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摘要:目的:探讨单光子吸收法测定糖皮质激素对大鼠骨骼影响的骨密度。方法:16只3月龄♂SD大鼠,体重345~347g,随机分为对照组和激素组,后者喂醋酸泼尼松4.5mg/kg,每周2次。3个月后,对两组动物的股骨进行骨密度测定。结果:与对照组比较,激素组大鼠股骨近段和中段的骨矿含量有减少的趋势;股骨三段的骨宽度有所增加;股骨近段、中段和远段骨密度分别减少了11.8%(P0.05%)、12.5%(P0.05)和10.5%(P0.05)。结论:单光子吸收法除了能测定人体骨密度外,也可用于对大鼠骨质疏松的研究。

关键词:醋酸泼尼松;骨质疏松;骨密度;单光子吸收法

EffectoftheGlucocorticoidsonBoneMineralDensityoftheSkeletoninRats

Abstract:Objective:ToexploreEffectoftheglucocorticoidsonBonemineraldensityoftheskeletoninratsusingthesinglephotonabsorptiometricmeasurements.Method:16maleSprague-Dawley(SD)ratsat3monthsofageandweighing345~347gwererandomlydividedintocontrolandhormonalgroups.Thehormonalgroupwasgivenprednisoneacetate(4.5mg/kg,ig)twotimesaweek.After90days,singlephotonabsorptiometricmeasurementsweremadeonfemursof2grouprats.Result:Thebonemineraldensityinproximal,middleanddistalsegmentsoffemursinhormonalratswasrespectivelydecreasedby11.8%(P0.05%)、12.5%(P0.05)and10.5%(P0.05),incomparisiontocontrolgroup.Conclusion:Thesinglephotonabsorptiometricmeasurementsmayalsobeusedinosteoporoticstudyinrats.

Keywords:Prednisoneacetate;Osteoporosis;Bonemineraldensity(BMD);Singlephotonabsorptiometry

长期使用糖皮质激素会导致继发性骨质疏松[1]。由于其发病机理尚不清楚,故应用动物模型研究该病的病理机制及药物防治则很有必要。目前,国内外已采用骨计量学来进行实验研究,但这些仪器相当昂贵,不便于推广。最近,有人用单光子吸收法来测定去卵巢骨质疏松模型大鼠的骨密度[2]获得了较满足的结果。为此,本文采用单光子吸收法对泼尼松诱致大鼠骨质疏松模型的股骨进行骨密度测定,以期为糖皮质激素所致骨质疏松的实验研究提供参考。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1药品:醋酸泼尼松系广东医学院附属医院制药厂生产,批号:930907。

1.1.2动物:3月龄Sprague-Dawley(SD)雄性大白鼠,体重345~347g。

1.1.3仪器:SD-1000型单光子骨矿测定仪骨矿含量由仪器所带的计算机给出。

1.2方法

1.2.1建立骨质疏松模型:16只大鼠随机分为两组,每组8只。对照组:天天喂生理盐水0.2ml/100g;激素组:每次喂醋酸泼尼松4.5mg/kg,每周2次。两组大鼠均在同等条件下饲养90d,自由摄水摄食(食物来自本院动物实验中心)。

1.2.2标本制取:3个月后处死大鼠,取其股骨用70%乙醇固定,去除软组织。

1.2.3骨密度测定:经剥离软组织的股骨用铅笔划出三条线(A线:股骨近端股骨小转子根部远侧;B线:股骨远端股骨髌面近侧;C线:AB线之中点)(见附图)。同一部位沿所画线条作骨横越扫描3次,取其平均值,图象显示于荧屏上,并自动打印测定结果。所得数据用±s表示;统计学处理用t检验:变化率用2-1×100-100公式计算,即激素组的均数为2,对照组为1。

2结果

激素组大鼠股骨近段和中段的骨矿含量有减少的趋势;股骨近段和远段的骨宽度有所增加;股骨近段、中段和远段的骨密度分别减少了11.8%、12.5%和10.5%,见表1。

表1雄性大鼠股骨骨矿含量各项参数值(略)

