模擬失重狀態(tài)下雌、雄大鼠骨質(zhì)疏松模型骨結構及生物力學對比研究
本文選題:模擬失重 切入點:骨質(zhì)疏松 出處:《中國骨質(zhì)疏松雜志》2015年09期 論文類型:期刊論文
【摘要】:目的模擬失重尾部懸吊雌、雌性大鼠模型松質(zhì)骨骨密度、骨小梁結構、骨組織形態(tài)、骨代謝生化指標及力學性能的對比研究,為不同性別航天員飛行后骨量變化及航天醫(yī)學提供實驗依據(jù)。方法 3個月齡雌、雄性SD大鼠各20只,每組分別隨機再分為2組,尾部懸吊4周組和空白對照組。到期處死SD大鼠,雙能X線吸收法(dual-energy X-ray absorption DEXA)測定L4椎體、股骨踝部骨密度,Micro-CT進行骨小梁分析,改良麗春紅染色方法進行骨組織切片染色,ELISA法檢測血清骨代謝生化標志物,生物力學測試機進行生物力學檢測。結果不同性別懸吊組大鼠較對照組大鼠椎體、股骨髁部骨密度均顯著下降,松質(zhì)骨的骨體積分數(shù)(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁數(shù)目(TB.N)、表面積體積比(BS/BV)較對照組顯著降低(P0.05),骨小梁間隙(TB、Sp)較對照組顯著增加;骨代謝生化指標骨特異性堿性磷酸酶(BALP)、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)懸吊組較對照組顯著增加,雄性懸吊組分別為對照組的4.1和2.7倍,雌性懸吊組分別為對照組的4.5和3.1倍;生物力學測試表明懸吊組椎體的最大壓縮載荷(N)、最大壓縮壓力(MPa)、股骨最大抗彎曲載荷(N)雄性懸吊組分別較對照組下降:27.5%、26.4%、24.8%;雌性懸吊組分別較對照組下降:36.6%、33%、34%,力學強度顯著下降。通過雌、雄性懸吊大鼠對比研究發(fā)現(xiàn),雌性大鼠L4椎體、股骨髁部BMD,松質(zhì)骨BV/TV、Tb.Th、TB.N、TB.N以及椎體的最大壓縮載荷(N)、最大壓縮壓力(MPa)、股骨最大抗彎曲載荷(N)顯著降低(P0.05),骨小梁間隙(TB、Sp)、BALP、TRAP雌性懸吊組較雄性懸吊組顯著增加(P0.05)。結論尾部懸吊雌、雄性大鼠4周后分別出現(xiàn)明顯的骨質(zhì)疏松、骨小梁三維結構破壞、椎體及股骨生物力學顯著下降、骨代謝失平衡,理論上增加了骨折的風險。同時更值得注意的是雌性懸吊大鼠骨質(zhì)疏松程度較雄性懸吊組更加明顯。不同性別航天員骨量丟失及骨折的風險應得到充分的認識,并指導我們航天醫(yī)療工作方面進行個性化干預措施。
[Abstract]:Objective to compare the bone mineral density (BMD), trabecular structure, bone morphology, biochemical indexes of bone metabolism and mechanical properties of female and female models of weightlessness suspension. Methods 20 female and 20 male Sprague-Dawley rats aged 3 months were randomly divided into 2 groups. Sprague-Dawley rats were killed after 4 weeks of tail suspension and blank control group. Bone trabeculae were measured by dual-energy X-ray absorption DEXAand microcomputed tomography (Micro-CT) of femur and ankle. Serum biochemical markers of bone metabolism were detected by Elisa and biomechanical tests were performed by biomechanical testing machine. Results the vertebral body of rats with different sex suspension group was higher than that of control group. Bone mass fraction of cancellous bone (BV / TVV), trabecular thickness (Tb. Th1), number of trabecular bone (TB.NV), surface area / volume ratio (BS- BV) of femoral condyle were significantly lower than those of control group (P 0.05), and trabecular space (TBN) was significantly higher than that of control group (P < 0.05). The biochemical indexes of bone metabolism, bone specific alkaline phosphatase (BALPN) and tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) suspension group, were significantly higher than those in the control group. The male group was 4.1 and 2.7 times higher than the control group, and the female group was 4.5 and 3.1 times higher than the control group. Biomechanical test showed that the maximum compression load, maximum compression pressure, maximum compressive pressure and maximum anti-bending load of femur in the male suspension group were lower than those in the control group, respectively. The male suspension group was lower than the control group by 27.5g and 26.4% respectively, and the female suspension group was 36.6% lower than the control group, and the mechanical strength of the male suspension group was 36.6% lower than that of the control group, and the mechanical strength of the male suspension group was 36.6% lower than that of the control group. A significant decline. Through the female, A comparative study of male suspended rats revealed that the L4 vertebrae of female rats, In the femoral condyle, BV / TVV Tb. Thlb. TB.N and the maximum compression load of the vertebrae, the maximum compression pressure and the maximum bending load of the femur decreased significantly (P 0.05N), and the bone trabecular space BALPTRAP female suspension group was significantly higher than that of the male suspension group. Conclusion the tail suspension female was significantly higher than that of the male suspension group, and the bone trabecular space BALPTRAP female suspension group was significantly higher than that of the male suspension group. After 4 weeks, the male rats showed obvious osteoporosis, bone trabecular structure destruction, biomechanics of vertebra and femur decreased significantly, and bone metabolism was out of balance. In theory, the risk of fracture is increased. At the same time, it is more noteworthy that the degree of osteoporosis in female suspension rats is more obvious than that in male suspension group. The loss of bone mass and the risk of fracture in different sex astronauts should be fully recognized. And guide our aerospace medical work to carry out personalized intervention measures.
【作者單位】: 中國人民解放軍總醫(yī)院骨科;第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院骨科;解放軍第二炮兵總醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科;中國人民解放軍總醫(yī)院婦產(chǎn)科;中國人民解放軍總醫(yī)院老年心血管研究所;
【分類號】:R85
【參考文獻】
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【共引文獻】
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