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摘要:目的觀察運(yùn)動(dòng)與中藥聯(lián)合作用對(duì)骨質(zhì)疏松大鼠骨組織形態(tài)計(jì)量學(xué)的影響。方法雌性SD大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組、去卵巢手術(shù)組、雌激素對(duì)照組、運(yùn)動(dòng)組、中藥組、運(yùn)動(dòng)+中藥組。正常對(duì)照組行假手術(shù),其余各組行雙側(cè)卵巢切除術(shù),術(shù)后3個(gè)月開始為期3個(gè)月的治療。雌激素對(duì)照組用尼爾雌醇治療,中藥組和運(yùn)動(dòng)+中藥組應(yīng)用中藥治療,運(yùn)動(dòng)組和運(yùn)動(dòng)+中藥組按要求進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。治療結(jié)束后對(duì)腰椎骨作骨組織形態(tài)計(jì)量學(xué)分析。結(jié)果運(yùn)動(dòng)+中藥組骨小梁的數(shù)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(jié)論運(yùn)動(dòng)與中藥聯(lián)合治療方法對(duì)骨質(zhì)疏松大鼠腰椎骨,具有促進(jìn)骨形成和抑制骨吸收的雙重作用。
關(guān)鍵詞:骨質(zhì)疏松大鼠;骨組織形態(tài)計(jì)量學(xué);運(yùn)動(dòng);中藥
骨質(zhì)疏松是一種多因多果全身性骨骼疾病,其發(fā)病機(jī)制目前也不完全清楚,雖然各種方法對(duì)骨質(zhì)疏松的預(yù)防和治療均有一定的干預(yù)作用,但從總體上看其療效均較為局限。運(yùn)動(dòng)在骨質(zhì)疏松的預(yù)防、治療和康復(fù)過程中均可發(fā)揮積極明顯的作用。中藥骨康具有補(bǔ)腎壯骨、健脾益氣、活血通絡(luò)的作用,是一個(gè)較理想的防治骨質(zhì)疏松的藥物。本研究旨在探討運(yùn)動(dòng)與中藥聯(lián)合作用對(duì)骨質(zhì)疏松的作用及其機(jī)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(lián)制藥有限公司生產(chǎn),批號(hào):961001);鹽酸四環(huán)素(上海華舜生物工程有限公司提供,批號(hào):MW.480.9);鈣黃綠素和過氧化苯甲酸(廣州化學(xué)試劑廠提供,批號(hào):200104012和200003012);Goldner′s染色劑(美國(guó)Sigma公司);甲基丙烯酸甲酯、鄰苯二甲酸二丁酯(天津化學(xué)試劑一廠提供,批號(hào)分別為:040328和20030320);硫酸鉻鉀為汕頭光華化學(xué)廠產(chǎn)品,批號(hào):991001;中性樹膠由上海明膠廠生產(chǎn),批號(hào)10004160B。
1.2主要儀器硬組織切片機(jī)(德國(guó)LeicaRM2155);慢速鋸(美國(guó)BuehlerLTD.);碳化鎢鋼刀(德國(guó)Leica)自動(dòng)圖像數(shù)字化分析儀(德國(guó)Leica);計(jì)算機(jī)(中國(guó)方正電腦公司);骨形態(tài)計(jì)量學(xué)測(cè)量軟件(美國(guó)OsteoMetrics,Inc.)。
1.3動(dòng)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(jí)(由廣州中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,合格證號(hào):2003A010)。隨機(jī)分為6組,正常對(duì)照組(11只)、去卵巢手術(shù)組(12只)、雌激素對(duì)照組(12只)、運(yùn)動(dòng)組(11只)、中藥組(11只)、運(yùn)動(dòng)+中藥組(10只)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分籠飼養(yǎng),自由進(jìn)食標(biāo)準(zhǔn)飼料和飲用水。參照文獻(xiàn)〔3〕制作去卵巢骨質(zhì)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(duì)照組大鼠行假手術(shù),其余各組大鼠雙側(cè)卵巢完整切除,進(jìn)行手術(shù)造模。