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第一部分脉冲电磁场对激素应用状态下大鼠股骨近端骨密度及骨矿含量的影响目的:研究脉冲电磁场(pulsed electromagnetic fields, PEMF)对激素应用状态下大鼠股骨近端骨密度(bone mineral density, BMD)及骨矿含量(bone mineral content, BMC)的影响。方法:选用健康成年雄性SPF级Wistar大鼠72只,随机分为3组并给予如下处理:(1) PEMF治疗组(PEMF组,n=24只):经尾静脉注射大肠杆菌内毒素(lipopolysaccharide, LPS),剂量为10μg/kg,此后每间隔24小时给予右侧臀肌注射醋酸甲基强的松龙(methylprednisolone acetate, MPSL)一次,剂量为20mg/kg,一共三次。最后一次激素注射后的次日,给予每天4小时的PEMF治疗,时间持续1至8周。(2)激素造模组(MPSL组,n=24只):给予与PEMF组相同剂量的LPS和MPSL注射,之后不予以任何治疗。(3)对照组(PS组,n=24只):在相同的时间给予同等剂量的0.9%生理盐水注射作为对照,之后不予以任何治疗。在最后一次激素(或生理盐水)注射后的第1、2、4和8周,于每组随机抽取6只动物处死并检查股骨近端的BMD和BMC。结果:PEMF组与PS组间的BMD和BMC测量值在各时间点均无统计学差异(P>0.05)。在第2至8周,MPSL组的BMD和BMC测量值显著低于PS组(P<0.05);在第4至8周,MPSL组的BMD和BMC测量值显著低于PEMF组(P<0.05)。结论:PEMF可预防大鼠由于使用激素而导致的骨量丢失,维持BMD和BMC在正常水平。第二部分脉冲电磁场对激素应用状态下大鼠血脂水平的影响目的:研究PEMF对激素应用状态下大鼠血脂水平的影响。方法:选用健康成年雄性SPF级Wistar大鼠72只,随机分为3组并给予如下处理:(1) PEMF治疗组(PEMF组,n=24只):经尾静脉注射LPS,剂量为10ng/kg,此后每间隔24小时给予右侧臀肌注射MPSL一次,剂量为20mg/kg,一共三次。最后一次激素注射后的次日,给予每天4小时的PEMF治疗,时间持续1至8周。(2)激素造模组(MPSL组,n=24只):给予与PEMF组相同剂量的LPS和MPSL注射,之后不予以任何治疗。(3)对照组(PS组,n=24只):在相同的时间给予同等剂量的0.9%生理盐水注射作为对照,之后不予以任何治疗。在最后一次激素(或生理盐水)注射后的第1、2、4和8周,于每组随机抽取6只动物处死并检查血清中甘油三酉(triglyceride, TG)、总胆固醇(total cholesterol、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein cholesterol, LDL)和高密度脂蛋白(high-density lipoprotein cholesterol, HDL)的含量。结果:PEMF与PS组的TG, TC和LDL/HDL的测量值始终维持在同一水平,两组间无差异(P>0.05)。与PEMF组和PS组相比,MPSL组动物的TG、TC和LDL/HDL的测量值在各个时间点均显著增高(P<0.05)。结论:PEMF可预防由于使用激素而导致的高脂血症,维持TG、TC和LDL/HDL在正常水平。这可能是PEMF预防激素性骨坏死的作用机制之一。第三部分脉冲电磁场对激素应用状态下大鼠股骨近端TGF-β1、 BMP-2及其基因表达的影响目的:研究PEMF对激素应用状态下大鼠股骨近端TGF-(31(transforming growth factor β1TGF-β1)、BMP-2(bone morphogenetic protein2, BMP-2)及其基因表达的影响。方法:选用健康成年雄性SPF级Wistar大鼠72只,随机分为3组并给予如下处理:(1) PEMF治疗组(PEMF组,n=24只):经尾静脉注射LPS,剂量为10μg/kg,此后每间隔24小时给予右侧臀肌注射MPSL一次,剂量为20mg/kg,一共三次。最后一次激素注射后的次日,给予每天4小时的PEMF治疗,时间持续1至8周。(2)激素造模组(MPSL组,n=24只):给予与PEMF组相同剂量的LPS和MPSL注射,之后不予以任何治疗。(3)对照组(PS组,n=24只):在相同的时间给予同等剂量的0.9%生理盐水注射作为对照,之后不予以任何治疗。在最后一次激素(或生理盐水)注射后的第1、2、4和8周,于每组随机抽取6只动物处死并检查股骨近端TGF-β1、BMP-2及其基因的表达。结果:与PEMF组和PS组相比,MPSL组动物TGF-β1和BMP-2mRNA口蛋白的表达水平在所有时间点均下调(P<0.05)。与MPSL组和PS组相比,PEMF组的TGF-β1和BMP-2mRNA表达水平在第1周升高并达至高峰,然后在第2和4周仍保持较高水平,在第8周下降;而TGF-β1和BMP-2蛋白表达水平于第1周开始上升,在第2周达至高峰,并在第4和8周仍保持在较高水平。结论:PEMF可以上调大鼠激素应用状态下股骨近端TGF-β1、BMP-2及其基因的表达水平。这可能是PEMF预防激素性骨坏死的作用机制之一。第四部分脉冲电磁场对激素应用状态下大鼠股骨近端骨坏死发生率的影响及可能机制的探讨目的:研究PEMF对激素应用状态下大鼠股骨近端骨坏死发生率的影响,并初步探讨其可能的作用机制。方法:选用健康成年雄性SPF级Wistar大鼠72只,随机分为3组并给予如下处理:(1)PEMF治疗组(PEMF组,n=24只):经尾静脉注射LPS,剂量为10μg/kg,此后每间隔24小时给予右侧臀肌注射MPSL一次,剂量为20mg/kg,一共三次。最后一次激素注射后的次日,给予每天4小时的PEMF治疗,时间持续1至8周。(2)激素造模组(MPSL组,n=24只):给予与PEMF组相同剂量的LPS和MPSL注射,之后不予以任何治疗。(3)对照组(PS组,n=24只):在相同的时间给予同等剂量的0.9%生理盐水注射作为对照,之后不予以任何治疗。在最后一次激素(或生理盐水)注射后的第1、2、4和8周,于每组随机抽取6只动物处死并检查股骨近端骨坏死的发生率。结果:PEMF组的股骨近端骨坏死的发生率(29%)显著低于MPSL组(75%)(P<0.05),PS组未发现骨坏死。结论:PEMF可显著降低大鼠股骨近端激素性骨坏死的发生率,其可能的机制是抑制高脂血症发生以及上调股骨近端TGF-β1、BMP-2及其基因的表达。