阿司匹林对去势大鼠腰椎骨密度及微观结构的影响

目的:研究阿司匹林对去势(卵巢切除)大鼠腰椎骨密度及微观结构的影响。方法:取48只3月龄SD雌性大鼠随机分为6组:去势组(OVX组)、对照组(Sham组)及4个阿司匹林治疗组(Aspirin组),每组8只。OVX组及Aspirin组采用卵巢切除法建立骨质疏松模型。去势后1周,阿司匹林治疗组剂量分别为2.25、4.46、8.92及26.75 mg/kg(A1、A2、A3及A4组),每天灌胃一次,OVX组及Sham组予同等量生理盐水灌胃。灌胃3个月后处死,剖取腰椎椎体,以双能X线吸收骨密度测量仪(DXA)和Micro-CT进行测量分析。结果:DXA分析结果显示:阿司匹林各剂量组BMD值较OVX组有统计学差异(P<0.01)。Micro-CT分析表明:与OVX组比较,阿司匹林各剂量组BV/TV、Tb.Th、Tb.N、BMD均显著性提高(P<0.01),BS/BV、Tb.Sp显著性降低(P<0.01),阿司匹林各剂量组BV/TV、BS/BV、Tb.Th、Tb.N、Tb.Sp、BMD与Sham组相比有统计学差异(P<0.01)。结论:阿司匹林可以改善去势大鼠骨小梁结构,增加骨质密度,对去势大鼠骨质疏松具有防治作用,其作用途径可能包括抑制骨吸收和刺激骨形成两方面。     

去卵巢大鼠腰椎骨微结构变化的动态观察

目的:动态观察去卵巢大鼠腰椎骨微结构的变化。方法:将90只3月龄雌性SD大鼠按体重进行分层随机抽样分组,分为基础组(10只)、假手术组(40只)和去卵巢组(40只)。手术前(0周)处死基础组大鼠,手术后3、6、12、24周时,分批处死假手术和去卵巢组大鼠各8-10只。从每组随机取6只大鼠的第5腰椎行micro-CT扫描及三维结构重建,选取椎体1 mm处,2.0 mm×3.5mm,厚0.9 mm的骨组织为感兴趣区域(interesting area),进行骨形态计量学分析。结果:与同一时间点假手术组大鼠比较,去卵巢3周时,第5腰椎体积骨密度(v BMD)、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数目(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁间隙(Tb.Sp)和结构模型指数(SMI)均无显著变化;去卵巢6周时,Tb.Th显著下降(P0.05),而其他指标均无显著变化;从去卵巢12周到24周时,不仅Tb.Th显著下降(P0.05),而且v BMD、BV/TV和Tb.N也显著下降(P0.05),同时Tb.Sp和SMI显著增加(P0.05)。结论:3月龄大鼠在去卵巢后的6周时骨小梁厚度变薄,12周以后,体积骨密度和骨体积分数下降,骨小梁数目减少。     

ERα基因过表达对去卵巢骨质疏松小鼠骨密度及钙磷代谢的影响

目的: 探讨雌激素受体α(ERα)基因过表达对去卵巢骨质疏松小鼠骨代谢及钙磷代谢的影响,为靶向基因治疗骨质疏松症提供实验依据。方法: 选择SPF级雌性小鼠30只,随机分为假手术组、模型组和ERα过表达组,每组10只。采用双侧卵巢切除法制备绝经后骨质疏松小鼠模型,模型建立完成后,ERα过表达组通过椎体髓腔注射的方法转染携带小鼠ERα基因的重组腺病毒载体,模型组转染空载病毒,假手术组不作处理。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测小鼠骨组织ERα基因表达;分别于造模后检测小鼠股骨骨密度(BMD);采用Micro-CT扫描测量骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁分离度(Tb.Sp)、骨体积分数(BV/TV),并进行股骨生物力学强度检测;采用全自动生化仪检测血清中钙(Ca)、磷(P)、骨钙素(BGP)、碱性磷酸酶(ALP)含量;采用免疫组化检测骨组织中基质金属蛋白酶的组织抑制剂1(TIMP-1)和单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)的蛋白表达水平。结果: 与假手术组相比,模型组小鼠骨组织ERα基因表达水平显著降低、BMD、BV/TV、Tb.Th、最大载荷、刚性系数、Ca和P降低,而Tb.Sp、BGP和ALP显著升高(P＜0.05);ERα过表达组小鼠骨组织ERα基因表达水平、BMD、BV/TV、Tb.Th、最大载荷、刚性系数、Ca和P较模型组小鼠显著上升;而Tb.Sp、BGP和ALP显著降低(P＜0.05)。与假手术组相比,模型组小鼠骨组织中TIMP-1平均光密度值显著降低而MCP-1平均光密度值升高,而ERα过表达组TIMP-1平均光密度值显著升高而MCP-1显著降低(P＜0.05)。结论: ERα基因过表达通过调节骨密度、骨参数、骨代谢、钙磷代谢指标及组织中TIMP-1和MCP-1的表达水平,改善骨质疏松。     

