運(yùn)動(dòng)對(duì)去勢(shì)雌性大鼠不同部位骨密度影響實(shí)驗(yàn)研究

陜西中醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院骨科（咸陽(yáng)712000） 屈 強(qiáng) 朱 超 彭翠寧

骨質(zhì)疏松可以由多種因素引起，轉(zhuǎn)歸也受眾多因素影響，運(yùn)動(dòng)負(fù)荷是重要原因之一。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)雌性大鼠行卵巢切除建立絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松大鼠動(dòng)物模型，研究跑步運(yùn)動(dòng)對(duì)去勢(shì)大鼠不同部位骨量丟失的影響，以探討作為絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松動(dòng)物模型對(duì)應(yīng)力刺激反應(yīng)性方面變化的可行性。

材料和方法

1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 將24只9月齡雌性SD大鼠根據(jù)體重大小編號(hào)后均勻配伍分為三組：對(duì)照組、單純?nèi)?shì)組（去勢(shì)組）、去勢(shì)后運(yùn)動(dòng)組（運(yùn)動(dòng)組），每組8只。其中對(duì)照組8只大鼠的平均體重286±16g；去勢(shì)組8只大鼠的平均體重301±19g；運(yùn)動(dòng)組8只大鼠的平均體重293±18g。

2 動(dòng)物模型建立及處理 對(duì)去勢(shì)組和運(yùn)動(dòng)組大鼠行雙側(cè)卵巢切除手術(shù)。對(duì)照組僅行腹腔開(kāi)關(guān)手術(shù)。運(yùn)動(dòng)組大鼠卵巢切除后在跑臺(tái)上（傾角為7°）進(jìn)行中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)（18m／min，1h／d，5d／w）12周。大鼠于室溫下標(biāo)準(zhǔn)飼料飼養(yǎng)，自由飲水、攝食。12周對(duì)各組大鼠稱(chēng)重，處死后分別取第4腰椎、股骨，用雙能X線骨密度儀進(jìn)行骨密度（Bone mineral density，BMD）測(cè)定。

3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS10．0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，檢測(cè)數(shù)據(jù)用（x±s）表示。Kolmogorov-Smirnov作正態(tài)性檢驗(yàn)，Levene法作方差齊性檢驗(yàn)。以體重變化為協(xié)變量，對(duì)各組不同部位骨密度進(jìn)行協(xié)方差分析。P＜0．05為差異有顯著性意義。

結(jié) 果

1 股骨BMD測(cè)定 對(duì)照組、去勢(shì)組以及運(yùn)動(dòng)組大鼠股骨BMD分別為（0．168±0．010）g／cm2、（0．160±0．012）g／cm2、（0．173±0．011）g／cm2。組間比較差異有顯著性意義（F＝66．663，P＝0．000）。對(duì)照組BMD高于去勢(shì)組，差異有顯著性意義（P＝0．001）；運(yùn)動(dòng)組BMD高于對(duì)照組，差異有顯著性意義（P＝0．032）；運(yùn)動(dòng)組BMD高于去勢(shì)組，差異有非常顯著性意義（P＝0．000）。

2 腰椎BMD測(cè)定 對(duì)照組、去勢(shì)組以及運(yùn)動(dòng)組大鼠腰椎BMD分別為（0．190±0．010）g／cm2、（0．179±0．013）g／cm2、（0．189±0．014）g／cm2，組間比較差異有顯著性意義（F＝12．994，P＝0．001）；對(duì)照組BMD高于去勢(shì)組，差異有顯著性意義（P＝0．005）；運(yùn)動(dòng)組BMD高于去勢(shì)組，差異有非常顯著性意義（P＝0．000）；運(yùn)動(dòng)組與對(duì)照組比較，差異無(wú)顯著性意義（P＝0．615）。

討 論

骨質(zhì)疏松癥是由于多種原因?qū)е碌墓敲芏群凸琴|(zhì)量下降，骨微結(jié)構(gòu)破壞，造成骨脆性增加，從而容易發(fā)生骨折為特征的全身性骨病［1］。其本質(zhì)改變是以骨組織顯微結(jié)構(gòu)受損，骨礦成分和骨基質(zhì)等比例不斷減少，骨皮質(zhì)變薄，骨小梁數(shù)量減少、形態(tài)變細(xì)，體積變小，骨折危險(xiǎn)性增高［2］。

原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥分了絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥和老年性骨質(zhì)疏松癥。股骨頸、橈骨遠(yuǎn)端以及椎體是絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松性骨折常見(jiàn)部位。卵巢切除大鼠對(duì)于研究絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松發(fā)病機(jī)理及防治有非常重要價(jià)值，國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究者眾多。

