谷氨酸单钠损毁弓状核对雌性大鼠骨组织形态计量学的实验研究

目的研究损毁下丘脑弓状核对大鼠骨组织形态计量学的影响。方法选用新生期SD雌性大鼠12只,随机分成2组：皮下注射10%谷氨酸单钠组（MSG实验组）,同法注射等体积生理盐水组（NS对照组）,各组大鼠皆存活至120d处死,取左侧胫骨上段制成不脱钙骨切片,行骨组织形态计量学研究。结果与NS对照组相比,MSG实验组的骨小梁面积百分数（%Tb.Ar）降低23.21%（P〈0.05）,骨小梁宽度（Tb.Th）降低9.74%（P〈0.05）,骨小梁数量（Tb.N）减少14.65%（P〈0.05）,骨小梁分离度（Tb.Sp）升高24.04%（P〈0.05）。骨小梁荧光周长百分数（%L.Pm）降低32.89%（P〈0.05）,骨矿化沉积率（MAR）增加11.83%（P〈0.05）,骨形成率（BFR/TV、BFR/BV、BFR/BS）分别降低34.96%、16.91%、24.60%（P〈0.05）。骨小梁周长破骨细胞数量增加100%。结论 MSG损伤弓状核引起大鼠骨转换降低,骨形成减少,骨吸收增加,导致骨质疏松。     

长期递增负荷运动对雌性大鼠胫骨上段骨组织形态计量学的影响

目的:探讨长期递增负荷运动对骨代谢影响的可能机制。方法:将动情周期规律的3月龄雌性大鼠随机分为8组,分组进行2、4、6、8、9、11、13、15周的递增负荷运动,并设立同期对照组和基础对照组。在造模过程中监控体重、体成分、阴道脱落细胞、血生化及骨密度等指标的变化。所有大鼠被处死前13、14天皮下注射盐酸四环素25 mg/kg各1次,于处死前3、4天注射钙黄绿素5 mg/kg各1次,两次荧光标记间隔10天。实验结束后,取大鼠右侧胫骨上段制成不脱钙骨切片,测定骨组织形态计量学指标。结果:①持续15周的递增负荷跑台运动中,大鼠全身骨密度(BMD)先上升后下降,至15周运动结束降至最低点。②大鼠胫骨上段骨组织形态计量学静态参数表现为骨小梁面积百分数(%Tb.Ar)、骨小梁厚度(Tb.Th)先轻微上升后下降,呈近似倒"V"形变化,峰值出现在T11组;骨小梁数量(Tb.N)随运动负荷增加逐渐降低;骨小梁分离度(Tb.Sp)前期持平,T11组～T15组明显增加。③动态参数和细胞参数表现为骨形成参数(标记周长百分数%L.Pm、矿化沉积率、骨面积水平骨形成率BFR/BS、骨体积水平骨形成率BFR/BV、单位骨小梁面积成骨细胞数Ob.N和成骨细胞周长百分数Ob.Pm%)和骨吸收参数(单位骨小梁面积破骨细胞数Oc.N和破骨细胞周长百分数Oc.Pm%)呈先下降后上升的"V"形变化,T11组达最低点。结论:持续15周递增负荷跑台运动对大鼠骨组织形态计量学参数及BMD有明显影响,过量负荷运动均明显加剧骨吸收和骨形成,但骨吸收大于骨形成,骨量降低,骨代谢呈高转换状态。     

