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F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.     

脊髓损伤后大鼠骨代谢和骨密度变化

目的:了解脊髓损伤后不同时期大鼠骨代谢和骨密度的变化。方法:60只SD大鼠按体重随机分为6组,对20只大鼠采用脊髓横断法在第10胸椎段横断脊髓制作完全性脊髓损伤模型,分为脊髓损伤6周和12周组;20只在同水平处切断棘突、椎板制作假手术对照组,分为假手术6周和12周组;另20只分为正常6周和12周对照组。分别在脊髓损伤后6周和12周时处死动物。结果:脊髓损伤6周、12周时,脊髓损伤组血Ca较对照组明显升高(P<0.05),碱性磷酸酶和骨钙素则较对照组无明显变化(P>0.05)。脊髓损伤6周时,股骨近端、远端骨密度(BMD)均较对照组显著降低(P<0.001),损伤12周时,除股骨近端、远端外,中段BM D也明显降低(P<0.05)。L5BMD在SCI6周和SCI12周与对照组比较差异无显著性意义(P>0.05)。结论:脊髓损伤6周时,大鼠骨代谢已发生明显改变,骨量出现明显丢失,12周时骨代谢稍有改善,但股骨骨量丢失持续存在。     

早期应用阿仑膦酸钠对脊髓损伤大鼠骨密度及生物力学特性的影响

目的探讨早期应用阿仑膦酸钠(ALN)对脊髓损伤(SCI)大鼠股骨骨密度及生物力学特性的影响。方法将36只3月龄雌性SD大鼠随机分为假手术组(sham组)、SCI组、SCI ALN组，假手术组仅行T10椎板切除，其余组行T10椎板切除、脊髓横断术。SCI ALN组于术后1周开始腹腔注射ALN，每周3次。术后8周取股骨，进行骨密度及生物力学检测。结果脊髓横断术后8周大鼠股骨骨密度及生物力学参数与Sham组相比发生了显著性改变；与SCI组相比，SCI ALN组股骨骨密度值显著升高(P＜0．01)；弹性载荷值、最大载荷值显著升高(P＜0．01)，最大应力值升高(P＜0．05)。结论脊髓横断术后8周的大鼠可用于SCI后骨质疏松的研究；早期应用ALN可减少SCI大鼠股骨的骨量丢失，改善SCI大鼠股骨的生物力学特性。     

早期干预对脊髓损伤大鼠骨密度的影响

目的：建立脊髓损伤(SCI)动物模型，探讨在SCI后早期应用阿仑膦酸钠(ALN)和，或脉冲电磁场(PEMFs)对SCI大鼠骨密度(BMD)的影响。方法：将62只3月龄健康雌性SD大鼠随机分为假手术(Sham)组、SCI组、SCI ALN组、SCI PEMFs组、SCI PEMFs ALN组，Sham组仅行椎板切除术，其余4组行T10椎体水平脊髓完全横向切断术。脊髓横断大鼠于术后1周开始应用ALN和，或PEMFs，ALN每次0．25mg/kg腹腔注射，每周3次，共7周；PEMFs 30min／d，共7周。所有动物于术后8周时取材，检测股骨BMD值。结果：3月龄健康雌性SD大鼠脊髓完全横断术后8周时股骨BMD显减低；PEMFs早期应用可使股骨整体、股骨中段及下端BMD显增高：ALN早期应用可使股骨整体、股骨中段及股骨上下端BMD显增高；在本实验条件下ALN作用比PEMFs更强、更全面：ALN及：PEMFs早期联合应用比二单独应用时在BMD方面表现出更好的改善趋势，但析因分析表明二早期联合应用的协同效应不显。结论：3月龄雌性健康SD大鼠脊髓完全横断术后8周时股骨已发生显的骨量丢失：ALN及PEMFs早期应用可抑制SCI后骨量丢失，其中ALN的作用比PEMFs更强。     

