正文 第十一章 常見骨傷科動物模型的複製及研究方法實例(四)(1 / 3)

四、營養幹預法

(一)複製機製

當機體處於鈣邊緣缺乏狀態時給予低鈣(0.025%)膳食時,尿鈣和糞鈣減少有利於鈣存留,可抑製骨鈣動員,但機體對低鈣攝入的適應能力有一定限度,當長期極低鈣膳食時,機體也就不得不強製性排出鈣。高蛋白攝入使腎小球鈣濾過率上升尿鈣排出增加。同時高蛋白攝入也使蛋白質代謝產物固定酸的含量上升,腎近曲小管鈣重吸收能力下降,也可引起尿鈣升高。研究表明,膳食蛋白質加倍,尿鈣增加50%,動物蛋白質的高鈣尿效應大於植物蛋白質,含硫氨基酸的高鈣尿效應大於非含硫氨基酸。因此,通過營養幹預法,可致骨質疏鬆模型。

(二)複製方法

動物用大鼠,雌雄兼用,不鏽鋼籠單籠飼養,自由飲水,飼喂高蛋白低鈣的全價合成飼料(蛋白質27.0%,鈣0.025%)。參照AOAC建議方法進行飼料配方。動物飼養20周。

(三)實例

例9喬偉偉等用營養幹預的方法製作骨質疏鬆動物模型,並通過生化、骨密度測定以及病理學檢查等鑒定骨質疏鬆模型。飼料配方參照AOAC方法,給予不同的蛋白質和鈣含量飼料飼養20周,測定結果表明,低蛋白低鈣,高蛋白低鈣的兩組動物的各項檢測結果均和對照組差異有顯著性,符合骨質疏鬆的表現,成功地製備了骨質疏鬆動物模型。並證明雖然在低鈣狀態下,無論進食高蛋白還是低蛋白,都可建立骨質疏鬆動物模型,但製作骨質疏鬆模型時以高蛋白飼料為宜。

1.造模方法

40隻大鼠按體重隨機分成5組,第一組為對照組,2~5組為實驗組,組間體重差別小於1g,不鏽鋼籠單籠飼養,自由飲水,飼喂不同蛋白質,鈣含量水平的全價合成飼料,動物飼養20周。

2.觀察方法

(1)全身骨密度測定:大鼠稱重,麻醉後置於DPX-L密度儀探頭下,應用動物全身骨密度測定軟件作全身掃描。

(2)血液生化值測定:大鼠麻醉後取股動脈血,測血清Ca、血清P、血清Mg、血清AKP含量。125I-BGP試劑盒測血清BGP含量,125I-E2試劑盒測血清E2含量。

(3)尿液生化值測定:實驗結束前,用代謝籠收集大鼠24小時尿液。測尿鈣、尿羥脯氨酸。

(4)股骨各項指標的測定:動物處死後,取右側股骨去盡肌肉及韌帶組織,稱濕重。用千分卡測量股骨長。然後將三氯甲烷:甲醇(2:1)混合液中脫脂72小時後,置120℃烘箱烤1小時,股骨稱重,即為去脂幹重。再根據阿基米德定律測股骨體積。把股骨置坩堝炭化後放入Muffer爐中800℃灰化6小時,測得股骨的礦物質含量。最後用原子吸收分光光度計測骨鈣。左側股骨去除附著的肌肉和結締組織,安置在裝有蒸餾水的有機玻璃盒支架上,以全長的1/2交界處為測量點,應用SPA單光子骨密度儀作骨橫越掃描,測出值即為股骨骨密度。然後用AG-20N島津萬能材料測試儀,分別測定並記錄最大承受值和骨折時的強度,骨折時的力學強度即為股骨抗彎力強度。

(5)骨病理學指標測定:處死動物後,取右側脛骨和第三腰椎,去除附著的肌肉和結締組織,用10%甲醛溶液固定,常規脫鈣,石蠟包埋切片,HE染色,光鏡下觀察骨組織病理學改變。

3.研究結果

(1)大鼠全身骨密度和股骨骨密度結果:高蛋白低鈣和低蛋白低鈣組動物全身骨密度和股骨骨密度分別與對照組相比,有顯著性差異。

(2)大鼠股骨抗彎力強度、去脂幹重、灰重、骨鈣含量。

高蛋白低鈣和低蛋白低鈣組動物的抗彎力強度、去脂幹重、灰重、骨鈣含量分別與對照組相比,有顯著性差異。

(4)血清完整骨鈣素(BGP)和血清雌二醇(E2)。

高(低)蛋白、低鈣兩組動物的BGP含量明顯低於對照組。高(低)蛋白低鈣兩組動物的E2水平也較低,與對照組相比有顯著性差異。

(5)骨組織病理學:低蛋白低鈣和高蛋白低鈣組大鼠骨小梁細小,疏鬆排列,骨髓腔相對變寬,骨小梁表麵類骨質增生不明顯。對照組動物骨小梁明顯粗大,排列緊密,骨髓腔相對變窄。骨小梁表麵類骨質增生明顯。

(孫玉明)

第六節 脊髓損傷模型

脊髓損傷(spina cord injury,SCI)是骨傷科常見病,多見於交通事故和戰傷,據報道,我國的年發病率為6.7人/百萬人,美國的年發病率為28~50人/百萬人。由於脊髓是許多神經功能的中介通道,脊髓損傷及其繼發性病理生理反應可直接導致神經功能損傷,從而引起組織、器官功能障礙,致殘率與致死率非常高。由於脊髓損傷方式、部位、程度、持續時間等因素都有所不同,其損傷後的病理生理機製非常複雜,人們對此認識還十分有限,因而脊髓損傷的治療效果不佳。複製理想的脊髓損傷的動物模型與相應的評價標準是研究脊髓損傷機製,觀察損傷後病理生理變化,篩選有效治療措施的基本條件。多年來,人們應用不同的方法研製了多種動物脊髓損傷的模型,並在實踐中不斷改進、完善,為今後的治療開拓了有利的前景。

一、複製脊髓損傷模型的要求

研究脊髓損傷最基本的條件是能夠建立可靠性高,重複性好,標準統一的脊髓損傷模型,其應符合下述要求:①臨床相似性:模型的情形應盡可能接近人體脊髓損傷,動物的手術製備盡可能少。臨床上脊髓損傷的致傷因素很多,因此脊髓損傷研究需要設計出各種各樣與之相適應的模型。如設計靜壓脊髓損傷模型以研究骨折碎片、脫出的椎間盤或占位性病變對脊髓的壓迫損傷;設計牽張性脊髓損傷模型,用以研究脊柱矯形器的過度撐開作用所致脊髓牽張損傷等。②可調控性:可根據實際需要調整損傷強度,複製出不同損傷程度的脊髓損傷模型,建立閾損傷強度標準,確定可逆性變化即暫時性癱瘓與永久性癱瘓的損傷標準。③可重複性:對脊髓損傷模型製作的關鍵步驟客觀化、定量化。模型操作技術簡單,重複性好,易掌握,便於推廣。④標準統一性:脊髓損傷後的評定方法包括功能評定、組織形態學評定、神經電生理評定,應用幾種方法綜合評定才能更恰當地表明脊髓損傷及其傷後恢複的程度,使用統一的評定標準,研究結果才有可比性及可靠性。如果手術是複製模型程序的一部分,應設置空白對照組。