两型糖尿病大鼠牙槽骨骨密度变化的相关实验研究

发布时间：2020-09-15 15:37

　　目的糖尿病是目前继心脏病、肿瘤严重危害人们健康的疾病,随着老龄化社会的到来,糖尿病发病率逐年增加。骨骼系统是一种动态性组织器官,糖尿病性骨质疏松(DOP)属于继发性OP,是DM最常见的一种并发症,伴随营养、代谢、内分泌等多因素的变化而发生的一系列病理性改变。近年来,随着口腔颌面整形外科和口腔种植技术的成熟和完善,手术适应症范围更加广泛。如何应对糖尿病并发的骨质疏松已是口腔科医生所面临的重要任务之一。所以对口腔疾病的预防和治疗要考虑到全身因素影响,而全身疾病的治疗也是口腔疾病治疗的重要组成部分,一方面应考虑糖尿病并发的骨质疏松对口腔疾病的影响,另一方面又要从治疗的角度来分析继发的骨质疏松与牙科疾病的关系,进一步提高口腔疾病的预防和治疗。本实验通过建立两型糖尿病大鼠模型,检测血生化、糖、脂代谢和骨代谢指标,检测右下颌牙槽骨骨密度,荧光显微镜观察左下颌牙槽骨微观结构及测量骨组织形态计量动态学参数。了解两型糖尿病大鼠早期血生化、糖、脂、骨代谢、骨密度、骨微结构的变化,探讨两型糖尿病是否导致骨质疏松的发生,并初步探讨其可能的机制。方法:本研究共分四个方面 1实验动物模型制备 66只(♀20、♂46)Wistar大鼠平均体重250±3g,购自山东大学实验动物中心(动物质量合格证书编号:鲁动质字RP20021024号),饲养在山东省内分泌与代谢病研究所中心实验室(二级动物室)。实验分成两大组:第一大组由雌性大鼠20只,雄性大鼠随机选出21只组成,用于建立2型糖尿病模型及正常对照;第二大组由随机剩余的雄性大鼠25只组成,用于建立1型糖尿病模型及正常对照。自模型建立至终止实验饲养20周。 2实验动物模型标本的收集与制作用盐酸氯胺酮(100 mg/kg B.W、、)腹腔注射麻醉大鼠,颈静脉和心室取血处死,提取血清;完整离断左、右侧下颌骨,仔细剥离软组织,右侧下颌骨用等渗生理盐水浸湿的纱布包囊,-20℃冰箱内保存,留作测量BMD,见照片1-3。左侧下颌骨置于70%乙醇溶液中,4℃保存,留作骨形态指标的观察与动态指标的分析。 3实验动物模型标本的离体试验包括血清糖、脂、骨代谢和生化指标及尿钙的测定;大鼠右侧下颌骨BMD测定;大鼠左侧下颌牙槽骨不脱钙骨组织的制备,选取磨牙根部区域牙槽骨近远中向,切成10 um不脱钙骨组织切片,并进行骨组织动态参数计量及荧光显微镜下骨组织形态的观察。 4统计分析所有数据在列表时均以平均数±标准差(x±S)表示,用SPSS11.5统计软件包进行处理,对测定结果进行正态分布性及方差齐性检验,组间比较采用平均数±标准差的t检验,以P＜0.05认为有显着性差异。结果 1观察实验糖尿病大鼠模型 T1DM大鼠在腹腔注射STZ后5-7天开始出现多饮、多食、多尿:T2DM大鼠在注射STZ后8-10天三多症状较T1DM大鼠轻。造模8周后两大组DM大鼠的三多一少症状开始明显,T1DM(N)大鼠可见明显消瘦,毛色暗淡,无光泽,行动迟缓,精神也不如T2DM大鼠及T1DM(I)大鼠。正常对照组的大鼠饮水、进食正常,精神状况良好、动作自如、反应灵敏,体重明显增加,但N♀和N♂组体重高于N组大鼠的体重,符合代表的两型DM对照组的增龄要求,毛色有光泽。2只T1DM(N)大鼠因白内障完全失明,5只T2DM大鼠并发白内障但未完全失明,有光感。