不同持续时间中等强度运动对去卵巢大鼠骨量及骨微结构的影响

目的:探讨不同持续时间中等强度跑台运动对去卵巢大鼠骨量及骨微结构的影响。方法:3月龄雌性SD大鼠随机分为9组:去卵巢组(OVX-4、8、12三组),假手术组(SHAM-4、8、12三组),去卵巢+运动组(OVX+T-4、8、12三组),每组10只。运动组采用跑台训练,坡度5°,60分钟/天,5天/周。分别于4、8、12周取材测试。以DXA测定大鼠全身BMD;以骨形态计量学测量大鼠胫骨骨微结构,测试结果主要包括静态参数(BV/TV、Tb.Th、Tb.N和Tb.Sp)和动态参数(Ob.N/mm、%L.Pm、MAR、BFR/BS、Oc.N/mm)两部分。结果:骨密度结果显示,与同期OVX组大鼠相比,OVX+T-4组无显著变化,OVX+T-8、12组显著升高,虽仍低于同期SHAM组,但两者之间无显著性差异。静态参数结果显示,与同期OVX组相比,OVX+T-4组各静态参数均无显著变化;OVX+T-8、12组BV/TV、Tb.Th显著升高,Tb.Sp显著下降,但与同期SHAM组相比仍显著降低。动态参数结果显示,OVX+T-4、8、12组的骨吸收指标(Oc.N/mm)显著低于同期OVX组,骨形成参数无显著性差异;而与同期SHAM组相比,骨吸收参数已无显著性差异,而骨形成参数(Ob.N/mm、%L.Pm、BFR/BS)仍显著升高。结论:持续4周的中等强度跑台运动可抑制去卵巢大鼠骨吸收,但尚未对去卵巢大鼠的密度和骨微结构产生明显影响;持续8周及以上的中等强度跑台运动不仅可以显著抑制去卵巢大鼠的骨吸收,还能够明显改善由于去卵巢所导致的骨密度下降及骨微结构破坏。     

不同强度运动对去卵巢大鼠骨量的影响及其机理

以成年SD大鼠去卵巢建立骨质疏松模型,用骨形态计量学方法,研究了8周的大强度和中等强度(分别为20m/min和30m/min,1h/day,5d/week)跑台运动对大鼠胫骨近心干骺端松质骨骨量的影响.结果去卵巢安静组大鼠骨量减少(%Tb.Ar-75%,p＜0.01;Tb.N-74%,p＜0.01),骨形成增加(BFB/BS+115%,BFR/BV+123%,P＜0.01)、骨吸收增加(Oc.No+229%,p＜0.01),为高转换型的骨代谢.中等强度运动的去卵巢大鼠比去卵巢安静大鼠骨形成减少(%L.Pm-42%,BFR/BS-36%,P＜0.05),骨吸收减少(Oc.No-42%,p＜0.05),高转换受到抑制,骨量增加(%Tb.Ar+53%,p＜0.05;Tb.N+69%,p＜0.01),但仍比正常组大鼠骨量降低(%Tb.Ar-61%,p＜0.01).去卵巢后大强度运动与去卵巢安静组大鼠各项指标相比无显著性差异(p＞0.05),与中等强度运动比骨形成增加(BFR/BS+121%,P＜0.01),骨吸收增加(Oc.No+103%,p＜0.05),骨量减少(%Tb.Ar-37%,p＜0.05),仍为高转换型骨代谢.结论大鼠去卵巢后中等强度运动通过抑制高骨转换可减少骨丢失,减轻骨质疏松的程度,大强度运动对减轻骨质疏松的程度无作用.     

去负荷对大鼠骨计量学和骨质的影响

目的 观察去负荷对骨质显微结构的影响，并对骨小梁的结构进行定量化评定，探讨去负荷骨局部因子、骨强度及骨量的变化。方法 将SD雄性大鼠分为2组，对照组(FAC)和悬吊组(SC)，每组9只，实验期为21d。观察大鼠骨小梁的显微结构，骨中局部因子，骨力学性能及骨量的变化。结果 悬吊组骨小梁结构紊乱，骨小梁面积比(％ Tb．Ar)、骨小梁厚度(Tb．Th)、成骨表面(Ob．S)均显著下降，骨小梁间隙(Tb．Sp)显著增加，破骨细胞数(Oc．N)无显著变化；骨中碱性磷酸酶(ALP)活性含量显著下降，一氧化氮(NO)含量显著增加，骨强度、骨密度、骨矿盐含量(BMC)和骨胶原含量减少。结论 去负荷导致骨显微结构退化，骨局部因子含量改变，骨强度和骨量减少。     

