行扭转、冲击实验。 结果与结论：模型组压缩实验最大载荷、最大应力、最大应变,扭转实验最大转矩、最大扭转角、最大切应力,冲击实验最大冲击功、最大冲击韧性均小于空白组(P < 0.05),说明脊髓损伤继发大鼠骨质疏松后大鼠椎骨压缩、扭转、冲击力学特性发生改变。     

骨质疏松性骨折愈合中骨改建的动态参数及骨密度变化

背景：当骨质疏松骨强度下降时，遭受轻微创伤或其他各种风险因素均易发生骨折。 目的：观察骨质疏松性骨折愈合过程中骨小梁组织学变化，骨密度及骨矿化沉积率的改变。 方法：SD大鼠随机分为骨质疏松组与对照组，骨质疏松组大鼠切除双侧卵巢，术后3个月，建立骨折模型。骨折后4，8，12，16 周，荧光显微镜下观察骨改建的动态参数，双能X线骨密度仪下测定骨痂组织的骨密度；骨折后1，2，4，6，8，12，16 周，应用自动图像系统测量骨组织形态。 结果与结论：骨质疏松组大鼠成熟小梁骨占骨痂面积比对照组小，且小梁骨厚度变薄、小梁骨间距较宽，骨质疏松组骨小梁表面荧光标记百分比及骨痂组织骨密度低于对照组；而骨矿化沉积率高于后者对照组。说明在骨质疏松性骨折愈合过程中，骨痂组织的组织学的异常改变导致骨折愈合质量的降低。     

大鼠松质骨中降钙素基因相关肽在脊髓损伤后的变化

背景：细胞因子异常及神经功能的异常、激素水平的改变均参与了脊髓损伤后骨质疏松的发生，以往对细胞因子及激素改变的研究较多，而对神经异常对骨调节的研究相对较少。 目的：课题创新性地应用血生化与免疫组织化学相结合的方法，观察脊髓损伤后大鼠松质骨中神经多肽降钙素基因相关肽的变化，分析其在脊髓损伤后骨质疏松中的意义。 设计、时间及地点：随机对照动物实验，于2008-09/12在解放军第四军医大学骨科研究所实验室完成。 材料：3月龄SD大鼠48只，体质量为(210±16) g，随机均分为脊髓损伤组与对照组，每组24只。 方法：脊髓损伤组于T10处完全横断脊髓；对照组仅行椎板切除术。 主要观察指标：术后1，3，6 周分批每组随机取8只动物处死。测定血骨特异性碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原氨基末端肽；对股骨髁松质骨行降钙素基因相关肽免疫组织化学染色,结合计算机图像分析系统对降钙素基因相关肽免疫阳性神经的染色强度进行定量分析。 结果：脊髓损伤组各时间段血清Ⅰ型胶原氨基末端肽浓度显著高于对照组(P < 0.05或0.01)，各时间段血清骨特异性碱性磷酸酶活性低于对照组，但差异无显著性意义(P > 0.05)。对照组各时间段分布于小梁骨内的降钙素基因相关肽免疫阳性神经呈强阳性，脊髓损伤组降钙素基因相关肽较对照组减弱( P < 0.05或0.01)。 结论：脊髓损伤后松质骨内降钙素基因相关肽的减弱可能与脊髓损伤后骨质疏松的发生有关。     

淫羊藿对去势雄性大鼠骨密度及骨结构性能的影响

背景：男性骨质疏松的研究起步较晚，治疗上缺乏公认有效的方法。中药淫羊藿具有补肾壮阳的功效，对免疫系统、骨骼以及生殖系统均有明显的调节作用，用于治疗骨质疏松。 目的：观察淫羊藿对去势雄性大鼠骨密度及骨结构性能的影响。 设计、时间及地点：随机对照动物实验，于2007-01/2008-04在华中科技大学同济医学院附属同济医院老年病实验室完成。 材料：鼠龄15周健康雄性SD大鼠50只，体质量(340±10)g，用于制备骨质疏松模型。 方法：50只大鼠随机数字表法分为对照组、模型组以及低、中、高剂量淫羊藿治疗组，每组10只；淫羊藿治疗组大鼠自造模后第2周开始用淫羊藿治疗12周，淫羊藿治疗剂量分别为：1.0，5.0，10.0 g/(kg?d)，对照组和模型组采用等量生理盐水。 主要观察指标：12周后，行血尿生化、骨密度检查。对第4腰椎离体椎骨应用自制的SL22000骨疲劳损伤实验机进行疲劳损伤，行骨组织形态计量学检测。 结果：50只大鼠均进入结果分析。①对照组、中、高剂量淫羊藿治疗组全身骨密度均高于模型组(P < 0.05)；模型组尿钙/肌酐、尿磷/肌酐、血核因子κB受体激活因子配体、尿羟脯氨酸/肌酐均高于其他各组(P < 0.05)，而血清碱性磷酸酶均低于其他各组(P < 0.05)；治疗组护骨素高于模型组(P < 0.05)。②模型组骨小梁单位面积百分率均低于其他各组(P < 0.05)，其中对照组最高；而单位骨小梁面积百分率的微破裂长度均高于其他各组(P < 0.05)；对照组、中、高剂量淫羊藿治疗组单位骨小梁面积百分率的微破裂数目和椎体体积均高于模型组(P < 0.05)。 结论：去势后雄性大鼠应用淫羊藿可以防止骨量丢失并提高骨结构性能。     

