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目的:
建立去卵巢大鼠骨质疏松模型,探讨去卵巢大鼠骨质疏松与大脑皮质区和海马区神经细胞的关系,采用药物进行干预,然后探讨药物的预防作用及其作用机制。
方法:
6月龄SPF级雌性未交配SD大鼠46只,体重(220±50)g,随机分为5组,除基础组6只外,其余组均为10只。基础组(Basal):不给药,实验开始即处死取材;假手术组(Sham)行假手术,给予溶剂对照;其他组均行双侧卵巢切除术,去卵巢组(OVX组)给予溶剂对照;已烯雌酚组(DES)给予已烯雌酚30μg·kg-1·d-1;复方已烯雌酚组(CDES)给予复方已烯雌酚(已烯雌酚30μg·kg-1·d-1+康力龙2.15mg·kg-1·d-1+脑复康0.85g·kg-1·d-1)。大鼠按5ml·kg-1灌胃给药,每天一次,连续90d。所有动物实验结束前第14d、13d各行颈部皮下注射钙黄绿素(10mg/kg),作为第1次荧光标记,在实验结束前第4d、3d各行颈部皮下注射钙黄绿素(10mg/kg)作为第2次荧光标记,以在骨表面形成绿色双荧光标志,两次荧光标记间隔时间为10d。实验结束时,心脏取血处死大鼠,取左侧胫骨,测定胫骨上段和中段的骨组织形态计量学;取左股骨作骨密度测定及生物力学三点弯曲试验;取左尺骨测定骨钙、骨磷及羟脯氨酸含量;取大脑及子宫,石蜡包埋,连续切片,HE染色进行形态学分析。
结果:
1.大鼠去卵巢后的变化:
(1)去卵巢导致骨质疏松:
①胫骨上段松质骨的骨丢失最明显,表现为骨小梁面积百分数(%Tb.Ar)、骨小梁数目(Tb.N)分别降低了41.2%、43.7%%(P<0.01),骨小梁分离度(Tb.Sp)增加了106.7%(P<0.01),荧光周长百分数(%L.Pm)增加了79.8%(P<0.05),骨矿化沉积率(MAR)增加了31.6%(P<0.05)、骨形成率(BFR/BS、BFR/BV)分别增加了134.7%、129.5%(P<0.01)。
②胫骨中段皮质骨静态参数无明显变化,但骨外膜骨外膜荧光百分数(%P-L.Pm)、骨形成率(P-BFR/BS)和骨内膜矿化沉积率(E-MAR)分别增加了98.3%、236.6%和197.8%(P<O.05&P<0.01)。
③全股骨骨密度和生物力学参数弹性载荷、弯曲能量均明显下降。
④尺骨湿重/体重比和干重/体重比均明显下降,尺骨骨钙和骨磷的含量均明显降低(P<0.05)。
(2)去卵巢导致大脑皮质区和海马区神经细胞退变,表现为:大脑皮质区和海马区神经细胞广泛变性,凋亡细胞数目均明显增多(P<0.05),核体积变小,核固缩,染色深,尼氏小体不清,核仁未能看清。
(3)去卵巢使体重明显增加(P<0.05)。
(4)去卵巢使子宫重量及子宫内膜厚度明显降低(P<0.01)。
2.已烯雌酚(DES)对去卵巢大鼠的影响:
(1)能有效预防去卵巢大鼠所致的骨质疏松。
①胫骨上段松质骨的%Tb.Ar、Tb.N分别增加了67.3%、75.1%(P<0.01),Tb.Sp则减少46.2%(P<0.01);%L.Pm、MAR、BFR/BS、BFR/BV分别减少了42.8%、21.5%、56%、58.4%(P<0.05&P<0.01)。
②胫骨中段皮质骨骨外膜%P-L.Pm降低了40.8%(P<0.01),骨内膜%E-L.Pm、E-MAR和E-BFR/BS分别降低了88.6%、15.1%、94.7%(P<0.05&P<0.01)。
③全股骨骨密度和生物力学参数弹性载荷均增加。
④尺骨湿重/体重比和干重/体重比均明显增加(P<0.05),但尺骨其它参数均无明显变化(P>0.05)。
(2)不能对抗去卵巢所致大脑皮质区和海马区神经细胞退变,表现为:大脑皮质区神经细胞凋亡细胞较去卵巢组减少了27.6%,但无统计学意义(P>0.05),而海马区神经细胞凋亡细胞也无明显变化(P>0.05)。
(3)使去卵巢大鼠体重降低(P<0.01)。
(4)使子宫重量及子宫内膜厚度明显增加(P<0.01)。
3.复方已烯雌酚(CDES)对去卵巢大鼠的影响:
(1)能有效预防去卵巢大鼠所致的骨质疏松,作用比己烯雌酚更强。
①与去卵巢组比较,CDES组胫骨上段松质骨的%Tb.At、Tb.N分别增加了105.9%、86.7%(P<0.01),而Tb.Sp、%L.Pm、BFR/BV分别减少了58.4%、31.8%、58.4%(P<0.05&P<0.01)。与DES组比较,CDES组胫骨上段松质骨%Tb.Ar、Tb.N分别增加了23.1%、16.3%(P<0.05),Tb.Sp降低了22.7%(P<0.05),BFR/TV增加了66.7%(P<0.05)。
②与去卵巢组比较,CDES组胫骨中段皮质骨面积(Ct.Ar)增加8.2%(P<0.05)。与DES组比较,CDES组Ct.Ar增加了8.4%(P<0.05),骨外膜%P-L.Pm增加了87%(P<0.05)。
③与去卵巢组比较,CDES组全股骨全股骨和远端1cm骨密度分别增加了11.5%、29.5%(P<0.01),生物力学参数最大载荷、断裂载荷和弹性载荷均增加(P<0.05&P<0.01)。与DES组比较,CDES组最大载荷明显增加(P<0.05)。
④与去卵巢组比较,CDES组尺骨湿重/体重比和干重/体重比均明显增加,但尺骨其它参数均无明显变化(P>0.05)。与DES组比较,CDES组尺骨各项参数均无明显变化(P>0.05)。
(2)可对抗去卵巢所致大脑皮质区神经细胞退变,表现为:与去卵巢组比较,CDES组大脑皮质锥体外区神经细胞凋亡细胞减少了41.9%(P<0.05),但海马区神经细胞凋亡细胞无明显变化(P>0.05)。与DES组比较,CDES组大脑皮质区和海马区凋亡神经细胞凋亡数目虽然分别减少19.8%、11.3%,但均无统计学意义(P>0.05)。
(3)与去卵巢组和DES组比较,CDES组体重无明显变化(P>0.05)。
(4)与去卵巢组,CDES组子宫重量及子宫内膜厚度均明显增加(P<0.05&P<0.01)。与DES组比较,CDES组子宫重量减轻(P<0.01),但子宫内膜厚度无明显变化(P>0.05)。
结论:
雌性大鼠去卵巢后,会导致高转换型骨质疏松,大脑皮质区和海马区神经细胞发生退变,两者相互关联,中枢神经系统退变可能进一步加重骨量的丢失。复方已烯雌酚能有效防治去卵巢后的骨质疏松和大脑皮质区神经细胞的退变,能通过促进中枢神经系统的恢复来防止骨量的丢失,效果明显优于已烯雌酚单独使用,并对子宫的刺激小于已烯雌酚。