去势法联合皮质激素快速诱导兔骨质疏松模型

目的探讨去势法联合皮质激素快速诱导骨质疏松(OP)模型兔的可行性。材料与方法 40只8月龄雌性大白兔随机分为假手术组(A组,n=20)及去势+肌注甲强龙组(B组,n=20)。术后第2、4、8、10周行血清骨代谢标志物检测及离体L5椎体显微CT(Micro-CT)扫描。结果两组骨密度(BMD)在OVX术后第8周开始差异有统计学意义,而骨体积分数(BV/TV)、骨小梁连接密度(Conn.D)、骨小梁数目(Tb.N)、结构模型指数(SMI)、骨小梁间隙(Tb.Sp)及骨小梁厚度(Tb.Th)分别在术后4、8周开始差异有统计学意义。结论去势联合肌注甲强龙可在8周内快速建立OP兔模型,骨微结构参数变化早于BMD降低。     

模拟失重大鼠骨折风险及性别差异性研究

目的探讨模拟失重下雌、雄性大鼠影像学参数预测骨折风险相关性及性别差异的原因。方法 3月龄雌、雄性SD大鼠40只,按性别及是否失重随机分为4组,4周后,双能X线检测L4椎体、股骨BMD,Micro-CT分析骨小梁结构,生物力学测试力学强度。结果失重4周后,雌性组子宫重量降低47.3%,雄性组精囊重量降低39.5%。失重试验组BMD显著下降,骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数目(Tb.N)显著降低(P0.05),骨小梁间隙(Tb.Sp)显著增加;悬吊组椎体的最大压缩载荷(N)、压缩压力(MPa)、抗弯曲载荷(N)较对照组显著下降。BMD、BV/TV、Tb.Th、Tb.N、Tb.Sp与最大力学强度Fmax相关性系数r,雄性组为0.985、0.995、0.948、0.957、-0.990,雌性组为0.908、0.899、0.873、0.852、-0.76。结论失重4周后,不同性别大鼠BMD明显降低,激素水平的影响可能是模拟失重雌性大鼠骨丢失更严重原因之一。骨密度与失重后生物力学的相关性可综合有效地预测失重后的骨折风险。     

不同强度长期游泳运动对生长期大鼠骨组织形态和结构力学特性的影响

目的:探讨不同强度长期游泳运动对生长期大鼠骨组织形态及结构力学特性的影响。方法:48只4周龄雄性SD大鼠分为无负重组、3%负重组、6%负重组、9%负重组、实验对照组和安静对照组。除实验对照组和安静对照组外,其它4组进行为期10周的游泳训练,每天60分钟。实验结束后检测各组大鼠股骨结构力学指标[弹性载荷(Fe)、最大载荷(Fmax)、断裂载荷(Fb)、弹性桡度(De)、最大桡度(Dmax)、断裂桡度(Db)、能量吸收(U)]和组织形态指标[骨小梁面积百分比(Tb.Ar%)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数目(Tb.N)、骨小梁分离度(Tb.Sp)]。结果:实验后无负重组大鼠股骨Fmax、U、Tb.Sp显著低于对照组(P<0.05,P<0.01);Tb.N、Tb.Th显著高于对照组(P<0.05,P<0.01);3%负重组Fmax、De、Dmax、Db、U、Tb.Ar%、Tb.Th、Tb.N显示高于对照组和无负重组(P<0.05,P<0.01);6%负重组各力学和组织形态指标较对照组和无负重组均具有显著性差异(P<0.05,P<0.01),Tb.Ar%、Tb.N、Fmax显著高于3%和9%负重组(P<0.05,P<0.01),Tb.Sp显著减少(P<0.05,P<0.01);9%负重组Tb.Ar%、Tb.N、Tb.Th、Tb.Sp显著高于对照组(P<0.01),De、Dmax、Db、U显著低于对照组(P<0.01),Tb.Th、Fe显著低于6%负重组(P<0.05),U显著低于3%和6%负重组(P<0.05,P<0.01)。结论:适宜强度游泳运动对生长发育期大鼠骨组织形态和结构力学特性有良好的促进作用,负重训练组均好于无负重组,强度不同,训练效果也不同。     

