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摘要:目的觀察運動與中藥聯合作用對骨質疏松大鼠骨組織形態計量學的影響。方法雌性SD大鼠隨機分為正常對照組、去卵巢手術組、雌激素對照組、運動組、中藥組、運動+中藥組。正常對照組行假手術,其余各組行雙側卵巢切除術,術后3個月開始為期3個月的治療。雌激素對照組用尼爾雌醇治療,中藥組和運動+中藥組應用中藥治療,運動組和運動+中藥組按要求進行運動。治療結束后對腰椎骨作骨組織形態計量學分析。結果運動+中藥組骨小梁的數目在治療各組中最多,骨小梁分離度在各治療組中最小,礦化沉積率在各組最高。結論運動與中藥聯合治療方法對骨質疏松大鼠腰椎骨,具有促進骨形成和抑制骨吸收的雙重作用。
關鍵詞:骨質疏松大鼠;骨組織形態計量學;運動;中藥
骨質疏松是一種多因多果全身性骨骼疾病,其發病機制目前也不完全清楚,雖然各種方法對骨質疏松的預防和治療均有一定的干預作用,但從總體上看其療效均較為局限。運動在骨質疏松的預防、治療和康復過程中均可發揮積極明顯的作用。中藥骨康具有補腎壯骨、健脾益氣、活血通絡的作用,是一個較理想的防治骨質疏松的藥物。本研究旨在探討運動與中藥聯合作用對骨質疏松的作用及其機制。
1資料與方法
1.1藥物及試劑雌激素尼爾雌醇片(上海華聯制藥有限公司生產,批號:961001);鹽酸四環素(上海華舜生物工程有限公司提供,批號:MW.480.9);鈣黃綠素和過氧化苯甲酸(廣州化學試劑廠提供,批號:200104012和200003012);Goldner′s染色劑(美國Sigma公司);甲基丙烯酸甲酯、鄰苯二甲酸二丁酯(天津化學試劑一廠提供,批號分別為:040328和20030320);硫酸鉻鉀為汕頭光華化學廠產品,批號:991001;中性樹膠由上海明膠廠生產,批號10004160B。
1.2主要儀器硬組織切片機(德國LeicaRM2155);慢速鋸(美國BuehlerLTD.);碳化鎢鋼刀(德國Leica)自動圖像數字化分析儀(德國Leica);計算機(中國方正電腦公司);骨形態計量學測量軟件(美國OsteoMetrics,Inc.)。
1.3動物及分組選用6月齡健康雌性SD大鼠67只,體重260~290g,清潔級(由廣州中醫藥大學實驗動物中心提供,合格證號:2003A010)。隨機分為6組,正常對照組(11只)、去卵巢手術組(12只)、雌激素對照組(12只)、運動組(11只)、中藥組(11只)、運動+中藥組(10只)。實驗動物分籠飼養,自由進食標準飼料和飲用水。參照文獻〔3〕制作去卵巢骨質疏松模型,用10%水合氯醛溶液按0.33ml/100g腹腔注射麻醉,正常對照組大鼠行假手術,其余各組大鼠雙側卵巢完整切除,進行手術造模。手術后正常飼養3個月后開始治療,治療時間為3個月。正常對照組、去卵巢手術組和運動組以蒸餾水10ml/kg灌胃,1次/d;雌激素對照組按體重1mg/kg的標準給予濃度為0.167mg/ml的尼爾雌醇灌胃,1次/w,其余各天給予蒸餾水10ml/kg灌胃;中藥組和運動+中藥組按4.8g/kg骨康(相當于臨床劑量的10倍),灌胃給藥,每天1次;運動組和運動+中藥組按要求給予跑步訓練。本實驗模擬田徑運動中周期性耐力跑的形式,參照Bedford〔4〕的動物負荷標準,采用段氏PT98型鼠類跑臺進行運動訓練。訓練大鼠的運動強度逐漸加大,2w內達到設計負荷。開始跑速為12m/min,持續20min,坡度為0°,以后隔日增加運動強度3m/min,增加運動時間10min。2w后達到跑速20~22m/min,坡度為50,每天1h,每周連續訓練5d,休息2d。在動物處死前14和13d,以及處死前第3天和第4天分別于背部皮下注射25mg/kg鹽酸四環素和5mg/kg鈣黃綠素進行雙熒光標記,以測量骨組織動態參數。
