2型糖尿病骨質(zhì)疏松大鼠骨密度與生物力學(xué)關(guān)系.pdf

1、目的:本研究旨在建立2型糖尿病骨質(zhì)疏松大鼠模型基礎(chǔ)上,模擬絕經(jīng)后和2型糖尿病骨質(zhì)丟失狀態(tài),觀察不同狀態(tài)、不同時(shí)間骨密度與生物力學(xué)指標(biāo)的關(guān)系,了解2型糖尿病骨密度變化,并進(jìn)一步闡明骨密度用于評(píng)價(jià)骨脆性和預(yù)測(cè)骨折危險(xiǎn)性的應(yīng)用價(jià)值。
　　 方法:2.5—3月齡雌性Wistar大鼠100只,適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后隨機(jī)分為正常對(duì)照組24只、正常去卵巢組26只、2型糖尿病組24只、2型糖尿病去卵巢組26只。組間大鼠體重?zé)o統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。實(shí)驗(yàn)期間NC組

2、和NOVX組常規(guī)飼料,DC組和DOVX組大鼠高糖高脂飼料喂養(yǎng)8周,禁食12小時(shí)后左下腹腔給予STZ30mg/kg注射。于實(shí)驗(yàn)第9周末選取尾靜脈空腹血糖≥17.8mmol/L且伴有胰島素抵抗者作為T2DM動(dòng)物模型,T2DM動(dòng)物模型復(fù)制成功1周后無菌條件下NOVX組和DOVX組大鼠麻醉后行雙側(cè)卵巢切除手術(shù)。實(shí)驗(yàn)共持續(xù)22周。實(shí)驗(yàn)期間所有大鼠均自由進(jìn)食水。第0、2、4、6、8、10、12周末各組大鼠測(cè)體重、血糖、胰島素；所有大鼠于成模后0、2

3、、4、6、8、10、12周末應(yīng)用雙能X線骨密度儀,采用小動(dòng)物骨密度測(cè)定軟件測(cè)定腰椎、雙側(cè)股骨骨密度；成模后O周、4周、8周、12周末處死部分大鼠,取第3腰椎和右股骨進(jìn)行生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)。大鼠骨密度測(cè)定:10％水和氯醛腹腔注射麻醉大鼠,待大鼠處于昏睡狀態(tài),四肢肌肉松弛,仰臥位置于DEXA探頭之下,固定四肢,使椎體保持豎直,雙側(cè)股骨保持水平狀態(tài),測(cè)定腰椎、雙側(cè)股骨骨密度。生物力學(xué)標(biāo)本制備:處死大鼠后,完整取出右股骨、腰椎,剔除表面肌肉,置于4％

4、甲醛中保存。實(shí)驗(yàn)前取出,牙托粉固定后,在生物力學(xué)試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行最大應(yīng)力及最大壓縮力測(cè)定。所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,計(jì)量資料多組間比較采用方差分析或秩檢驗(yàn),p<0.05認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 結(jié)果:
　　 1不同時(shí)間各組大鼠體重、血糖比較結(jié)果
　　 1.1體重比較
　　 NOVX組、NC組大鼠體重均呈增加趨勢(shì),且NOVX組大鼠因去卵巢體重增加明顯,DOVX組大鼠體重?zé)o明顯變化,DC組大鼠因糖尿病體

5、重呈減輕趨勢(shì)。
　　 0周NC與DC、DOVX組兩兩之間無明顯差異,NC與NOVX之間無顯著差異,NOVX組與DC、DOVX組之間有顯著差異。2周NOVX體重均顯著高于其他各組,NC、DC、DOVX組兩兩之間無顯著差異。4周DC組大鼠體重最低且與NC、NOVX組有顯著差異,NOVX組大鼠體重均高于其他各組且有顯著差異。6與8周任意兩組之間比較均有顯著差異,DC組大鼠體重最低,NOVX組大鼠體重最高。10周DC組大鼠體重均低于其余