脊髓损伤继发骨质疏松大鼠腰椎骨质量变化

目的：探讨脊髓损伤（spinal cordi injury，SCI）对大鼠腰椎骨质量的影响，揭示SCI继发骨质疏松（osteoporosis，OP）特点。方法：60只SD大鼠随机分为6组，对20只采用脊髓横断法在T10处横断脊髓制作完全性SCI模型，分为SCI6周和12周组；20只在同水平处切断棘突、椎板制作假手术对照组（sham），分为Sham6周和12周组；另20只分为正常6周和12周对照组。分别在SCI后6周和12周时取材，进行腰椎骨密度（bone mass density，BMD）和生物力学性能测试。结果：SCI6和12周时，大鼠L5BMD较对照组无明显改变（P〉0．05）；SCI6周时L5载荷和结构刚度均较对照组出现显著降低（P〈0．01、P〈0．05），SCI12周时，其最大载荷和结构刚度与对照组差异仍具有显著性意义（P〈0．001、P〈0．05）。结论：SCI6、12周时大鼠腰椎BMD较对照组无明显变化，但SCI6周时其生物力学性能较对照组出现明显损害。12周时，其损害进一步加重。     

卵巢切除大鼠皮质骨骨密度与生物力学特性分析

目的 观察去势后不同时间大鼠皮质骨骨密度与生物力学特性的变化，以探讨雌激素减少对皮质骨骨密度及生物力学特性的影响。方法 40只雌性大鼠随机分为去势组和对照组，各组分别于术后6及12周各处死其中10只。取血、尿标本分别测血清Ca，P，碱性磷酸酶(ALP)和尿Ca，P，羟脯氨酸(HOP)。用骨密度仪测定大鼠胫骨骨密度，用三点挤压实验测定股骨最大载荷、弯曲刚度、最大应力以及弹性模量的变化。结果 去势6及12周组血Ca，ALP，尿Ca／Cr，尿HOP／Cr均明显高于对照组(P&;lt;0.01)，而血P、尿P／Cr与对照组相比无显著差异(P&;gt;0．5)。去势6周骨密度与最大载荷、弯曲刚度、最大应力以及弹性模量与对照组相比无显著差异(P&;gt;0．05)，而去势12周组骨密度明显低于对照组(P&;lt;0．01)，而最大载荷、弯曲刚度、最大应力以及弹性模量均低于对照组(P&;lt;0．05)。结论 骨密度和生物力学参数的测量对于骨质疏松症动物模型的建立及治疗骨质疏松症药物疗效的判断有重要的意义。     

大豆蛋白对去卵巢大鼠骨量减少的预防作用

目的探讨大豆蛋白预防绝经后骨质疏松的作用。方法30只3月龄SD雌鼠随机分为3组假手术(sham,S)组、大豆蛋白(soyprotein,SP)组和酪蛋白(casein,c)组。8周后测骨密度(BMD)等指标。结果(1)SP组的腰椎和股骨远端BMD均高于C组(P均<0.01),但腰椎的BMD低于S组(P<0.05).(2)SP组的腰椎抗压强度高于C组(P<0.01),股骨抗弯强度与C组无差异,二者均低于S组(P均<0.05).(3)SP组和C组的子宫重均低于S组(P均<0.05).结论大豆蛋白可以部分预防去卵巢大鼠骨量减少而对子宫无不良影响.     

补肾健脾活血方药对老年骨质疏松大鼠血清白细胞介素6的影响

背景近年来,细胞因子在骨质疏松中的作用备受关注,尤其血清白细胞介素6(IL-6)被认为是调节骨吸收的重要因子.目的观察实验性老年骨质疏松大鼠灌服补肾健脾活血方药后骨密度(BMD)和血清IL-6的变化. 设计以实验动物为研究对象的随机对照研究.单位解放军白求恩国际和平医院干部病房二科和一所中医学院的养生康复教研室.材料本实验于2003-05/2003-08在湖北中医学院实验动物中心完成,实验动物为30只Wistar大鼠,15月龄,雌雄各15只,购自华中科技大学同济医学院实验动物中心.方法将30只大鼠采用先分层再随机排列表法分为3组,即正常对照组、病理对照组、补肾健脾活血组.用地塞米松2.5 mg/kg体质量肌注大鼠、2次/周,连续6周,复制老年骨质疏松模型.正常对照组和病理对照组灌服生理盐水,补肾健脾活血组灌服补肾健脾活血方药.6周后用摘眼球法采血,离心取血清,采血后各组大鼠均离断右后肢完整取出右股骨.用排开丙酮法测各组BMD,用放免法测各组血清IL-6.主要观察指标BMD和血清IL-6水平.结果病理对照组的BMD明显低于正常对照组(P<0.01),血清IL-6水平明显高于正常对照组(P<0.01);补肾健脾活血组的BMD明显高于病理对照组(P<0.01),血清IL-6水平明显低于病理对照组(P<0.01).结论补肾健脾活血方药可减少IL-6分泌,降低血清IL-6水平,从而发挥抗骨丢失的作用.     