1.4骨標本制備實驗結束時,處死動物,取其第2腰椎椎體(L2)用低速鋸切開暴露骨髓腔置于福爾馬林緩沖液中固定24h后,經乙醇脫水后行不脫鈣骨包埋。包埋塊用硬組織切片機分別切成4μm的薄骨片和8μm的厚骨片。薄片用Goldner染色,透明后封片,用于測量骨形態計量學的靜態參數。厚片直接透明后封片,用于測量骨小梁變化的動態參數。
1.5觀察指標測量和觀察第2腰椎骨組織形態計量學靜態和動態參數〔5〕。靜態參數包括骨組織面積(T.Ar,mm2)、骨小梁面積(Tb.Ar,mm2)、骨小梁周長(Tb.Pm,mm)、破骨細胞數量(Oc.No,N)及其相應計算參數。計算參數為骨小梁面積百分數(Tb.Ar,%)、骨小梁寬度(Tb.Th,μm)、骨小梁數目(Tb.N,N/mm)、骨小梁分離度(Tb.Sp,μm)、每毫米破骨細胞
數(Oc.N,N/mm)、單位骨小梁面積破骨細胞數(Oc.N/mm2,N/mm2);動態參數包括單熒光周長(sL.Pm,mm)、雙熒光周長(dL.Pm,mm)、雙熒光間距(IL.Wi,μm)及相應計算參數:熒光周長百分數(L.Pm,%)、礦化沉積率(MAR,μm/d)、骨形成率(BFR/BS,μm/d×100;BFR/BV,%/年;BFR/TV,%/年)。
1.6統計學處理所有數據以x±s表示,采用SPSS11.0統計軟件,組間比較顯著性測定用方差分析和t檢驗。
2結果
2.1各組大鼠第2腰椎骨組織形態計量學靜態參數的變化從表1中可見,應用雌激素、運動、中藥以及運動+中藥4種治療方法都能提高去勢大鼠的骨小梁百分數,以運動+中藥的療效最好,但仍不能恢復到正常水平(P<0.01)。4種治療方法在對第2腰椎骨組織形態計量學靜態參數的影響方面,雌激素以增加去卵巢大鼠腰椎的骨小梁周長為主,中藥治療主要體現在增加骨小梁的寬度上,而運動以及運動+中藥的治療作用主要表現在增加骨小梁的數目上。參數骨小梁的分離度由大到小的變化趨勢為:去卵巢手術組>雌激素對照組>中藥組>運動組>運動+中藥組>正常對照組,其中僅有運動+中藥組與正常對照組比較差異不顯著(P>0.05),而其他各組均明顯高于正常對照組(P<0.05)。
2.2各組大鼠第2腰椎骨組織形態計量學動態參數的變化見表2,熒光標記百分數的變化,中藥組是各組中最高的,而雌激素對照組在4種治療組最低。運動+中藥組大鼠的骨礦化沉積率明顯提高(P<0.05);而雌激素則對骨礦化有抑制作用,雌激素對照組骨礦化沉積率比去卵巢手術組還低,與運動組和運動+中藥組比較差異顯著(P<0.05)。運動組、中藥組、運動+中藥組的BFR/BS明顯高于正常對照組和雌激素對照組(P<0.05)。去卵巢手術組、運動組、中藥組、運動+中藥組表1治療3個月后大鼠第2腰椎靜態指標的變化表2治療3個月后大鼠第2腰椎動態指標的變化與正常對照組相比:1)P<0.01,2)P<0.05;與去卵巢手術組相比:3)P<0.01,4)P<0.05;與雌激素對照組相比:5)P<0.01,6)P<0.05
BFR/BV明顯高于正常對照組(P<0.05);運動組、運動+中藥組和去卵巢手術組的BFR/BV還顯著大于雌激素對照組(P<0.05)。中藥組、運動組、運動+中藥組的BFR/TV均較高,與雌激素對照組比較有顯著性差異(P<0.01)。每mm破骨細胞數變化趨勢為:正常對照組>去卵巢手術組>雌激素對照組>運動組>運動+中藥組>中藥組。而單位骨小梁面積破骨細胞數變化趨勢為:去卵巢手術組>正常對照組>雌激素對照組>運動組>運動+中藥組>中藥組。
3討論