DM大鼠尾巴出现程度不同的溃烂,以T1DM(N)大鼠最为严重,尾巴只有原长的1/3-1/5。在实验过程中,正常组的大鼠体重增长快,DM组大鼠随着糖尿病病程延长而日渐消瘦,出现生长抑制现象,体重下降明显。 2模拟糖尿病模型研究,造模20周,各组大鼠体重变化的比较T2DM中,N♂和T2DM♂大鼠体重均高于N♀和T2DM♀大鼠,有显著性差异(P＜0.05);T2DM♀和T2DM♂大鼠体重均低于N♀和N♂,有显著性差异(P＜0.05)。 T1DM中,T1DM(N)大鼠体重低于N和T1DM(I),有显著性差异(P＜0.05);T1DM(I)大鼠体重低于N组,有显著性差异(P＜0.05)。 T2DM组中♂大鼠的体重与T1DM组比较,N♂＞N,T2DM♂＞T1DM(I)＞T1DM(N),有显著性差异(P＜0.05)。以上测定结果见表1-3。 3模拟糖尿病模型研究,造模20周,骨密度检测结果的比较: T2DM中,N♂和T2DM♂大鼠牙槽骨骨密度均高于N♀和T2DM♀大鼠,有显著性差异(P＜0.05);T2DM♀和T2DM♂大鼠牙槽骨骨密度均低于N♀和N♂,有显著性差异(P＜0.05)。T2DM♂与N♂大鼠进行颌骨与全身骨组织比较,得出正常大鼠的骨密度高低依次为:股骨＞下颌骨＞腰椎,有显著性差异(P＜0.05);T2DM大鼠的骨密度高低依次为:下颌骨≈股骨＞腰椎,有显著性差异(P＜0.05)。 T1DM中,T1DM(N)大鼠下颌骨骨密度低于N和T1DM(I),有显著性差异(P＜0.05);T1DM(I)大鼠下颌骨骨密度与N组无显著性差异(P＞0.05)。 T2DM组中♂大鼠下颌骨骨密度与T1DM组比较,N♂≈N,T2DM♂≈T1DM(I)＞T1DM(N)。以上测定结果见表4-6。 4模拟糖尿病模型研究,造模20周,两型糖尿病大鼠血糖、脂代谢、骨代谢及生化指标和尿钙测定结果的比较: 糖代谢:T1DM和T2DM大鼠血糖均高于正常对照,有显著性差异(P＜0.05);T1DM(N)与T1DM(I),T2DM♀与T2DM♂之间无显著性差异(P＞0.05)。 T2DM♀大鼠胰岛素水平略高于正常对照,有显著性差异(P＜0.05);T2DM♂大鼠胰岛素水平与正常对照无显著性差异(P＞0.05);T2DM♀与T2DM♂之间也无显著性差异(P＞0.05)。造模9周后T2DM♀与T2DM♂大鼠胰岛素抵抗水平与正常对照有显著性差异(P＜0.05)。 T1DM(N)与T1DM(I)大鼠胰岛素水平低于正常对照,有显著性差异(P＜0.05);T1DM(N)与T1DM(I)之间也有显著性差异(P＜0.05)。T1DM大鼠胰岛素抵抗水平与正常对照无显著性差异(P＞0.05)。糖代谢结果显示2型糖尿病大鼠造模9周后均出现胰岛素抵抗,分别成功建立了1型和2型糖尿病大鼠。脂代谢:T2DM♀和T2DM♂大鼠血清TG、TC均高于N♀和N♂,有显著性差异(P＜0.05);T1DM(N)大鼠血清TC低于N和T1DM(I),有显著性差异(P＜0.05);T1DM中TG均无显著性差异(P＞0.05)。骨代谢:DM大鼠血清OCN含量降低,除T1DM(I)组均有显著差异(P＜0.05);而DM大鼠血清IGF-1均低于正常对照组,有显著差异(P＜0.05);DM大鼠血清TRACP明显升高,有显著差异(P＜0.05);T1DM(I)与T1DM(N)组之间也有显著性差异(P＜0.05)。