运动对生长期大鼠外周血单个核细胞中wnt途径相关骨重塑基因的影响

目的:研究水平跑台训练后生长期大鼠外周血单个核细胞(PBMC)中wnt信号途径的Jun、Mmp9、Cox2、Tnf和Msx2 m RNA表达水平,揭示其与骨重塑的关系。方法:24只2月龄SD雄性大鼠随机分成对照组(n=12)和运动组(n=12),运动组以25 m/min,50 min/d,5 d/w水平跑台运动12 w;训练结束进行大鼠体重、全身肌肉含量、整体BMD和BMC检测,股骨BMD和骨形态学测量,Micro-CT扫描观察股骨远端松质骨骨微结构;分离PBMC,QRT-PCR检测其Jun、Mmp9、Cox2、Tnf和Msx2 m RNA表达。结果:与对照组相比,运动组大鼠除了体重显著下降外,全身肌肉含量、整体BMD、BMC和股骨BMD增加,但均不具有统计学意义;股骨长度、厚度和宽度均无显著性变化;股骨远端松质骨骨微结构参数除骨小梁数量(Tb.N)和骨小梁分离度(Tb.Sp)无显著性变化外,骨体积分数(BV/TV)和骨小梁厚度(Tb.Th)显著增加(P<0.05),骨表面积和体积比(BS/BV)及骨小梁模式因子(Tb.Pf)显著降低(P<0.05);股骨远端松质骨骨小梁数量增多,小梁间隔小、断裂少;大鼠PBMC中Msx2 m RNA表达上调,Jun、Mmp9和Cox-2 m RNA表达下调,Tnf无表达差异。结论:运动后PBMC中Jun、Mmp9、Cox2、Tnf和Msx2 m RNA表达变化与骨重塑变化一致,提示上述基因可作为反映运动对骨重塑影响的候选分子标记。     

骨关节炎早期软骨下骨三维结构变化及二磷酸盐的干预效应

目的 观察膝关节不稳早期软骨下骨三维结构变化及二磷酸盐的干预作用,探讨骨性关节炎(osteoarthritis,OA)早期软骨下骨三维结构的变化在OA发生发展中的作用. 方法 健康雄性新西兰大白兔60只,按随机数字表法分为模型组(24只)、二磷酸盐组(24只)、对照组(12只).采用兔膝关节不稳模型(切断前交叉韧带)右膝造模.二磷酸盐组每天皮下注射二磷酸盐(利塞磷酸钠)0.01 mg/kg;模型组和对照组给予等体积的等渗盐水皮下注射.术后分别于4,8,12周处死动物后,切取保留关节面上下各2 cm骨的手术侧膝关节,行Micro-CT检查.检测骨体积分数(bone volume fraction,BVF)、骨小梁厚度(trabecular thickness,Tb.Th)、骨小梁间隙(trabecular spacing,Tb.Sp)、骨小梁数目(trabecular number,Tb.N)、体积骨密度(volumetric bone mineral density,vBMD)、组织骨密度(tissue BMD,tBMD),并进行统计学分析. 结果 术后第4周模型组BVF、Tb.N、Tb.Th较对照组明显降低(P＜0.01);BVF较二磷酸盐组也降低(P＜0.05);二磷酸盐组BVF较对照组亦降低(P＜0.05);模型组Tb.Sp较二磷酸盐及对照组均增加(P＜0.01),二磷酸盐组较对照组明显增大(P＜0.01).模型组vBMD较二磷酸盐及对照组明显降低(P＜0.05),而二磷酸盐组与对照组差异无统计学意义.12周时模型组BVF、Tb.Th、Tb.N较二磷酸盐及对照组增加(P＜0.05),Tb.Sp明显减少(P＜0.05),而vBMD显著增加(P＜0.01). 结论 膝关节不稳软骨下骨早期以骨破坏为主,后期出现明显的骨形成.二磷酸盐可通过抑制骨吸收,保护软骨下骨的骨结构.