低频振动对脊髓损伤继发骨质疏松的影响

目的了解低频振动对脊髓损伤（SCI）继发骨质疏松（OP）大鼠骨代谢和骨质量的影响。方法50只SD大鼠采用脊髓全切横断法在第10胸椎处横断脊髓制作完全性SCI模型,并随机分为SCI6周对照组（SCI6w）、SCI12周对照组（SCI12w）、振动6周组（Vi6w）、振动12周组（Vi12w）和SCI6-12周振动组（Vi6-12w）,每组10只;振动组分别于SCI后第4天（Vi6w组、Vi12w组）、第7周（Vi6-12w组）开始接受振动干预,振动频率20Hz,加速度0.15g,10min/次,2次/d,6d/周,Vi6w组和Vi6-12w组共振动6周,Vi12w组振动12周。分别在振动结束1d后处死动物,进行骨代谢血生化指标、骨密度（BMD）、骨形态计量学和生物力学性能测试。结果Vi6w组大鼠血Ca和股骨近端BMD较对照组改善（P〈0.05）;Vi12w组第5腰椎最大载荷较对照组升高（P〈0.05）;Vi6-12w组大鼠骨代谢和骨质量未见明显变化。结论早期开始的低频振动干预可改善SCI继发OP,但存在部位差异;后期进行的振动干预不能改善SCI继发OP,但可防止其进展。     

脉冲电磁场及阿仑膦酸钠对脊髓损伤大鼠骨质量的影响

目的探讨早期应用脉冲电磁场（PEMFs）和／或阿仑膦酸钠（ALN）对脊髓损伤（SCI）后大鼠骨质量的影响。方法将62只3月龄雌性sD大鼠随机分为5组，其中假手术组仅行椎板切除术，SCI组、SCI＋ALN组、SCI＋PEMFs组及SCI＋PEMFs＋ALN组行脊髓完全横断术，后3组于术后1周时分别给予ALN和／或PEMFs治疗；于术后8周时取材，检测各组大鼠股骨骨密度值、生物力学指标以及胫骨近端骨组织形态计量学等指标。实验所得数据比较采用单因素方差分析及析因分析。结果早期应用ALN和／或PEMFs均可使股骨骨密度、股骨弹性载荷、最大载荷等生物力学指标增高，胫骨近端骨小梁面积百分比也同时增大，骨小梁宽度增加。结论早期应用ALN和／或PEMFs均可抑制SCI后骨量丢失，增强抗骨折能力，阻止胫骨近端微观结构的退变，提示早期应用ALN及PEMFs有助于防治SCI后骨质疏松，但其具体治疗机制还有待进一步研究。     

脊髓损伤继发骨质疏松大鼠后肢骨质量变化

目的：探讨脊髓损伤对大鼠后肢骨质量的影响，揭示SCI继发骨质疏松特点。方法：60只SD大鼠按体重随机分为6组．对20只采用脊髓横断法在第10胸椎处横断脊髓制作完全性SCI模型，分为SCI6周和12周组；20只在同水平处切断棘突、椎板制作似手术对照组（sham），分为Sham6周和12周组；另20只分为正常6周和12周对照组。分别在脊髓损伤后6周和12周时取材，进行股骨生物力学性能和胫骨上端骨形态计量学测试。结果：脊髓损伤6周时，大鼠胫骨E端骨小梁厚度、骨小梁面积百分比明显降低（P〈0.01、P〈0．05），单位面积破骨细胞数明显增加（P〈0．05）：股骨中段最大载荷明显降低（P＜0．05）。脊髓损伤12周时，除上述改变外，胫骨上端骨体积百分比也明显降低（P〈0．05）：股骨最大载荷进一步降低（P＜0．001），结构刚度也明显下降（P〈0．05）。其他指标无明显改变（P〉0．05）。结论：脊髓损伤6周时，大鼠后肢骨已出现损害，12周时，其损害进一步加重。     