手術(shù)后正常飼養(yǎng)3個(gè)月后開始治療,治療時(shí)間為3個(gè)月。正常對(duì)照組、去卵巢手術(shù)組和運(yùn)動(dòng)組以蒸餾水10ml/kg灌胃,1次/d;雌激素對(duì)照組按體重1mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)動(dòng)+中藥組按4.8g/kg骨康(相當(dāng)于臨床劑量的10倍),灌胃給藥,每天1次;運(yùn)動(dòng)組和運(yùn)動(dòng)+中藥組按要求給予跑步訓(xùn)練。本實(shí)驗(yàn)?zāi)M田徑運(yùn)動(dòng)中周期性耐力跑的形式,參照Bedford〔4〕的動(dòng)物負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn),采用段氏PT98型鼠類跑臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。訓(xùn)練大鼠的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度逐漸加大,2w內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷。開始跑速為12m/min,持續(xù)20min,坡度為0°,以后隔日增加運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度3m/min,增加運(yùn)動(dòng)時(shí)間10min。2w后達(dá)到跑速20~22m/min,坡度為50,每天1h,每周連續(xù)訓(xùn)練5d,休息2d。在動(dòng)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(huán)素和5mg/kg鈣黃綠素進(jìn)行雙熒光標(biāo)記,以測(cè)量骨組織動(dòng)態(tài)參數(shù)。
1.4骨標(biāo)本制備實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),處死動(dòng)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(jīng)乙醇脫水后行不脫鈣骨包埋。包埋塊用硬組織切片機(jī)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(cè)量骨形態(tài)計(jì)量學(xué)的靜態(tài)參數(shù)。厚片直接透明后封片,用于測(cè)量骨小梁變化的動(dòng)態(tài)參數(shù)。
1.5觀察指標(biāo)測(cè)量和觀察第2腰椎骨組織形態(tài)計(jì)量學(xué)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)參數(shù)〔5〕。靜態(tài)參數(shù)包括骨組織面積(T.Ar,mm2)、骨小梁面積(Tb.Ar,mm2)、骨小梁周長(zhǎng)(Tb.Pm,mm)、破骨細(xì)胞數(shù)量(Oc.No,N)及其相應(yīng)計(jì)算參數(shù)。計(jì)算參數(shù)為骨小梁面積百分?jǐn)?shù)(Tb.Ar,%)、骨小梁寬度(Tb.Th,μm)、骨小梁數(shù)目(Tb.N,N/mm)、骨小梁分離度(Tb.Sp,μm)、每毫米破骨細(xì)胞
數(shù)(Oc.N,N/mm)、單位骨小梁面積破骨細(xì)胞數(shù)(Oc.N/mm2,N/mm2);動(dòng)態(tài)參數(shù)包括單熒光周長(zhǎng)(sL.Pm,mm)、雙熒光周長(zhǎng)(dL.Pm,mm)、雙熒光間距(IL.Wi,μm)及相應(yīng)計(jì)算參數(shù):熒光周長(zhǎng)百分?jǐn)?shù)(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(tǒng)計(jì)學(xué)處理所有數(shù)據(jù)以x±s表示,采用SPSS11.0統(tǒng)計(jì)軟件,組間比較顯著性測(cè)定用方差分析和t檢驗(yàn)。
2結(jié)果
