(1)全部骨組織體積(TTV,mm3):包括骨皮質的體積和海綿骨的體積。
(2)海綿骨體積(SBV,mm3):骨髓腔和骨小梁的體積之和。
(3)骨小梁體積(TBV):骨小梁中礦化骨和未礦化的類骨質的體積之和。
(4)骨小梁表麵(TBS):所測範圍內的骨小梁表麵積。
(5)骨小梁體積和全部骨組織體積之比(TBV/TTV),測量範圍內骨小梁體積占全部骨組織體積的百分比。
(6)骨小梁表麵和體積之比(S/V):單位骨小梁體積所擁有的骨表麵積的多少。
(7)骨小梁體積和海綿骨體積之比(TBV/SBV):測量範圍內骨小梁體積占海綿骨體積的百分比。
(8)平均骨小梁板厚度(MTPT)。
(9)平均骨小梁板密度(MTPD):表麵每平方米骨小梁的數量。
(10)平均骨小梁板間隙(MTPS):骨小梁板之間的距離。
3.研究結果
實驗組維A酸灌胃2周後骨組織計量學與對照組比較骨計量結果顯示,維A酸灌胃組小鼠TBV/TTV,TBV/SBV和MTPD顯著低於對照組,而MTPS高於對照組P<0.05,MTPT低於對照組,S/V高於對照組但無顯著差異(P>0.05)。
糖皮質激素法
(一)複製機製
糖皮質激素可抑製成骨細胞前身向成骨細胞的轉變,使骨形成減少。此外,還通過減少性激素的分泌,直接刺激破骨細胞,抑製腸道對鈣的吸收,增加腎對鈣、磷的排泄,激發甲狀旁腺功能亢進等因素,進一步增加骨的吸收,減少骨形成,在總體上骨形成作用減弱,破骨作用加強,導致骨質疏鬆。研究表明大劑量糖皮質激素可抑製成骨細胞的增殖與分化,使成熟的、具有分泌基質功能的成骨細胞及支撐破骨細胞的成骨細胞數目減少。同時,糖皮質激素還影響成骨細胞的功能,使其不能正常地聚集於骨吸收部位來發揮骨形成作用,使骨形成作用延遲,從而造成骨丟失。總之,糖皮質激素引起的骨丟失是由於骨形成的減少及延遲引起的。
(二)複製方法
目前,糖皮質激素誘發骨質疏鬆所采用的動物有大鼠、兔和羊,其中以大鼠用得最多,所用糖皮質激素有醋酸潑尼鬆、氫化可的鬆、地塞米鬆,誘導途徑有灌胃、肌內注射。以肌注方法易於控製,一般用大鼠,肌注地塞米鬆0.25mg/100g體重,每周2次,連續6周可建立老年性大鼠骨質疏鬆症模型。
(三)研究方法實例
例7陳東煜對老年期前雄性SD大鼠肌注地塞米鬆注射液,利用糖皮質激素的促骨質吸收作用,觀察了實驗鼠的全身骨密度、骨小梁容積及生物力學抗彎強度三項指標在高、中、低三種劑量中的變化。結果表明介乎中、高劑量之間的量0.25mg/100g體重,每周2次,連續6周可建立老年性大鼠骨質疏鬆症模型。
1.造模方法
32隻大鼠隨機分為4組,第Ⅰ組為正常對照組,正常喂養,給予與造模組等容積的鹽水肌注,2次/周;第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組分別為低、中、高劑量地塞米鬆注射組,劑量依次為0.05mg/100g,0.1mg/100g,0.4mg/100g體重,肌肉注射,2次/周,6周後處死動物。
2.觀察方法
處死後取右側脛骨做病理切片,進行骨小梁容積觀測;取股骨做生物力學抗彎強度試驗。
3.研究結果
骨密度、生物力學抗彎強度及骨小梁容測定結果。
三、機械固定法
(一)複製機製
正常情況下,骨吸收和骨形成處在相對平衡狀態,骨吸收增加時骨形成也增加,維持一定的骨重。如果持續負重,骨量就會增加,當失重時就會出現骨吸收增加而骨形成不充分,臨床常見的局部失用性骨質疏鬆亦是由於應力不足導致局部性的骨丟失所致。限製大鼠左後肢活動,能使其機械負荷減少,引起成骨細胞的骨形成被抑製而破骨細胞的溶骨作用增強,骨吸收加快,導致骨量丟失,骨密質變薄,骨小梁變細或部分消失,骨髓腔則相應增大。
(二)複製方法
可用彈性繃帶將大鼠後肢固定於腹部的方法製造失用性骨質疏鬆模型,或用切斷坐骨神經和切斷後足的方法製造骨質疏鬆模型,或用套桶固定後肢的方法製造骨質疏鬆模型。
(三)研究實例
例8周運富等用套筒法誘發大鼠骨質疏鬆模型。
1.造模方法
成年Wistar雌性大鼠12隻,隨機分為實驗組和對照組,每組6隻。實驗組用厚0.3mm的銅片製成寬2cm的銅圈,套在大鼠腰部起固定作用,將大鼠左後肢裝入長8cm的喇叭形套筒套內,套筒的上端固定在腰部銅圈的左側,限製左後肢活動。另用長2cm的喇叭形套筒套在大鼠右後肢根部,套筒的上端固定在腰部銅圈的右側,使右後肢稍向右前方,防止銅圈滑脫。對照組不作特殊處理,兩組動物同等條件飼養,4周後用乙醚麻醉將兩組動物全部處死。
2.觀察方法
(1)測量動物左後肢股骨的脫脂幹重、脫鈣幹重、骨礦物質重:動物處死後,分別取左後肢股骨,去盡肌肉和軟組織,石油醚脫脂,幹燥箱烤幹,電光分析天平分別測量脫脂幹重。然後用10%甲酸脫鈣,烤幹,稱脫鈣幹重。用脫脂幹重減去脫鈣幹重求骨礦物質重。
(2)測量骨小梁星體積和骨髓腔星體積:動物處死後,在左側脛骨近端0.3~0.6cm處取材,常規固定、脫鈣、脫水及包埋,切片,HE染色,低倍顯微鏡觀察骨密質和骨鬆質的變化,測量骨小梁星體積和骨髓腔星體積。
(3)病理切片觀察骨密質和骨鬆質的變化。
3.研究結果
(1)實驗組股骨脫脂幹重(280.0±14.4)mg、脫鈣幹重(71.4±4.4)mg和骨礦物質重(208.7±91.3)mg與對照組股骨脫脂幹重(580.8±79.6)mg、脫鈣幹重(160.4±10.0)mg和骨礦物質重(420.5±108.7)mg相比較,均有顯著性差異(P<0.05)。
(2)實驗組脛骨骨小梁星體積(0.11±0.05)mm3和骨髓腔星體積(7.74±0.07)mm3與對照組脛骨骨小梁星體積(0.48±0.18)mm3和骨髓腔星體積(4.47±1.08)mm3相比較,亦有顯著性差異(P<0.05)。
(3)實驗組脛骨骨小梁數量明顯減少,近脛骨前緣處的骨小梁細小而稀疏,骨小梁之間的間隙增寬,骨髓腔增大。其餘部位的骨小梁大部分被吸收,出現骨小梁空缺區。骨密質變薄,近髓腔側的骨密質內可見少量較大的血竇樣結構。對照組大鼠脛骨骨小梁較粗大、密集,互相連接成網,骨小梁間距小,骨密質較厚。