他莫西芬对去势大鼠骨生物力学性能的影响

目的评价他莫西芬对雌激素缺乏引起的骨生物力学性能下降的预防作用。方法采用4月龄Sprague-Dawley(SD)雌性大鼠切除卵巢作动物模型,术后给予他莫西芬治疗连续12周。结果与假手术组相比去势组骨密度、股骨生物力学性质、腰椎骨形态计量指标均有显著差异;他莫西芬处理组与去势组比较,股骨骨密度、股骨最大载荷、桡度、最大应力、弹性模量显著升高,骨形态计量参数的改变均有显著性。结论他莫西芬能抑制去势引起的SD大鼠骨生物力学性能下降。     

卵巢切除股骨骨折大鼠骨愈合中降钙素的作用

背景：降钙素可活化腺苷酸环化酶蛋白激酶A通路及磷脂酶C通路,抑制破骨细胞的活性,可能治疗骨质疏松性骨折。目的：观察降钙素对去卵巢大鼠股骨骨折愈合的作用。方法：构建双侧卵巢切除骨质疏松右股骨骨折SD大鼠模型,然后分别皮下注射生理盐水和降钙素（16IU/kg）,隔日1次,于骨折后3周和6周测量右股骨行骨密度,苏木精-伊红及抗酒石酸酸性磷酸酶染色,骨形态发生蛋白2及血管内皮生长因子免疫组化染色。结果与结论：骨折后给予降钙素治疗的大鼠抗酒石酸酸性磷酸酶染色阳性细胞积分吸光度值较生理盐水治疗的大鼠显著减少（P〈0.05）。骨折后3周,两组骨折线均较清晰,骨痂体积无明显差别,骨折愈合以软骨内化骨过程为主,骨密度无显著性差异（P〉0.05）。骨折后6周,两组骨折线较模糊,骨痂体积无差别,骨小梁排列较有序,用药组股骨骨密度较对照组升高（P〈0.05）。两组在骨折后3周和6周的骨形态发生蛋白2及血管内皮生长因子差异无显著性意义（P〉0.05）。证实降钙素可以抑制去卵巢大鼠骨折部位破骨细胞活性,但无明显促进大鼠股骨骨折愈合的作用。     

仙灵骨葆对尾悬吊拟失重大鼠骨量丢失的抑制

背景:以淫羊藿苷为主要成分的中药制剂仙灵骨葆具有促进骨形成的作用。目的:观察仙灵骨葆对尾悬吊拟失重大鼠骨量丢失的抑制作用及机制。方法:将SD大鼠随机分为正常对照组、拟失重组、仙灵骨葆组,后两组大鼠采用尾悬吊法模拟失重,仙灵骨葆组悬吊同时灌胃给予仙灵骨葆250mg/(kgd),拟失重组悬吊同时灌胃给予双蒸水,4周后取右侧股骨行骨密度、三点弯曲生物力学及骨组织形态计量学检测。结果与结论:正常对照组骨密度、胫骨近端骨小梁相对体积、骨小梁厚度、骨小梁数量、生物力学最大载荷显著高于拟失重组、仙灵骨葆组(P<0.05)。仙灵骨葆组胫骨远端1/4骨密度、胫骨近端骨小梁相对体积显著高于拟失重组(P<0.05),生物力学最大载荷也高于拟失重组,但差异无显著性意义。说明仙灵骨葆灌胃干预可促进松质骨的骨形成,部分阻止拟失重大鼠骨量的丢失。     

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。     

运动负荷骤降对生长期大鼠长骨骨量和骨代谢生化指标的影响

目的观察运动负荷骤降对生长期大鼠长骨骨量(BMC)、骨密度(BMD)和骨代谢生化指标的影响。方法雄性3月龄SD大鼠48只,随机分成大强度运动组(T1)、大强度转低强度运动组(T2)、低强度运动组(T3)、对照组(Con),每组12只。前6周,T1、T2组进行大强度跑台运动,T3组进行低强度跑台运动。6周末,DEXA测定每组部分大鼠股骨BMC、BMD,酶标仪法测定血清碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(BGP)和抗酒石酸性磷酸酶(TRACP5b)。降低T2组运动负荷,与T3组一致,其余组运动强度不变,继续运动6周。同样方法测定上述指标。结果与运动负荷降低前比较,12周末T2组大鼠ALP、BGP降低(P<0.05),TRACP5b升高(P<0.05),股骨BMC、BMD无显著性差异(P>0.05)。结论运动负荷骤降使成长期大鼠长骨骨形成抑制,骨吸收增强。