2.1各組大鼠第2腰椎骨組織形態(tài)計(jì)量學(xué)靜態(tài)參數(shù)的變化從表1中可見,應(yīng)用雌激素、運(yùn)動(dòng)、中藥以及運(yùn)動(dòng)+中藥4種治療方法都能提高去勢(shì)大鼠的骨小梁百分?jǐn)?shù),以運(yùn)動(dòng)+中藥的療效最好,但仍不能恢復(fù)到正常水平(P<0.01)。4種治療方法在對(duì)第2腰椎骨組織形態(tài)計(jì)量學(xué)靜態(tài)參數(shù)的影響方面,雌激素以增加去卵巢大鼠腰椎的骨小梁周長(zhǎng)為主,中藥治療主要體現(xiàn)在增加骨小梁的寬度上,而運(yùn)動(dòng)以及運(yùn)動(dòng)+中藥的治療作用主要表現(xiàn)在增加骨小梁的數(shù)目上。參數(shù)骨小梁的分離度由大到小的變化趨勢(shì)為:去卵巢手術(shù)組>雌激素對(duì)照組>中藥組>運(yùn)動(dòng)組>運(yùn)動(dòng)+中藥組>正常對(duì)照組,其中僅有運(yùn)動(dòng)+中藥組與正常對(duì)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(duì)照組(P<0.05)。
2.2各組大鼠第2腰椎骨組織形態(tài)計(jì)量學(xué)動(dòng)態(tài)參數(shù)的變化見表2,熒光標(biāo)記百分?jǐn)?shù)的變化,中藥組是各組中最高的,而雌激素對(duì)照組在4種治療組最低。運(yùn)動(dòng)+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(duì)骨礦化有抑制作用,雌激素對(duì)照組骨礦化沉積率比去卵巢手術(shù)組還低,與運(yùn)動(dòng)組和運(yùn)動(dòng)+中藥組比較差異顯著(P<0.05)。運(yùn)動(dòng)組、中藥組、運(yùn)動(dòng)+中藥組的BFR/BS明顯高于正常對(duì)照組和雌激素對(duì)照組(P<0.05)。去卵巢手術(shù)組、運(yùn)動(dòng)組、中藥組、運(yùn)動(dòng)+中藥組表1治療3個(gè)月后大鼠第2腰椎靜態(tài)指標(biāo)的變化表2治療3個(gè)月后大鼠第2腰椎動(dòng)態(tài)指標(biāo)的變化與正常對(duì)照組相比:1)P<0.01,2)P<0.05;與去卵巢手術(shù)組相比:3)P<0.01,4)P<0.05;與雌激素對(duì)照組相比:5)P<0.01,6)P<0.05
BFR/BV明顯高于正常對(duì)照組(P<0.05);運(yùn)動(dòng)組、運(yùn)動(dòng)+中藥組和去卵巢手術(shù)組的BFR/BV還顯著大于雌激素對(duì)照組(P<0.05)。中藥組、運(yùn)動(dòng)組、運(yùn)動(dòng)+中藥組的BFR/TV均較高,與雌激素對(duì)照組比較有顯著性差異(P<0.01)。每mm破骨細(xì)胞數(shù)變化趨勢(shì)為:正常對(duì)照組>去卵巢手術(shù)組>雌激素對(duì)照組>運(yùn)動(dòng)組>運(yùn)動(dòng)+中藥組>中藥組。而單位骨小梁面積破骨細(xì)胞數(shù)變化趨勢(shì)為:去卵巢手術(shù)組>正常對(duì)照組>雌激素對(duì)照組>運(yùn)動(dòng)組>運(yùn)動(dòng)+中藥組>中藥組。
3討論
有文獻(xiàn)報(bào)道〔3〕:3月齡和6月齡大鼠去卵巢6個(gè)月,均可發(fā)生骨質(zhì)疏松,6月齡大鼠骨質(zhì)疏松程度更嚴(yán)重。本研究以6月齡大鼠去卵巢6個(gè)月后作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,骨質(zhì)疏松敏感部位腰椎作為檢測(cè)部位,對(duì)各種骨質(zhì)疏松干預(yù)方法進(jìn)行骨組織形態(tài)計(jì)量學(xué)評(píng)價(jià)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示6月齡SD大鼠在去卵巢手術(shù)后6月能較好地呈現(xiàn)出絕經(jīng)后婦女骨質(zhì)疏松的表現(xiàn),從而進(jìn)一步證實(shí)了去卵巢手術(shù)是復(fù)制絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的一個(gè)成功方法。