3讨论

3.1长期使用糖皮质激素会导致继发性骨质疏松[1]。廖进民等[3]用骨计量学进行了泼尼松对大鼠骨骼影响的实验研究,证实了该药会导致骨量丢失。因为这种方法能测定骨组织的动态和静态参数变化。静态参数能反映出松质骨和皮质骨的构筑,通过其面积大小来推测骨量的变化;动态参数则能解释骨内的代谢变化,当骨吸收大于骨形成时,骨内代谢即呈现负骨平衡,这就表明了有骨量丢失。然而,骨量丢失既有骨的有机成份丢失,也会有无机成份的丢失;而且由于用该法若用于临床研究,其技术要求高,仪器昂贵,对病人的创伤大和不能直接反映骨矿含量变化等原因,目前尚未能被推广应用。

3.21963年,Cameron首次用单光子吸收法测定四肢骨矿含量。以后在许多国家推广并广泛应用于内分泌疾病、代谢性骨病、骨功能不全、职业病、航天医学及一切影响钙、磷代谢的疾病,也应用于生理学、解剖学、人类学和运动学的研究[4,5]。应用单光子吸收法测量骨密度,由于仪器精度高,速度快,操作误差小和安全性能好等优点,故是一种非损伤性而又相对敏感的早期诊断方法。将单光子吸收法应用于实验研究,国内报道不多。最近,王洪复等[2]用单光子吸收法来测定去卵巢骨质疏松模型大鼠的骨密度,获得了较满足的结果。

3.3本文用单光子吸收法对大鼠股骨的骨密度测定显示,与对照组比较,激素组大鼠股骨近段和中段的骨矿含量有减少的趋势;股骨近段和远段的骨宽度有所增加;股骨近段、中段和远段的骨密度分别减少了11.8%、12.5%和10.5%,这提示了骨质疏松除有骨的有机成分减少外,骨的无机成分也会相应减少。因为骨虽是坚硬的结缔组织,但其内的代谢却非常活跃,它在整个生命过程中都有具有新陈代谢的活性。骨形成、骨吸收和静止三个阶段就构成了骨再建的全过程,骨转换率即是骨形成与骨吸收的速率。在这个过程中破骨细胞清除旧的矿物质,成骨细胞形成类骨质并进行矿化,因此,骨代谢的过程往往能反映破骨细胞与成骨细胞的活动及骨基质、骨矿物质的变化,然而,这个过程式常会受到多种因素的影响。使用糖皮质激素后,大鼠的骨密度降低可能是由于糖皮质激素增加了破骨细胞的活性,导致骨吸收超过骨形成的骨转换速率,使溶骨过程加速和骨吸收增加,进而使骨髂系统释放碱性骨盐增加,钙磷代谢异常,尿中排出增加而出现骨矿含量减少。

3.4目前,国外多般结合骨组织形态计量学和骨密度测定两种方法来进行骨质疏松的研究[6],从而为该病的防治提供了有用的资料。尽管骨密度测定不能区分骨松质和骨密质的变化,但结合文献报道和本实验研究证实,该研究方法也能反映骨矿含量的变化。

参考文献:

[1]王兆礼,孔德祥,王体柱,等.使用糖皮质激素引起骨质疏松症附注18例分析[J].山东医科大学学报,1990,28(1):87.

[2]王洪复,翁世芳,黄克.大鼠骨密度测定方法及其在骨质疏松模型建立中的应用[J].中国骨质疏松杂志,1995,1(1):8.

[3]廖进民,李青南,黄连芳,等.泼尼松对大鼠骨骼影响的实验研究[J].解剖学杂志,1994,17(4):358.

[4]杨定焯,张纪淮,靳升荣,等.γ线吸收法测量正常人桡骨骨矿物质含量[J].中华放射学杂志,1988,22(1):18.

[5]潘子昂,王石麟,刘忠厚.我国骨质疏松研究现状和展望[J].中国骨质疏松杂志,1995,1(1):67.

[6]LiXJ,TeeWSS,ChowSY,etal.Adaptationofcancellousbonetoagingandimmobilizationintherat:Asinglephotonabsorptiometryandhistomorphometrystudy[J].AnatRec,1990,227:12.