复合振动对卵巢切除大鼠骨质量的作用

背景：目前所使用的全身振动防治骨质疏松所需振动强度较大,人体不适感较强。作者设计了复合振动,前期实验发现复合振动可在更低强度下有效预防卵巢切除大鼠的骨密度下降。 目的：课题创新性提出低强度复合振动可维持生长期卵巢切除SD大鼠骨质量的理论假设,并期望实验结果加以验证。 方法：SPF级4月龄雌性未育SD大鼠32只,随机分为正常对照组、卵巢切除组以及振动1、振动2组,每组大鼠均为8只。振动1组接振45~55 Hz,0.05~0.1 g;振动2组接振45~55 Hz,0.12~0.21 g。振动20 min/次,1次/d,5次/周,休息间隔不大于2 d。实验时间13周。观察振动干预前后大鼠活体骨密度,体外标本骨微结构以及生物力学性能。 结果与结论：卵巢切除组腰椎骨密度下降(P < 0.05),而正常对照组与两振动组有显著性增加,股骨骨密度均增加,组间差异无显著性意义;卵巢切除各组骨微结构参数均明显下降,但振动2组骨小梁数量、骨小梁厚度、骨小梁间距、骨体积分数相对于卵巢切除组有显著改善;腰椎骨强度值两振动组较卵巢切除组显著增加(P=0.025、0.006),与正常对照组比较差异无显著性意义。实验结果证明,特定的复合振动舒适感较好的低强度下可以有效预防卵巢切除SD大鼠骨密度下降,减轻骨微结构破坏程度,维持骨强度,具有改善卵巢切除大鼠骨质量的作用和潜在的预防骨质疏松作用。     

重组骨保护蛋白对糖皮质激素性骨质疏松的保护作用

背景：糖皮质激素性骨质疏松的发生机制与骨保护蛋白表达下调相关，在治疗雌激素缺乏性骨质疏松的动物实验和临床应用中，骨保护蛋白均表现出良好的抗骨吸收效能。 目的：验证外源性重组骨保护蛋白对糖皮质激素所致骨质疏松的影响。 设计、时间及地点：随机分组设计、对照动物实验，于2006-01/2008-06在解放军总医院骨科研究所完成。 材料：选择清洁级健康成年雄性wistar大鼠60只；地塞米松磷酸钠注射液为天津金耀氨基酸有限公司产品，批准文号：国药准字H12020515。 方法：大鼠随机分为3组，每组20只。对照组，生理盐水给药对照组；地塞米松组，单纯糖皮质激素给药组；骨保护蛋白组，糖皮质激素联合重组骨保护蛋白给药组。 主要观察指标：12周各组大鼠分别取材，进行尿钙、磷、肌酐、骨密度、骨生物力学测定；大鼠骨骼局部免疫组织化学染色观察骨保护素表达。 结果：纳入动物60只，均进入结果分析。①地塞米松组与对照组比较，尿钙上升(P < 0.05)；腰椎、股骨骨密度均明显下降(P < 0.05)，其中腰椎骨密度下降尤为显著(P < 0.01)；腰椎和股骨生物力学检测最大载荷、最大应力、弹性载荷、弹性应力、弹性模量显著下降(P < 0.05)；免疫组织化学显示骨髓内源性骨保护蛋白表达显著下降(P < 0.01)。②骨保护蛋白组与地塞米松组比较，尿钙下降(P < 0.01)；骨密度增加 (P < 0.05)；腰椎和股骨生物力学检测指标均增强(P < 0.05)；骨髓内源性骨保护蛋白表达无明显变化。 结论：糖皮质激素抑制骨骼局部骨保护蛋白表达，继发了渐进性骨质丢失，促进了骨质疏松的形成。重组骨保护蛋白可以部分抑制糖皮质激素引起的骨吸收，降低骨吸收指标、提高骨密度、增加骨强度，从而改善糖皮质激素性骨质疏松状况。