外泌体miR-338对骨质疏松大鼠骨代谢水平、骨小梁微结构和骨生物力学的影响

摘要 目的：探讨外泌体miR-338对骨质疏松大鼠骨代谢水平、骨小梁微结构和骨生物力的影响。方法：采用健康成年SPF级SD雄性大鼠进行骨髓间充质干细胞（BMSCs）分离。采用双侧卵巢摘除手术方法构建了骨质疏松大鼠模型。采用qRT-PCR法检测miR-338的表达水平;检测大鼠的骨密度,骨小梁微结构和骨生物力学指标。结果：与空白对照组相比,OP模型组、OP+ ExoBMSCs、抑制组和过表达组miR-338的表达水平明显更高（P＜0.05）;抑制组的miR-338的表达水平低于OP模型组、OP+ExoBMSCs和过表达组（P＜0.05）;与空白对照组相比,OP模型组、OP+ ExoBMSCs、抑制组和过表达组OC、PINP、BALP的表达水平明显更低（P＜0.05）;抑制组的OC、PINP、BALP的表达水平明显高于OP模型组、OP+ ExoBMSCs和过表达组（P＜0.05）;与空白对照组相比,OP模型组、OP+ ExoBMSCs、抑制组和过表达组BV/TV、Th.N、Tb.Th、Conn.D水平更低,而Tb.Sp、SMI明显更高（P＜0.05）;抑制组组的BV/TV、Th.N、Tb.Th、Conn.D水平明显高于OP模型组、OP+ ExoBMSCs和过表达组,而Tb.Sp、SMI更低（P＜0.05）;与空白对照组相比,OP模型组、OP+ ExoBMSCs、抑制组和过表达组BMD、最大荷载、最大应力、最大位移、刚度水平更低（P＜0.05）;抑制组的BMD、最大荷载、最大应力、最大位移、刚度水平高于OP模型组、OP+ExoBMSCs和过表达组（P＜0.05）。结论：BMSCs源性的miR-338可影响骨质疏松大鼠骨代谢、骨小梁微结构和骨生物力学状态。     

动态观察去卵巢骨质疏松大鼠股骨骨微结构的变化

目的:绝经后骨质疏松是好发于中老年女性人群中的骨代谢疾病,去卵巢骨质疏松大鼠模型是国内外通用的模拟绝经后骨质疏松发生的经典动物模型,本研究通过观察去卵巢骨质疏松大鼠股骨骨微结构的动态变化,为骨质疏松大鼠模型的临床应用提供理论参考依据。方法:将90只3月龄雌性SD大鼠按体重分层后随机分为基础组(10只)、假手术组(40只)和去卵巢组(40只)。分别在手术前(基础组)和后的3、6、12、24周,腹主动脉取血处死基础组以及假手术组和去卵巢组大鼠,每组各8-10只。每组中随机取6只大鼠,对其左股骨行micro-CT扫描及三维结构重建。选择股骨远端距生长板远端1 mm处,2.0 mm×3.5 mm,厚0.9 mm的骨组织为感兴趣区域,对感兴趣区域进行骨形态计量学分析。结果:与0周组比较,从去卵巢3周开始一直持续到24周,去卵巢组大鼠股骨vBMD、BV/TV和Tb.N显著降低,Tb.Sp和SMI显著升高,而Tb.Th无显著变化;与0周组比较,从假手术后3周开始一直到24周,假手术组所有检测指标均无显著变化。与同周龄假手术组比较,从去卵巢3周开始一直持续到24周,去卵巢组大鼠股骨Tb.N、BV/TV和vBMD显著降低,Tb.Sp显著升高,而Tb.Th没有显著变化。从去卵巢6周开始一直到24周,去卵巢组大鼠SMI显著增加。结论:3月龄大鼠股骨远端的骨微结构在去卵巢3周时就出现显著变化。提示,采用3月龄大鼠进行抗骨质疏松药物筛选时,去卵巢3周后就可以进行药物处理。     

