辛伐他汀延缓生酮饮食导致的骨量丢失的实验研究

发布时间：2020-08-04 22:00

【摘要】：目的:分析辛伐他汀(ST,Simvastatin)治疗去势和生酮饮食喂养小鼠的股骨骨微结构、力学性能及骨形态的改变,评价ST对缓解去势和生酮饮食引起的骨量丢失的治疗作用。并通过分析L4椎体和股骨的骨微结构、力学性能及骨形态的改变对两种动物模型的差异进行比较。方法:40只C57小鼠随机分为假手术组、卵巢切除组(OVX)、卵巢切除加辛伐他汀组(OVX+ST)、生酮饮食组(KD)及生酮饮食加辛伐他汀组(KD+ST),每组8只。OVX和OVX+ST组小鼠行双侧卵巢切除,予以常规标准饮食。KD及KD+ST组予以碳水化合物与脂肪比为1:3的生酮饮食,OVX+ST及KD+ST组予以ST灌胃,剂量为20mg/(kg·d)。12周处死取材,测量各组小鼠血酮、血糖、血钙、血磷等的水平,分别采用显微CT扫描和/或三点弯曲试验、有限元分析及HE染色评价股骨和L4椎体骨量微结构、力学性能及骨形态。结果:KD组和KD+ST组小鼠血酮含量为1.28 mmol/L和1.48 mmol/L,明显高于假手术组(0.60 mmol/L)。各组间体重、血糖、血钙或血磷的差异没有显著性。OVX组较Sham组股骨远端松质骨的总矿物质密度(36与69 mg HA/ccm)、骨体积分数(4%与7%)、骨小梁连接密度(16与39 mm-3)和骨小梁数目(2.06与3.38 mm-1)出现了降低,但骨小梁分离度升高(0.48与0.3 mm),而股骨中段皮质骨变化不明显。股骨远端轴向压缩刚度(47与320 N/mm)及股骨三点弯曲刚度(41与43 N/mm)出现降低。股骨远端组织学也表明OVX组的股骨远端松质骨骨小梁明显减少。ST治疗提高了 OVX+ST组的松质骨骨量、股骨远端轴向压缩刚度及股骨三点弯曲刚度,其中股骨远端松质骨骨体积分数从4%上升到6%,股骨远端轴向压缩刚度从47 N/mm提高到233 N/mm,股骨三点弯曲刚度从41 N/mm提高到57 N/mm,组织学观察到股骨远端松质骨骨小梁明显改善。OVX组较Sham组小鼠L4椎体骨体积分数(10%与16%)、骨小梁数目(3.0与3.6 mm-1)、骨小梁连接度(37与60mm-3)降低;但骨小梁分离度升高(0.34与0.29 mm);L4椎体轴向压缩刚度出现降低(1591与1984 N/mm),组织学也表明OVX组骨小梁明显减少。KD组股骨远端松质骨的总矿物质密度(39 mg HA/ccm)、骨体积分数(4%)、骨小梁连接密度(11 mm-3)和骨小梁数目(2.1 mm-1)均较Sham组出现了降低,但骨小梁分离度升高(0.44mm),而股骨中段皮质骨变化不明显。股骨远端轴向压缩刚度(35 N/mm)。组织学也表明KD组的股骨远端松质骨骨小梁较Sham组明显减少。ST治疗提高了KD+ST组的松质骨骨量、股骨远端轴向压缩刚度及股骨三点弯曲刚度,其中KD+ST组股骨远端松质骨骨体积分数上升到6.6%,股骨远端轴向压缩刚度和股骨三点弯曲刚度分别提高到161 N/mm和60 N/mm,组织学也观察到股骨远端松质骨骨小梁明显增多。组织学也表明KD组骨小梁明显减少。KD组小鼠L4椎体骨体积分数(16%)、骨小梁数目(3.3 mm-1)、骨小梁连接度(53.4mm-3)、骨小梁分离度(0.3 mm)、轴向压缩刚度(1717N/mm)与Sham组的差异没有显著性。组织学未观察到L4椎体明显改变。OVX组和KD组相比,股骨远端松质骨和股骨中段皮质各项变化程度相当,而OVX组L4椎体各项指标较KD组或Sham组出现降低。结论:生酮饮食喂养和去势相比,两种动物模型都可以导致四肢长骨如股骨的骨量丢失,且以松质骨为甚,两种方式导致的骨量丢失的严重程度相当。但是对于中轴骨如腰椎椎体,卵巢切除仍能导致腰椎椎体的骨量丢失而生酮饮食喂养则未能观察到相应骨量丢失。ST治疗提高了去势和生酮饮食小鼠的股骨远端松质骨骨体积分数、骨小梁数目、股骨三点弯曲刚度和股骨远端轴向压缩刚度,缓解了去势和生酮饮食导致的骨量丢失。
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R580
【图文】：

