【摘要】：研究背景 骨質(zhì)疏松是一種常見的代謝性骨病,以單位體積內(nèi)骨量減少,骨的微觀結(jié)構(gòu)退化(骨小梁變細(xì)、斷裂、數(shù)量減少；皮質(zhì)骨多孔、變薄)為特征的,致使骨強(qiáng)度下降、脆性增加以及易于發(fā)生骨折的一種全身性疾病。骨質(zhì)疏松分為原發(fā)性骨質(zhì)疏松與繼發(fā)性骨質(zhì)疏松。失重性骨質(zhì)疏松屬于繼發(fā)性骨質(zhì)疏松的一種,它是以力學(xué)因素為主所致的骨質(zhì)疏松。失重是物體只表現(xiàn)為質(zhì)量而不表現(xiàn)為重量的特殊力學(xué)環(huán)境。失重導(dǎo)致骨骼系統(tǒng)病理生理改變的相關(guān)研究表明,長期載人航天飛行中,航天員長時(shí)間生活在太空中,會(huì)因失重導(dǎo)致航天員廢用性骨質(zhì)疏松。失重導(dǎo)致的廢用性骨質(zhì)疏松主要表現(xiàn)為骨量丟失、骨礦鹽含量下降、骨密度降低、骨生物力學(xué)性能下降,糞鈣和尿鈣排出量增加,血鈣升高,出現(xiàn)負(fù)鈣平衡。航天醫(yī)學(xué)研究證明,在失重飛行引起的所有生理系統(tǒng)變化中,失重對骨代謝的影響是對人體最嚴(yán)重地危害之一。航天醫(yī)學(xué)界非常重視失重條件下骨代謝的研究,雖然進(jìn)行了大量的研究工作,但骨丟失的機(jī)理仍未闡明,雖已采取了各種防護(hù)措施,仍不能有效地防止失重環(huán)境下負(fù)重骨的丟失。人體的骨組織由骨祖細(xì)胞、骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞等構(gòu)成。成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞是骨組織中最重要的力學(xué)感受細(xì)胞,目前大量研究已證實(shí),失重和模擬失重導(dǎo)致的骨質(zhì)丟失是一個(gè)以骨形成抑制起主導(dǎo)作用的過程,以成骨細(xì)胞數(shù)量下降、骨礦形成障礙和骨成熟延遲為特征。由于微重力下成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞等缺乏必要的機(jī)械力刺激,使其增殖和分化功能下降,導(dǎo)致成熟成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞數(shù)量下降,骨形成減少,這是造成空間骨丟失的主要原因。目前關(guān)于失重性骨丟失的研究焦點(diǎn)和熱點(diǎn)主要是成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞對微重力的響應(yīng)、信號傳導(dǎo)、基因表達(dá)和功能變化等。由于國際空間站的建立、火星探測計(jì)劃的實(shí)施,人類在太空中停留的時(shí)間將進(jìn)一步延長,如沒有有效的防護(hù)措施,骨的持續(xù)大量丟失,有可能導(dǎo)致高鈣血癥、引起腎結(jié)石、軟組織鈣化、病理性骨折等病理變化。因此,預(yù)防失重狀態(tài)下骨丟失的研究已成為國內(nèi)外航天醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。目前在失重狀態(tài)下采用的各種對抗措施未能起到理想的預(yù)防效果。 目前用于骨質(zhì)疏松防治的藥物大致分為三類：第一類是骨吸收抑制劑,主要有雌激素、降鈣素、二磷酸鹽等；第二類為骨形成促進(jìn)劑,包括氟化物、活性維生素D、甲狀旁腺激素、生長激素等；第三類既是骨吸收抑制劑同時(shí)是骨形成促進(jìn)劑,如鍶鹽。對于航天飛行中出現(xiàn)的廢用性骨質(zhì)疏松,常采用的對抗方法有體育鍛煉、采用人工重力、改變體液分布等,以及服用藥物如磷酸鹽、降鈣素等,這些藥物雖然取得一定療效,但作用機(jī)制均為單一因素。雷奈酸鍶(strontium ranelate)商品名為Protelos,是法國制藥公司施維雅(Servier)研制開發(fā)的具有重要意義的新一代抗骨質(zhì)疏松藥,其對降低骨質(zhì)疏松引起的骨折風(fēng)險(xiǎn)、增強(qiáng)骨強(qiáng)度和骨密度都有肯定的療效。該藥已于2004年底經(jīng)歐盟藥物評審委員會(huì)(EMEA)審批通過并獲準(zhǔn)上市。雷奈酸鍶是由微量元素鍶和大分子有機(jī)酸雷奈酸(ranelic acid)形成的大分子絡(luò)合物。其中鍶是骨骼的重要的組成部分,它能促進(jìn)骨骼的發(fā)育和類骨質(zhì)的形成,并有調(diào)節(jié)鈣代謝的作用。在許多治療骨質(zhì)疏松的藥物中,雷奈酸鍶是唯一一種既能刺激成骨細(xì)胞形成,又能抑制破骨細(xì)胞吸收功能的治療骨質(zhì)疏松的藥物。