6、各組且有顯著差異,NOVX組大鼠體重均高于其余各組且有顯著差異。12周NOVX組與其余各組之間比較均有顯著差異,DC組與NC組之間有顯著差異,而DOVX與DC、NC組之間無顯著差異。
　　 1.2血糖比較結(jié)果
　　 0周糖尿病組FBG顯著高于非糖尿病組。2周DC組、DOVX組FBG出現(xiàn)下降趨勢(shì),DC組FBG顯著高于NC組、NOVX組,DOVX組FBG顯著高于NOVX組,NC組FBG與NOVX組相比無顯著差異,DOVX組F

7、BG高于NC組但無顯著差異。4周DC組、DOVX組FBG繼續(xù)呈下降趨勢(shì),且各組之間FBG無顯著差異。6周DC組、DOVX組FBG顯著高于NC組、NOVX組,NC組FBG與NOVX組、DC組FBG與DOVX組之間均無顯著差異。8周DC組、DOVX組FBG顯著高于NC組、NOVX組,FBG在NC組與NOVX組、DC組與DOVX組之間均無顯著差異。10周各組之間FBG均無顯著差異。12周各組之間FBG均無顯著差異。
　　 1.3胰島素

8、比較結(jié)果
　　 0周:糖尿病組顯著高于非糖尿病組。2周:DC組顯著高于NC、NOVX、DOVX組,NOVX組顯著低于其他三組。DOVX組與NC組之間無顯著差異。4周:DC組顯著高于NC、NOVX、DOVX組,其余各組兩兩之間比較無顯著差異。6周:各組之間兩兩比較無顯著差異。8周:DC、DOVX組顯著高于NOVX組,其余各組兩兩之間比較無顯著差異。10周與12周:各組之間兩兩比較無顯著差異。
　　 2不同時(shí)間大鼠骨密度、生

9、物力學(xué)指標(biāo)比較結(jié)果
　　 2.1大鼠骨密度比較結(jié)果
　　 2.1.1腰椎骨密度
　　 0周任意兩組間比較均無顯著性差異,具有可比性。2周任意兩組間比較仍無顯著性差異。4周NOVX組和DOVX組明顯低于NC組和DC組(p<0.01),NOVX組和DOVX組、NC組和DC組比較無顯著性差異(p>0.05)。6周NOVX組、DOVX組和DC組明顯低于NC組(p<0.01),NOVX組、DOVX組和DC組之間兩兩比較無顯

10、著性差異(p>0.05)。8周NOVX組、DOVX組和DC組明顯低于NC組(p<0.01),NOVX組和DOVX組明顯低于DC組(p<0.01),NOVX組和DOVX組之間無顯著差異。10周NOVX組、DOVX組和DC組明顯低于NC組(p<0.01),NOVX組和DOVX組明顯低于DC組(p<0.01),NOVX組和DOVX組之間無顯著差異(p>0.05)。12周NOVX組、DOVX組和DC組均明顯低于NC組(p<0.01),其中DOV

11、X組降低最為顯著,NOVX組、DC組和DOVX組之間兩兩比較無顯著差異(p>0.05)。
　　 2.1.2雙側(cè)股骨骨密度
　　 NC組、NOVX組、DC組、DOVX組兩兩比較,各組間股骨骨密度在不同時(shí)間均無明顯差異(p>0.05)。
　　 2.2生物力學(xué)指標(biāo)比較結(jié)果
　　 2.2.1腰椎最大壓縮力
　　 4周時(shí),NOVX組和DOVX組明顯低于NC組和DC組(p<0.01),NOVX2N和DOVX組