有文獻報道〔3〕:3月齡和6月齡大鼠去卵巢6個月,均可發生骨質疏松,6月齡大鼠骨質疏松程度更嚴重。本研究以6月齡大鼠去卵巢6個月后作為實驗對象,骨質疏松敏感部位腰椎作為檢測部位,對各種骨質疏松干預方法進行骨組織形態計量學評價。本實驗結果顯示6月齡SD大鼠在去卵巢手術后6月能較好地呈現出絕經后婦女骨質疏松的表現,從而進一步證實了去卵巢手術是復制絕經后骨質疏松實驗動物模型的一個成功方法。
近來研究證實〔6~8〕,卵巢功能衰退所引起的雌激素缺乏是導致絕經后骨質疏松發生的主要原因。雌激素已成為目前治療OP的首選藥物之一。長期應用雌激素替代治療除具有防止骨丟失和骨折的作用外,尚具有減少更年期癥狀、預防缺血性心臟病、預防癡呆等有益作用,但也可引起子宮出血,增加患者子宮肌瘤和乳腺癌的危險及增加深靜脈血栓和肺栓塞的發生率。本實驗結果顯示雌激素對去卵巢大鼠骨質疏松的治療作用是通過抑制骨轉換,即同時減緩骨吸收和骨形成,但以對抗骨吸收為主,從而糾正骨代謝負平衡,減少骨量丟失,改善骨結構,最終達到保護骨的目的。超級秘書網
運動能提供力學刺激可維持或改善骨健康,有關研究顯示運動能有效干預絕經后骨質疏松的形成〔9,10〕。本實驗結果表明運動能有效減少大鼠去卵巢后的骨丟失,但仍不能使骨量恢復到正常對照組水平。運動對骨質疏松的治療作用機制與雌激素治療有明顯的區別,雌激素治療時,骨形成和骨吸收均受到抑制,以對抗骨吸收為主,而運動具有增強骨形成和抑制骨吸收的雙重作用。
祖國醫學將骨質疏松歸于“骨痿”的范疇,中醫認為腎虛、脾虛、血瘀為本癥病機。中藥骨康是以“腎主骨”理論為指導,針對其“多虛多瘀”之病理特點而組方的。全方以淫羊藿、肉蓯蓉、補骨脂補腎壯骨為君,黃芪等健脾益氣為臣,丹參等活血通絡為使而組成,對絕經后骨質疏松有較好的干預作用〔11,12〕。本實驗說明中藥骨康能降低去卵巢大鼠的骨轉換,對抗其骨質丟失,對骨質疏松有一定的治療功效。中藥骨康的治療機制既不同于西藥中抑制骨吸收藥物(雌激素類),也不同于促進骨形成的藥物(氟制劑類),而是一種對機體有整體調治功能,具有促進骨形成和抑制骨吸收的雙重作用的藥物。中藥對骨的雙重作用與運動對骨的雙重作用比較,中藥治療的促進骨形成的作用弱于運動治療。
探索一種“復合防治方案”,即將多種防治手段有機地結合起來,使之產生多方位的放大干預效應,是目前研究的一個方向〔13,14〕。在本次實驗選用的各種治療方法中綜合療效是最明顯的,但仍不能使疏松的骨質恢復到正常健康水平。本研究進行骨組織形態計量學的評價結果表明,運動和中藥骨康對絕經后骨質疏松的治療機制相似,都具有同時促進骨形成和抑制骨吸收的雙重作用,將二者結合起來,組成運動+中藥骨康聯合治療方案,能夠充分發揮運動和中藥骨康的治療優勢,起到協同促進的作用,可以提高療效。運動與中藥聯合作用對絕經后骨質疏松有較為理想的干預效果。
【參考文獻】
1章曉霜,高順生,李青南,等.不同強度運動對去卵巢大鼠骨量的影響及機制〔J〕.中國運動醫學雜志,2001;20(2):14750.
2邵敏,莊洪.含藥血清對體外培養成骨細胞的影響〔J〕.中國骨質疏松雜志,2003;9(2):1179.
3唐存貴,李靈芝,金鑫,等.鼠齡對大鼠去卵巢骨質疏松模型的影響〔J〕.中國骨質疏松雜志,2008;14(4):22932.
4BedfordTC,TiptonCM,WilsonNC,etal.Maximaloxygenconsumptionofratanditschangeswithvariousexperimentalprocedures〔J〕.JApplPhysiol,1979;47:127883.
5李青南.骨質疏松實驗動物研究骨組織形態計量學〔M〕.成都:四川大學出版社,2001:2348.