尾部懸吊模擬失重大鼠模型骨密度測量與骨折風(fēng)險預(yù)測.pdf

1、長期空間飛行后導(dǎo)致的骨質(zhì)疏松已經(jīng)成為航天員健康的主要威脅之一，由于骨密度下降，骨脆性增加，極易導(dǎo)致骨質(zhì)疏松性骨折的發(fā)生，嚴(yán)重影響其在太空中工作開展和返回地面后的生活質(zhì)量。人類骨骼的生長代謝依賴地球重力場的作用，當(dāng)宇航員進(jìn)入太空暴露于失重環(huán)境時，會導(dǎo)致骨骼系統(tǒng)（特別是脊柱、四肢、骨盆等承重部位）發(fā)生結(jié)構(gòu)和功能改變，主要表現(xiàn)為骨量丟失，骨骼脫鈣，骨力學(xué)性能下降，出現(xiàn)負(fù)鈣平衡，嚴(yán)重威脅著宇航員的健康和空間飛行任務(wù)的順利執(zhí)行?！拔膊繎业鹾笾逗?/p>

2、大鼠模型”(tail suspended hindlimb-unloaded rat)，簡稱“尾部懸吊(tail-suspended, TS)大鼠模型”，能較好模擬宇航員受到失重環(huán)境的影響，目前已經(jīng)成為最為常用的大鼠模擬失重經(jīng)典模型，得到國內(nèi)外的廣泛認(rèn)可。顯微CT（Micro-CT）技術(shù)作為一項空間結(jié)構(gòu)測量新技術(shù)，可以從骨小梁水平上評價骨的結(jié)構(gòu)和功能，在國外已開始有所應(yīng)用，但國內(nèi)該項技術(shù)關(guān)于尾部懸吊大鼠模型的應(yīng)用尚未見報道，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)條

3、件不足以支持國內(nèi)條件下該研究的進(jìn)一步開展。本研究以國內(nèi)常見的SD大鼠為實驗對象，應(yīng)用骨密度掃描、顯微CT分析和組織學(xué)切片觀察等方法，分別觀測尾部懸吊大鼠骨密度(Bone mineral density, BMD)及骨小梁三維微觀結(jié)構(gòu)的變化發(fā)展，同時進(jìn)行骨生化標(biāo)記物測定和生物力學(xué)測試，綜合相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果，為預(yù)測失重條件下骨質(zhì)疏松性骨折風(fēng)險提供實驗依據(jù)。
　　目的：觀察模擬失重尾部懸吊大鼠模型骨密度、骨小梁結(jié)構(gòu)、血清骨生化標(biāo)記物及力學(xué)性

4、能變化。
　　方法：3月齡雄性SD大鼠60只，隨機(jī)分為5組，尾部懸吊7d組、14d組、21d組、28d組和空白對照組。到期處死動物，檢測血清骨堿性磷酸酶（BALP）、抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）含量，觀察L5椎體麗春紅染色切片，測定L4椎體、股骨髁部骨密度，并進(jìn)行Micro-CT及生物力學(xué)測試。結(jié)果：所有尾部懸吊組大鼠較對照組椎體、股骨髁部骨密度均顯著下降，且尾部懸吊大鼠骨質(zhì)疏松隨時間加重，松質(zhì)骨的骨體積分?jǐn)?shù)(BV/TV)、骨小

5、梁厚度(Tb.Th)、骨小梁數(shù)目(Tb.N)較對照組顯著降低(P<0.05),股骨髁部表面積體積比(BS/BV)、椎體骨小梁間隙(Tb.Sp)則較對照顯著增高(P<0.05)。血清學(xué)測試結(jié)果顯示懸吊組大鼠骨堿性磷酸酶（BALP）、抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）均較空白組增高（P<0.05）。生物力學(xué)測試表明,尾部懸吊組大鼠骨的生物力學(xué)強(qiáng)度較對照組下降，7d、14d、21d、28d組腰椎的最大壓縮應(yīng)力分別較空白對照組下降5.1％、14.3