運(yùn)動(dòng)作為影響骨質(zhì)疏松的一種重要因素，對(duì)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松發(fā)生有一定預(yù)防作用［3］。然而，四肢行走的大鼠與直立行走的人類(lèi)在對(duì)力學(xué)刺激的感受上是有一定差別。本實(shí)驗(yàn)對(duì)去勢(shì)雌性大鼠進(jìn)行被動(dòng)跑步運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，研究雌激素缺乏和運(yùn)動(dòng)對(duì)不同部位骨密度的影響。本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)用9月齡雌性SD大鼠24只，將其根據(jù)體重大小編號(hào)后均勻配伍分為三組，依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，去勢(shì)后運(yùn)動(dòng)組和去勢(shì)后不運(yùn)動(dòng)組的大鼠體重均大于對(duì)照組大鼠體重，說(shuō)明去勢(shì)以后雌激素缺乏（相對(duì)來(lái)說(shuō)雄激素增加），可引起大鼠體重增加；體重與骨密度成正相關(guān)，體重增加使骨密度在一定程度上升高，從而可能掩蓋了雌激素缺乏后骨密度的降低［4］。

實(shí)驗(yàn)中引入體重為協(xié)變量，排除體重增加對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，對(duì)于腰椎BMD測(cè)定值，對(duì)照組骨密度為（0．190±0．010）g／cm2，較高；作為去勢(shì)的雌性大鼠，不運(yùn)動(dòng)組為（0．179±0．013）g／cm2，運(yùn)動(dòng)組為（0．189±0．014）g／cm2。表明雌激素缺乏引起椎體骨密度顯著降低，運(yùn)動(dòng)能夠顯著增加椎體骨量，對(duì)雌激素缺乏后椎體骨量丟失有一定保護(hù)作用。對(duì)于股骨BMD測(cè)定值，對(duì)照組骨密度為（0．168±0．010）g／cm2，較高；作為去勢(shì)的雌性大鼠，不運(yùn)動(dòng)組大鼠股骨BMD為（0．160±0．012）g／cm2，運(yùn)動(dòng)組為（0．173±0．011）g／cm2。表明雌激素缺乏引起股骨骨密度降低，運(yùn)動(dòng)能夠顯著增加股骨骨量，對(duì)雌激素缺乏后股骨骨量丟失有一定保護(hù)作用。但椎體與股骨比較，椎體效果不如股骨明顯［5］。

去勢(shì)雌性大鼠是一個(gè)成熟的絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松模型，動(dòng)物模型是否合理應(yīng)該從臨床癥狀和組織行為與人類(lèi)的相似性考慮。通過(guò)運(yùn)動(dòng)來(lái)預(yù)防骨量丟失或者增加骨量與運(yùn)動(dòng)方式有關(guān)。運(yùn)動(dòng)增加絕經(jīng)后婦女的骨量在臨床上已經(jīng)得到證實(shí)，不同運(yùn)動(dòng)負(fù)荷對(duì)不同部位骨量影響有所不同［6］。去勢(shì)雌性大鼠作為絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的動(dòng)物模型其骨量丟失和人類(lèi)有較好相似性。跑步運(yùn)動(dòng)能夠預(yù)防雌激素缺乏導(dǎo)致的骨質(zhì)疏松，這種作用對(duì)四肢骨比中軸骨更為明顯［7］。因此在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟煌x擇不同觀察部位，如重點(diǎn)研究運(yùn)動(dòng)對(duì)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的保護(hù)作用，四肢骨更適合作為研究對(duì)象［8］。

本實(shí)驗(yàn)用來(lái)研究因雌激素缺乏引起骨質(zhì)疏松后，經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)來(lái)提高骨密度，改善骨質(zhì)疏松癥狀，同樣應(yīng)用該模型。可以研究應(yīng)用藥物治療骨質(zhì)疏松，來(lái)觀察其療效，為指導(dǎo)臨床治療提供理論基礎(chǔ)［9］。

［1］ Warriner AH，Saag KG．Osteoporosis andmedical treatment［J］．Orthop Clin North Am，2013，44（2）：125-135．

［2］ Torregrosa JV，Moreno A，Gutierrez A．Alendronate for treatment of renal transplant patients with osteoporosis［J］．Transplant Proc，2003，35（4）：1393-1395．

［3］ Bloomfield SA，Williams NI，Lamb DR，etal．Nonweightbearing exercise may increase lumbar spine bone mineral density in healthy postmenopausal women［J］．Am J Phys Med Rehabil，1993，72：204-209．

［4］ 馮 坤，王健智．骨質(zhì)疏松的動(dòng)物模型．見(jiàn)：劉忠厚，主編．骨質(zhì)疏松學(xué)［M］．北京：科學(xué)出版社，1998：506-508．

［5］ cSchulz E，Arfai K，Liu XD，etal．Aortic calcification and the risk of osteoporosis and fractures［J］．J Clini Endocrinol Metab，2004，89（9）：4246-4253．

［6］ Shimegi S，Yanagita M，Okano H，etal．Physical exercise increases bone mineral density in postmenopausal women［J］．Endocr J，1994，41：49-56．

［7］ Tanko LB，Christiansen C，Cox DA，etal．Relationship between osteoporosis and cardiovascular diseasein postmenopausal women［J］．J Bone Miner Res，2005，20（11）：1912-1920．

［8］ Davisson L，Warden M，Manivannan S，etal．Osteoporosis screening：factors associated with bone mineral density testing of old women［J］．J Women Health，2009，18（7）：989-994．

［9］ Giger EV，Castagner B，Leroux JC．Biomedical applications of bisphosphonates［J］．J Control Release，2013，167（2）：175-188．