Micro-CT观察重组人甲状旁腺素在骨折愈合过程中的作用

目的使用Micro-CT,探讨重组人甲状旁腺激素(rh PTH)在2月龄雄性大鼠骨折愈合过程中的作用。方法应用2月龄雄性SD大鼠建立单侧闭合性股骨骨折内固定模型,随机分为甲状旁腺素治疗组和对照组,术后分别皮下注射重组人甲状旁腺素(1-34)10μg/(kg.d)或等剂量生理盐水安慰剂(对照组),分别于术后第2、7、14、21和42天取双侧股骨标本,分别行X线检查和Micro-CT观察,并进行骨结构的定量分析。结果术后第21天,甲状旁腺素组骨折断端两侧的骨痂之间连续性良好,骨折线已模糊不清。甲状旁腺组较对照组,在术后第42天骨体积(bone Volume,BV)、骨体积分数(BV/TV)、骨密度(bone mineral density,BMD)和骨小梁模式因子(trabecular bone pattern factor,Tb.Pf)明显高于对照组;而骨小梁分离度(trabecular separation,Tb.Sp)和各向异性的程度(degree of anisotropy,DA)低于对照组。结论低剂量重组人甲状旁腺激素可提高大鼠骨折BV、BV/TV、Tb.Pf和BMD而降低Tb.Sp和DA,从而促进骨折的愈合。     

联合高分辨率MRI和micro-CT评价桃红四物汤对兔股骨头坏死的修复作用

目的建立激素性股骨头坏死(SIONFH)家兔模型,联合高分辨率MRI和micro-CT评价桃红四物汤(THSWD)对于SIONFH微观骨性结构破坏的修复作用。方法将25只新西兰兔随机分为3组:正常组5只、模型组和中药组(桃红四物汤组)各10只,采用内毒素(LPS)联合甲强龙(MPS)的方法制备激素性股骨头坏死模型,中药组给予0.3 g/kg桃红四物汤混悬液灌胃,正常组和模型组灌服等体积超纯水。实验第8周分别进行股骨头部3.0 T高分辨率磁共振影像仪高分辨率MRI检查,对股骨头部苏木精-伊红染色病理检测及micro CT检测。结果1)高分辨率MRI中模型组股骨头内可见低信号带;中药组股骨头外形趋于正常,股骨头内近骨骺处有小块低密度区,大部分骨组织灰度值正常。模型组和正常组相比,结构参数前者ROE值增加,ROE/NR比例增加,中药组与模型组相比,ROE值减少,ROE/NR比例减少,差异有显著性(P0.05)。2)经苏木精-伊红染色中,模型组可见部分骨小梁断裂,骨细胞核固缩,骨小梁空骨陷窝,骨髓细胞坏死,差异有显著性(P0.05),中药组可见成骨活动仍较为活跃,骨小梁形态较好。3)在micro-CT中,模型组与正常组相比,前者BV/TV、Conn.D.、SMI、Tb.N、Tb.Th、值降低,BS/BV、Tb.Sp增高。中药组中,BS/BV、Tb.Sp显著低于模型组,Conn.D.、SMI、Tb.N增高,差异有显著性(P0.05),ROI三维重建可见模型组骨小梁紊乱,可见普遍断裂,骨质较少;中药组相对而言骨质改善,骨小梁有局部性修复。结论桃红四物汤能促进兔SIONFH模型的微观骨性结构修复和生物力学环境改善。     