生化指标:两型糖尿病大鼠与其正常对照组间血磷含量无显著差异(P＞0.05);血钙除T1DM(N)组下降,其余也无显著差异(P＞0.05)。尿钙:DM大鼠尿Ca值升高,有显着差异(P＜0.05)。以上测定结果见表7-8。 5模拟糖尿病模型研究,造模20周,牙槽骨骨组织形态动态参数计量结果的比较: T2DM中,T2DM♀大鼠牙槽骨MS/BS、BFR、MAR均低于N♀大鼠,而Mlt长于N♀大鼠,均有显著性差异(P＜0.05);T2DM♂大鼠牙槽骨MAR低于N♂大鼠,有显著性差异(P＜0.05),其余3项均无显著性差异(P＞0.05)。T2DM♂大鼠牙槽骨MS/BS、BFR均高于T2DM♀大鼠,而Mlt短于T2DM♀大鼠,均有显著性差异(P＜0.05)。 T1DM中,T1DM(N)大鼠牙槽骨MS/BS、BFR、MAR均低于N和T1DM(I)大鼠,而Mlt长于N和T1DM(I)大鼠,均有显著性差异(P＜0.05);T1DM(I)大鼠牙槽骨MAR高于N大鼠,有显著性差异(P＜0.05),其余3项均无显著性差异(P＞0.05)。T1DM(I)大鼠牙槽骨MS/BS、BFR、MAR均高于T1DM(N)大鼠,而Mlt短于T1DM(N)大鼠,均有显著性差异(P＜0.05)。以上测定结果见表9。 6模拟糖尿病模型研究,造模20周,荧光显微镜下观察牙槽骨的骨形成的比较: 在荧光显微镜下可见暗绿色背景上有黄绿色荧光标记区,T1DM(N)、T2DM♀、T2DM♂大鼠牙槽骨显示荧光标记区成骨不活跃,见明显的吸收陷窝,程度依次减轻。T1DM(I)和正常对照大鼠牙槽骨显示荧光标记区成骨活跃,未见明显的吸收陷窝。见图1-7。 7模拟糖尿病模型研究,造模20周,两型糖尿病引起的血生化、糖代谢、脂代谢、骨代谢紊乱和骨微结构动态参数变化的相互关系: ①T2DM♀,血清OCN、IGF-1与牙槽骨MS/BS、BFR、MAR呈正相关关系,而与牙槽骨MLT呈负相关关系;血糖、血清TG、TC、TRACP与牙槽骨MS/BS、BFR、MAR呈负相关关系,而与牙槽骨MLT呈正相关关系。T2DM♂,血清OCN、IGF-1与牙槽骨MAR呈正相关关系;血糖、血清TG、TC、TRACP与牙槽骨MAR呈负相关关系。 ②T1DM(N),血清Ca、OCN、TC、IGF-1与牙槽骨MS/BS、BFR、MAR呈正相关关系,而与牙槽骨MLT呈负相关关系;血清TRACP与牙槽骨MS/BS、BFR、MAR呈负相关关系,而与牙槽骨MLT呈正相关关系。结论 1.本实验成功建立了1型及2型糖尿病大鼠模型。 2.T2DM雌、雄性大鼠下颌牙槽骨发生了DOP:T2DM♀＜T2DM♂。 3.T1DM(I)大鼠下颌牙槽骨未发生DOP,而T1DM(N)大鼠发生了DOP。 4.DM大鼠下颌牙槽骨骨密度:T2DM♂≈T1DM(I)＞T1DM(N)。 5.T2DM中,N♂大鼠的骨密度:股骨＞下颌牙槽骨＞腰椎;DM♂大鼠的骨密度:下颌牙槽骨≈股骨＞腰椎。 6.两型糖尿病大鼠牙槽骨骨密度降低均为骨转化失代偿状态:新骨形成＜骨吸收。 7.两型糖尿病引起的血生化、糖、脂、骨代谢紊乱和骨微结构动态参数变化与骨质疏松有关,可以作为早期诊断骨质疏松的检测指标。
【学位单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：R587.2;R78;R580

【参考文献】