慢性睡眠剥夺对大鼠骨量及骨代谢影响的实验研究

发布时间：2017-11-27 08:22

  本文关键词：慢性睡眠剥夺对大鼠骨量及骨代谢影响的实验研究

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【摘要】：研究背景与目的：随着生活节奏加快及生活方式改变,很多人处于慢性睡眠剥夺(CSD)的状态。有学者通过临床横断面调查发现CSD可能与骨骼健康存在相关性,但目前尚没有形成统一的共识。本研究的目的在于通过CSD模型来研究CSD对大鼠骨量及骨代谢的影响,并初步探索其可能相关的影响因素。方法：24只5月龄SD大鼠根据体重随机分为CSD组和对照组。CSD组采用改良多平台睡眠剥夺法(MMPM)建立CSD模型,对照组饲养于相似环境但睡眠不受限制,干预时间3个月。在0、1、2、3个月时分别采集大鼠空腹静脉血,动态观察大鼠血清氨基端前肽的Ⅰ型胶原(PINP)、Ⅰ型胶原N末端肤(NTX)、25羟维生素D3 (25(OH)VD)、生长激素(GH)、雌激素(E2)和血清钙(Ca)水平。3个月后用过量麻醉药物处死大鼠,取腰椎(L4、L5)、双侧股骨标本,分别进行Micro-CT扫描、骨组织形态学观察、骨的生物力学检测。所有数据采用SPSS17.0软件进行统计分析。结果：1.采用MMPM成功建立了CSD模型,大鼠体重随着饲养的时间延长而有所增长,但增长速度慢于对照组;CSD大鼠一般生化项目中除TG略低于对照组,其余ALT、AST、CRE、HDL-C、LDL-C及TC两组没有明显差异(P0.05)。2.Micro-CT扫描结果示：CSD大鼠骨密度(1312.33+8.94 mg/cm3)低于对照组(1358.18±10.15 mg/cm3)(P=0.000)。CSD大鼠BV/TV(26.43±3.51%)匕对照组(35.00±4.67%)低24.48%,Tb.Th(0.061±0.003 mm)比对照组(0.069±0.005mm)低11.59%,Tb.N(4.45±0.31 1/mm)比对照组(4.95±0.341/mm)低10.11%,差异均有统计学意义(P=0.000,P=0.000,P=0.001)：而CSD大鼠BS/BV(33.27 ± 2.49 1/mm)比对照组(30.51±2.511/mm)高9.05%,Tb.Sp(0.20 ± 0.02 mm)比对照组(0.17±0.03mm)高17.65%,差异均有统计学意义(P=0.013,P=0.008)。3.股骨远端骨组织学观察示：CSD大鼠骨骺生长板下软骨下细胞增殖区(PZ)变短,增殖柱状细胞没有对照组饱满,成骨细胞活跃度较差；CSD大鼠肥大细胞区(HZ)比对照组长,初级松质骨(PS)区域比对照组短,可能存在矿化不良;CSD大鼠次级松质骨区域与对照组相比,骨小梁变薄,骨小梁间隔较大、稀疏,骨小梁连接减少。4、骨的力学强度检测示：CSD大鼠腰椎(L5)压缩实验最大载荷(178.55±34.85N)、弹性模量(614.20±80.97 MPa)均明显低于对照组(207.47±29.36 N,755.18±110.26 MPa)(P=0.039,P-0.002)；而CSD大鼠右侧股骨三点弯曲实验最大载荷、最大挠度、最大应力、最大应变略小于对照组,差异没有统计学意义(P0.05)。5、实验干预一个月后,CSD大鼠PINP(17.22±3.92μg/L)即低于对照组(20.223：3.01μg/L)(P=0.048)；三个月后,CSD大鼠破骨标志物NTX(29.98±6.64 ng/ml)也低于对照组(36.63±6.43 ng/m1)(P=0.021)。实验干预一个月后,CSD大鼠25(OH)VD(16.14±2.23 μg/L)即低于对照组(19.48±2.77 μg/L)P=0.004)。实验干预中两组大鼠GH、E2、Ca没有明显差异(P0.05)。结论：采用MMPM可以成功建立CSD大鼠模型。CSD可以使大鼠骨量减低,松质骨骨小梁数目减少、骨小梁变薄、骨小梁体积分数减小、骨小梁连接不规则、骨小梁间隔变大,骨的生物力学性能变差。CSD使大鼠成骨细胞活性、破骨细胞活性先后降低,呈低转换骨代谢状态。CSD大鼠25(OH)VD降低,可能是前述骨骼改变的原因之一。本研究尚不能证明CSD大鼠骨骼所发生的变化与GH、E2的相关性,CSD对大鼠骨量及骨代谢的影响的相关机制有待进一步研究。
【学位授予单位】：中国人民解放军医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R740;R580

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