近來研究證實(shí)〔6~8〕,卵巢功能衰退所引起的雌激素缺乏是導(dǎo)致絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松發(fā)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(zhǎng)期應(yīng)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(yù)防缺血性心臟病、預(yù)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(xiǎn)及增加深靜脈血栓和肺栓塞的發(fā)生率。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示雌激素對(duì)去卵巢大鼠骨質(zhì)疏松的治療作用是通過抑制骨轉(zhuǎn)換,即同時(shí)減緩骨吸收和骨形成,但以對(duì)抗骨吸收為主,從而糾正骨代謝負(fù)平衡,減少骨量丟失,改善骨結(jié)構(gòu),最終達(dá)到保護(hù)骨的目的。超級(jí)秘書網(wǎng)
運(yùn)動(dòng)能提供力學(xué)刺激可維持或改善骨健康,有關(guān)研究顯示運(yùn)動(dòng)能有效干預(yù)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的形成〔9,10〕。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明運(yùn)動(dòng)能有效減少大鼠去卵巢后的骨丟失,但仍不能使骨量恢復(fù)到正常對(duì)照組水平。運(yùn)動(dòng)對(duì)骨質(zhì)疏松的治療作用機(jī)制與雌激素治療有明顯的區(qū)別,雌激素治療時(shí),骨形成和骨吸收均受到抑制,以對(duì)抗骨吸收為主,而運(yùn)動(dòng)具有增強(qiáng)骨形成和抑制骨吸收的雙重作用。
祖國(guó)醫(yī)學(xué)將骨質(zhì)疏松歸于“骨痿”的范疇,中醫(yī)認(rèn)為腎虛、脾虛、血瘀為本癥病機(jī)。中藥骨康是以“腎主骨”理論為指導(dǎo),針對(duì)其“多虛多瘀”之病理特點(diǎn)而組方的。全方以淫羊藿、肉蓯蓉、補(bǔ)骨脂補(bǔ)腎壯骨為君,黃芪等健脾益氣為臣,丹參等活血通絡(luò)為使而組成,對(duì)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松有較好的干預(yù)作用〔11,12〕。本實(shí)驗(yàn)說明中藥骨康能降低去卵巢大鼠的骨轉(zhuǎn)換,對(duì)抗其骨質(zhì)丟失,對(duì)骨質(zhì)疏松有一定的治療功效。中藥骨康的治療機(jī)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(jìn)骨形成的藥物(氟制劑類),而是一種對(duì)機(jī)體有整體調(diào)治功能,具有促進(jìn)骨形成和抑制骨吸收的雙重作用的藥物。中藥對(duì)骨的雙重作用與運(yùn)動(dòng)對(duì)骨的雙重作用比較,中藥治療的促進(jìn)骨形成的作用弱于運(yùn)動(dòng)治療。
探索一種“復(fù)合防治方案”,即將多種防治手段有機(jī)地結(jié)合起來,使之產(chǎn)生多方位的放大干預(yù)效應(yīng),是目前研究的一個(gè)方向〔13,14〕。在本次實(shí)驗(yàn)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(zhì)恢復(fù)到正常健康水平。本研究進(jìn)行骨組織形態(tài)計(jì)量學(xué)的評(píng)價(jià)結(jié)果表明,運(yùn)動(dòng)和中藥骨康對(duì)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的治療機(jī)制相似,都具有同時(shí)促進(jìn)骨形成和抑制骨吸收的雙重作用,將二者結(jié)合起來,組成運(yùn)動(dòng)+中藥骨康聯(lián)合治療方案,能夠充分發(fā)揮運(yùn)動(dòng)和中藥骨康的治療優(yōu)勢(shì),起到協(xié)同促進(jìn)的作用,可以提高療效。運(yùn)動(dòng)與中藥聯(lián)合作用對(duì)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松有較為理想的干預(yù)效果。
【參考文獻(xiàn)】
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