目前關(guān)于雷奈酸鍶對絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥、老年性骨質(zhì)疏松癥的研究比較多,且已經(jīng)得到肯定結(jié)果。但對于本藥對失重性骨質(zhì)疏松的作用相關(guān)研究比較少。本研究通過采用尾部懸吊后肢去負(fù)荷的大鼠模型模擬失重,觀察鍶鹽對失重狀態(tài)下大鼠骨組織中的成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞及骨髓間充質(zhì)細(xì)胞凋亡防治效應(yīng)。 研究目的：建立大鼠尾吊模擬失重模型,觀察鍶鹽對失重狀態(tài)下骨組織中細(xì)胞凋亡的防治效應(yīng)。 研究方法： 1、模型制備：24只5周齡雄性SD大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,隨機(jī)分為正常對照組、模型組、懸吊前3d始鍶鹽(600mg/Kg/day)灌胃組及懸吊時(shí)始鍶鹽(600mg/Kg/day)灌胃組；模型組、懸吊前3d始鍶鹽灌胃組及懸吊時(shí)始鍶鹽灌胃組大鼠用透氣膠帶粘貼于尾部近2/3部兩側(cè),透氣膠布遠(yuǎn)端懸掛于自由滑動(dòng)的塑料環(huán),使大鼠呈頭低位,身體與地面呈30°,后肢自由懸空不負(fù)重；對照不予處理,于相同籠具等量飲食飼養(yǎng)。 2、對模型大鼠反應(yīng)的觀察：觀察尾吊期間大鼠活動(dòng)、飲食、體重變化、皮毛尾部色澤；造模成功后取血清行骨代謝生化指標(biāo)測量,取右側(cè)脛骨近端制備石蠟切片。 3、骨代謝生化指標(biāo)測量：利用美國杜邦(Dimension AR)全自動(dòng)生化分析儀分別測血清鈣(偶氮胂Ⅲ法)、磷(磷鉬酸比色法)、堿性磷酸酶(硝基苯磷酸二鈉比色法)。根據(jù)抗原與抗體競爭性結(jié)合的原理,嚴(yán)格按使用說明操作,用放免法在SN-697型放射免疫分析儀上測骨鈣素。 4、骨組織原位細(xì)胞凋亡檢測：取右側(cè)脛骨近端制備石蠟切片,原位細(xì)胞凋亡檢測技術(shù)檢測骨組織中細(xì)胞凋亡。TUNEL (TdT-mediated dUTP nick end labeling)技術(shù)原理是生物素標(biāo)記的dUTP在脫氧核糖核苷酸末端轉(zhuǎn)移酶(TdTEnzyme)的作用下,可以連接到凋亡細(xì)胞或凋亡小體中由核酸內(nèi)切酶切斷的DNA短鏈的3’末端缺口,并與連接過氧化酶(HRP)或堿性磷酸酶(AP)的鏈霉親和素特異性結(jié)合,后者可催化底物顯色,特異準(zhǔn)確地定位正在凋亡的細(xì)胞,因而在光學(xué)顯微鏡下即可觀察凋亡細(xì)胞。 5、骨組織Fas蛋白含量測定：取右側(cè)脛骨近端制備石蠟切片,免疫組織化學(xué)方法檢測骨組織中Fas蛋白含量。免疫組化是應(yīng)用免疫學(xué)基本原理-抗原抗體反應(yīng),即抗原與抗體特異性結(jié)合的原理,通過化學(xué)反應(yīng)使標(biāo)記抗體的顯色劑(酶、金屬離子、熒光素、同位素)顯色來確定組織細(xì)胞內(nèi)抗原(多肽和蛋白質(zhì)),對其進(jìn)行定位、定性及定量的研究。 統(tǒng)計(jì)方法： 所有數(shù)據(jù)采用x±s表示,用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用組間兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)及方差分析(One-way ANOVA)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,LSD多重檢驗(yàn),當(dāng)方差不齊時(shí)選用Dunnett's T3、Dunnett'sC多重檢驗(yàn),P0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 研究結(jié)果： 1、大鼠尾吊情況：尾吊期間大鼠活動(dòng)、進(jìn)食無受限,無反轉(zhuǎn)咬尾、尾部缺血壞死現(xiàn)象,動(dòng)物成活,兩組大鼠體質(zhì)量基本保持穩(wěn)定增長(P0.05)； 2、骨代謝生化指標(biāo)測量：模型組大鼠血清中堿性磷酸酶、骨鈣素含量均顯著低于相應(yīng)對照組(P0.05),但血Ca,P濃度均較相應(yīng)對照組升高(P0.05),懸吊前3d始及懸吊時(shí)始鍶鹽灌胃組ALP,BGP含量均顯著高于模型組(P0.05),而血Ca、P含量均顯著低于模型組(P0.05)； 3、骨組織原位細(xì)胞凋亡檢測：正常大鼠脛骨干骺端小梁骨區(qū)域(成骨區(qū))骨小梁排列規(guī)整,呈深棕色細(xì)胞核數(shù)量少,而失重大鼠脛骨干骺端小梁骨區(qū)域(成骨區(qū))骨小梁變細(xì),數(shù)量減少,排列紊亂,小梁間隙增寬,可見大量成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞及骨髓間充質(zhì)細(xì)胞核呈深棕色。