12、、NC組和DC組之間無顯著差異(p>0.05)。8周時(shí),NOVX組和DOVX組明顯低于NC組和DC組(p<0.01),NOVX組和DOVX組、NC組和DC組之間無顯著差異(p>0.05)12周時(shí),NOVX組、DOVX組和DC組明顯低于NC組(p<0.01),DC組明顯低于NC組(p<0.01),NOVX組和DOVX組又明顯低于DC組(p<0.01),NOVX)(組和DOVX組之間無顯著差異(p>0.05)。
　　 2.2.2右股

13、骨最大應(yīng)力
　　 NC組、NOVX組、DC組、DOVX組兩兩比較,各組間右股骨最大應(yīng)力在不同時(shí)間均無顯著差異(p>0.05)。
　　 3相關(guān)分析結(jié)果
　　 3.1骨密度與生物力學(xué)指標(biāo)相關(guān)分析結(jié)果
　　 腰椎最大壓縮力與腰椎骨密度相關(guān)分析在各組均呈正相關(guān)(p<0.01):NC組(r=0.737,p=0.002),NOVX組(r=0.784,p=0.001),DC組(r=0.691,p=0.004),DOVX

14、組(r=0.653,p=0.008)。
　　 右股骨最大應(yīng)力與右股骨骨密度相關(guān)分析在各組均無相關(guān)性(p>0.05:NC組(r=0.05,p=0.86),NOVX組(r=0.273,p=0.477),DC組r=-0.012,p=0.968),DOVX組(r=0.156,p=0.667)。
　　 3.2骨密度、生物力學(xué)指標(biāo)與血糖相關(guān)分析結(jié)果
　　 腰椎骨密度與血糖相關(guān)分析在各組均無相關(guān)性:NC組(r=115,p=0.

15、293)(p〉0.05)；NOVX組(r=0.18,p=0.087)(p〉0.05)；DC組(r=0.204,p=0.073)(p〉0.05)；DOVX組(r=0.059,p=0.569)(p〉0.05)。
　　 右股骨骨密度與血糖相關(guān)分析在各組均無相關(guān)性:NC組(r=-0.115,p=0.314)(p〉0.05)；NOVX組(r=-0.062,p=0.561)(p>0.01)；DC組(r=0.103,p=0.374)(p〉0.

16、05)；DOVX組(r=0.007,p=0.942)(p>0.05)。
　　 左股骨骨密度與血糖相關(guān)分析在各組均無相關(guān)性:NC組(r=-0.037,p=0.752)(p>0.05)；NOVX組(r=-0.035,p=0.752)(19>0.05)；DC組(r=-0.065,p=0.598)(p>0.05)；DOVX組(r=0.043,p=0.695)(p>0.05)。
　　 腰椎最大壓縮力與血糖相關(guān)分析在各組均無相關(guān)性:

17、NC組(r=-0.041,p=0.884)(p>0.05)；NOVX組(r=-0.115,p=0.683)(p>0.05)；DC組(r=-0.015,p=0.956)(p>0.05)；DOVX組(r=0.374,p=0.208)(p>0.05)。
　　 右股骨最大應(yīng)力與血糖相關(guān)分析在各組均無相關(guān)性:NC組(r=0.153,p=0.586)(p>0.05)；NOVX組(r=0.177,p=0.648)(p>0.05)；DC組(r=

18、0.019,p=0.952)(p>0.05)；DOVX組(r=0.445,p=0.198)(p>0.05)。
　　 結(jié)論:
　　 12型糖尿病和切除卵巢均促進(jìn)骨量丟失,導(dǎo)致骨密度下降,主要表現(xiàn)在以松質(zhì)骨構(gòu)成為主的椎體。
　　 22型糖尿病骨質(zhì)疏松發(fā)生發(fā)展過程中,隨骨密度下降,生物力學(xué)指標(biāo)也逐漸下降,腰椎最大壓縮力與腰椎骨密度呈正相關(guān)；骨量減少是骨強(qiáng)度下降部分因?yàn)?骨密度可反映骨強(qiáng)度變化。
　　 3空腹血糖