人体颈椎松质骨显微结构和力学性能的区域性差异研究

目的:探讨人体脊柱松质骨骨骼显微结构和力学性能的区域性差异,为松质骨三维结构采样部位的选取提供参考。方法:显微CT扫描6块颈6椎体标本获得三维图像,依据椎体内解剖位置的不同,将松质骨划分为6个位置组:外侧、内侧、腹侧、背侧、头侧和尾侧。利用显微结构参数骨体积分数(Bone volume to tissue volume,BV/TV)、骨表面积和骨体积的比值(Bone surface to bone volume,BS/BV)、骨小梁数量(Trabecular number,Tb.N)、骨小梁厚度(Trabecular thickness,Tb.Th)、骨小梁分离度(Trabecular separation,Tb.Sp)和个体化骨小梁分割方法(Individual trabeculae segmentation,ITS)分析6个位置组内松质骨显微结构,并利用有限元分析,获得6个位置组内松质骨的力学性能参数表观弹性模量和表观剪切模量。分别两两对比外侧和内侧,腹侧和背侧,头侧和尾侧松质骨的显微结构参数(BV/TV、BS/BV、Tb.N、Tb.Th、Tb.Sp和个体化骨小梁分割得到的参数)和力学性能参数(表观弹性模量和表观剪切模量)。结果:头侧和尾侧的主要显微结构参数BV/TV、Tb.Th、Tb.N等和表观弹性模量均存在显著差异(P0.05)。腹侧和背侧、内侧和外侧的主要显微结构参数BV/TV、Tb.Th、Tb.N等无显著差异。外侧和内侧的表观弹性模量在非主方向即内外方向和腹背放上上存在显著差异(P0.05),在主方向即头尾上无显著差异。结论:在实验中采集椎体松质骨样本以及临床上利用高分辨率CT分析椎体松质骨结构时,感兴趣区域要同时涵盖头侧和尾侧。     

PEMFs治疗绝经后骨质疏松症大鼠的安全性影响

目的:探讨低频率低强度脉冲电磁场(PEMFs)治疗绝经后骨质疏松症(OP)大鼠安全性的影响.方法:3-5月龄雌性SD大鼠经手术分别摘取两侧卵巢(OVX),对照组实行假性去除卵巢手术(Sham),术后1月对手术组大鼠分组治疗,3个月后处死动物,对经过PEMFs照射治疗的大鼠进行全面观察,通过监测机体一般生命症状、重要脏器指数、血液生化学指标进行安全性评价.结果:通过一般体征、摄食量观察,血液生化指标检测、动物脏器解剖,经过统计学分析,发现经过为期3个月的治疗后,对大鼠的肝脏、肾脏功能没有明显影响,重要脏器指数与正常组没有差异,提示PEMFs照射对骨质疏松大鼠没有影响.结论:PEMFs照射治疗对于骨质疏松大鼠是安全的.     

生物衍生松质骨支架材料的Micro—CT量化分析

目的：在骨组织工程中,如何制备出理想的支架材料一直是研究重点;目前主要的有天然生物支架材料、人工合成有机材料和无机材料等;生物衍生骨即天然生物支架材料的一种,由于其与天然骨在形态结构上较为相似,是近年来研究较多的支架材料之一;既往形态学研究局限于在二维层面,对于其三维结构参数分析较少。故本实验主要运用Micro-CT对生物衍生松质骨的三维结构参数进行分析,量化评价其作为骨组织工程支架材料的结构参数。方法：截取新鲜猪松质骨,经脱脂脱蛋白部分脱钙及去抗原处理后,制作成生物衍生骨支架;应用Micro．CT扫描,重建三维图并量化分析其结构参数,统计软件SPSS分析各参数间的相关性。结果：经Micro．CT扫描,得到二维CT图和三维重建图。各三维结构参数的值分别为：BV／TV（20．48±5．14）％;BS／BV（41．66±5．39）1／ram;Porosity（79．52±5．14）％;Tb．Th（0．10±0．01）mm;Tb．N（1．99±0．47）l／mm;Tb．Sp（0．32±0．05）mm;Tb．Pf（2．03±4．70）1／mm;SMI（1．28±0．35）;DA（1．60±0．23）;Corm．Dn（158．53±106．09）I／mm3。各参数间相关系数具有统计学意义的为：（1）Porosity与BS／BV、Tb．Th;（2）BV／TV与BS／BV、Tb．Th;（3）BS／BV与Coma．Dn、Porosity、BV/TV、;（4）Tb．Th与Porosity、BV厂IV、Conn．Dn;（5）DA与Corm．Dn;（6）Conn．Dn与Bs／BV、Tb．Th、DA。结论：Micro-CT扫描、量化分析是评价支架材料结构参数的理想方法;也证明生物衍生骨支架符合骨组织工程对支架材料的三维结构要求,尤其在孔径大小、孔隙率、表面积体积比等三维结构参数,此外,也可为其他支架材料的制备在三维结构上的要求提供参考依据。