１６．邋２３ｍｎｆ３。上述两个指标０ＶＸ组较Ｓｈａｍ组显著降低，差异具有显著性（Ｐ邋＜０．邋０５）。逡逑在辛伐他汀干预后，０ＶＸ＋ＳＴ组都高于０ＶＸ组。骨小梁厚度（Ｔｂ．Ｔｈ）三组间差逡逑异没有显著性（Ｐ邋＞０．邋０５），而各组间骨小梁分离度的变化趋势则相反（图１－２）。逡逑Ｓｈａｍ组、０ＶＸ组和０ＶＸ＋ＳＴ组小鼠股骨中段皮质骨面积（Ｂａｒｅａ）分别为０．邋７４逡逑±０．０４ｍｍ２、０．邋７０±０．邋０３ｍｍ２和邋０．邋７４±０．邋０５ｍｍ２；总面积（Ｔａｒｅａ）分别为邋１．邋７１士逡逑０．０１ｍｍ２、１．４４土０．３３ｍｍ２和邋１．７７±０．１ｍｍ２；骨皮质厚度（Ｃｔ．Ｔｈ）分别为邋０．１８土逡逑０．邋００８ｒａｍ、０？邋１８±０．邋０１４ｍｍ、０．邋１７４±０．邋００８ｍｍ。上述三个指标除了邋Ｔａｒｅａ邋中邋Ｓｈａｍ逡逑和０ＶＸ＋ＳＴ组显著高于０ＶＸ组之外（Ｐ邋＜０．邋０５），其余三组之间的差异没有显著性逡逑（Ｐ邋＞０．０５）（图邋１－３）。逡逑Ｌ４椎体Ｓｈａｍ组和０ＶＸ组小鼠骨体积分数分别为０．邋１６±０．邋０１、０．邋１０±０．邋０１；逡逑骨小梁数目（Ｔｂ．邋Ｎ）分别为３．邋６±０．邋３ｍｍ－ｌ、３．邋０±０．逦骨小梁连接度（Ｃｏｎｎ．邋Ｄ）逡逑分别为６０．邋１邋士９．邋３ｍｍ－３、３７±５．邋６ｍｍ－３；各组间骨小梁分离度的变化趋势则相反，逡逑分别为０．邋２９±０．邋０３ｍｍ、０？邋３４±０．邋０２ｍｍ；上述指标其中Ｓｈａｍ组均与０ＶＸ组的差逡逑异具有显著性（Ｐ邋＜0．0５）。骨小梁厚度（Ｔｂ．Ｔｈ）两组间差异没有显著性（Ｐ邋＞逡逑０．０５）（图邋１－４）。逡逑１０逡逑

逡逑ＯＶＸ组较Ｓｈａｍ组明显降低，且差异有显著性（Ｐ邋＜０．０５）（图１－６）。逡逑Ｓｈａｍ逦ＯＶＸ逦ＯＶＸ＋ＳＴ逡逑■邋■■逡逑５００－Ｉ逡逑Ｅ＊邋４００－逦＃逡逑Ｅ逦逦逡逑＾邋３００－逦—ｐ逡逑０）邋２００－逡逑ｃ逡逑５５邋１。：１邋■邋ｒ＾ｎ邋丨肇 逡逑，0，／逡逑图１－５有限元分析股骨远端松质骨压缩刚度。示与ｓｈａｍ组相比ＫＯ．邋０５，邋示两组逡逑相比Ｋ０．邋０５，。股骨中段有限元分析示ＯＶＸ组小鼠股骨松质骨刚度较Ｓｈａｍ组明显降低，且逡逑差异具有显著性（代０．０５）。辛伐他汀干预后，ＯＶＸ＋ＳＴ组小鼠刚度明显升高，与ＯＶＸ组相比逡逑差异具有显著性（Ｋ０．邋０５）。逡逑Ｆｉｇ．邋１－５邋Ｔｈｅ邋ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ邋ｒｅｓｕｌｔｓ邋ｏｆ邋ｆｉｎｉｔｅ邋ｅｌｅｍｅｎｔ邋ａｎａｌｙｓｉｓ．ｉｎｄｉｃａｔｅｓ邋Ｐ＜０．０５邋ｃｏｍｐａｒｅｄ邋ｗｉｔｈ邋ｓｈａｍ逡逑ｇｒｏｕｐ，邋ａｎｄ邋＂＃＂邋ｉｎｄｉｃａｔｅｓ邋Ｐ＜０．０５邋ｃｏｍｐａｒｅｄ邋ｗｉｔｈ邋ｔｈｅ邋ｔｗｏ邋ｇｒｏｕｐｓ．Ｆｉｎｉｔｅ邋ｅｌｅｍｅｎｔ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ逡逑ｍｉｄｄｌｅ邋ｆｅｍｕｒ邋ｓｈｏｗｅｄ邋ｔｈａｔ邋ｔｈｅ邋ｆｅｍｏｒａｌ邋ｃａｎｃｅｌｌｏｕｓ邋ｂｏｎｅ邋ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ邋ｏｆ邋ＯＶＸ邋ｇｒｏｕｐ邋ｍｉｃｅ邋ｗａｓ逡逑ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ邋ｌｏｗｅｒ邋ｔｈａｎ邋ｔｈａｔ邋ｏｆ邋Ｓｈａｍ邋ｇｒｏｕｐ，邋ａｎｄ邋ｔｈｅ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ邋ｗａｓ邋ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ邋（Ｐ＜０．０５）．Ａｆｔｅｒ逡逑ｓｉｍｖａｓｔａｔｉｎ邋ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ

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本文编号：2781135