尾部懸吊模擬失重大鼠模型骨密度測量與骨折風險預測.pdf

1、長期空間飛行后導致的骨質(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，極易導致骨質(zhì)疏松性骨折的發(fā)生，嚴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，當宇航員進入太空暴露于失重環(huán)境時，會導致骨骼系統(tǒng)（特別是脊柱、四肢、骨盆等承重部位）發(fā)生結構和功能改變，主要表現(xiàn)為骨量丟失，骨骼脫鈣，骨力學性能下降，出現(xiàn)負鈣平衡，嚴重威脅著宇航員的健康和空間飛行任務的順利執(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)外的廣泛認可。顯微CT（Micro-CT）技術作為一項空間結構測量新技術，可以從骨小梁水平上評價骨的結構和功能，在國外已開始有所應用，但國內(nèi)該項技術關于尾部懸吊大鼠模型的應用尚未見報道，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)條

3、件不足以支持國內(nèi)條件下該研究的進一步開展。本研究以國內(nèi)常見的SD大鼠為實驗對象，應用骨密度掃描、顯微CT分析和組織學切片觀察等方法，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構的變化發(fā)展，同時進行骨生化標記物測定和生物力學測試，綜合相關數(shù)據(jù)結果，為預測失重條件下骨質(zhì)疏松性骨折風險提供實驗依據(jù)。
　　目的：觀察模擬失重尾部懸吊大鼠模型骨密度、骨小梁結構、血清骨生化標記物及力學性

4、能變化。
　　方法：3月齡雄性SD大鼠60只，隨機分為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，并進行Micro-CT及生物力學測試。結果：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)骨的骨體積分數(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)。血清學測試結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）。生物力學測試表明,尾部懸吊組大鼠骨的生物力學強度較對照組下降，7d、14d、21d、28d組腰椎的最大壓縮應力分別較空白對照組下降5.1％、14.3