模型組骨組織中成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞及骨髓間充質(zhì)細(xì)胞凋亡指數(shù)高于對照組(P0.01),而懸吊前3d始及懸吊時(shí)始鍶鹽灌胃組骨組織中成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞及骨髓間充質(zhì)細(xì)胞凋亡指數(shù)顯著低于模型組(P0.05)： 4、骨組織Fas蛋白含量測定：大鼠骨組織Fas染色陽性細(xì)胞范圍廣泛,包括成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞以及骨髓間充質(zhì)細(xì)胞,正常大鼠脛骨干骺端小梁骨區(qū)域(成骨區(qū))骨小梁排列規(guī)整,僅有少量成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞及骨髓間充質(zhì)細(xì)胞胞膜或胞漿呈棕黃色,染色淺。模型組骨組織中Fas抗原含量高于對照組(P0.01),而懸吊前3d始及懸吊時(shí)始鍶鹽灌胃組骨組織中Fas抗原含量顯著低于模型組(P0.05)。 研究結(jié)論： 1、本實(shí)驗(yàn)所建立尾吊模擬微重力環(huán)境大鼠模型,成功模擬了體液頭向轉(zhuǎn)移和負(fù)重骨脫負(fù)荷兩個(gè)失重對機(jī)體作用的主要生理效應(yīng),大鼠應(yīng)激反應(yīng)小,為地面模擬微重力環(huán)境的研究提供了較好的動(dòng)物模型； 2、模擬失重環(huán)境影響骨代謝生化指標(biāo)：血鈣升高,出現(xiàn)負(fù)鈣平衡。 3、模擬失重環(huán)境促進(jìn)骨組織中成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞及骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的細(xì)胞凋亡。 4、模擬失重環(huán)境增加骨組織中Fas蛋白的表達(dá)。 5、雷奈酸鍶能夠提高模擬失重大鼠骨鈣素和ALP含量,提高成骨細(xì)胞活性,改善失重狀態(tài)下負(fù)鈣平衡。 6、懸吊前3d始鍶鹽灌胃組及懸吊時(shí)始鍶鹽灌胃組大鼠骨組織細(xì)胞Fas的表達(dá)及細(xì)胞凋亡指數(shù)顯著下降,且懸吊前3d始鍶鹽灌胃組明顯優(yōu)于懸吊時(shí)始鍶鹽灌胃組,說明早期鍶鹽干預(yù)治療能抑制Fas的表達(dá),降低失重狀態(tài)下成骨細(xì)胞及骨細(xì)胞凋亡率,從而促進(jìn)骨形成。
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【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：R85

【參考文獻(xiàn)】

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1 楊銳;黃震;蔡德鴻;張樺;賴阿娜;張振;孫平;陳宏;;雷奈酸鍶對模擬失重雄性大鼠骨質(zhì)疏松的防治作用[J];南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào);2010年04期

2 李勇枝,石宏志,范全春,白桂娥,段淵儒,謝俊水;強(qiáng)骨抗萎方對模擬失重大鼠骨及相關(guān)組織生化指標(biāo)的影響[J];航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程;2003年02期

3 付崇建,郁冰冰,楊連甲,張立藩;尾懸吊大鼠骨和骨髓中骨鈣素的變化[J];航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程;2003年04期

4 陳杰,馬進(jìn),丁兆平,張立藩;一種模擬長期失重影響的大鼠尾部懸吊模型[J];空間科學(xué)學(xué)報(bào);1993年02期

5 汪德華,龔敏;影響老年性骨質(zhì)疏松癥發(fā)生的多因素探討[J];中國臨床康復(fù);2003年30期

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本文編號：2369622