糖尿病性骨质疏松动物模型与QCT骨密度软件体模检测-成都华西华科QCT骨密度研究所

糖尿病性骨质疏松动物模型与QCT骨密度软件体模检测

2022-06-07 21:08:43 点击：

成都华西华科研究所分析糖尿病性骨质疏松动物模型与QCT骨密度软件体模检测

糖尿病性骨质疏松动物模型（Osteopenia induced by diabetes)

基本原理：糖尿病病人易发生骨质疏松症。糖尿病性骨质疏松表现为骨量减少，骨形成下降且缓慢，骨形成

与骨吸收平•衡失调，骨吸收超过骨形成，结果骨质丢失而导致骨痛、骨折等骨科疾病。糖尿病影响料代谢的机理主要有三方面：

1. 胰坧索缺乏，糖代谢素乱高血糖渗透性利尿使尿钙、磷、镁、锌等排泄增多，肾小管对钙、磷東吸收减少，肠钙、磷吸收减少，出现钙、磷代谢紊乱，造成骨胶原合成障碍。此外，血糖增高可导致糖基化终末产物（AGE)堆积到胶原纤维的速度加快，而AGE衍生的胶原具有不吋溶性，导致生长因子粘附到骨细胞的过程障碍以及骨的顷始细胞分化受阻，减少骨的形成。

2. 傲血符病变：糖尿病不但引起视网膜和肾等器官的微血管病变，还影响骨的血钎分布，毛细血宵通透性增加诱导毛细血管刑围基质反映而影响母重违。

3. 胰岛家对骨的影响通过苴接作用或由生长因子 (IGF-1)介导成骨细胞表面存在胰岛家受体，胰岛素缺乏，成骨细胞活性降低及成熟障碍，导致骨基质成熟和骨转换下降，#蛋白分解，骨盐无处沉着，骨形成受抑制及骨矿化不良。此外，成#细胞表面存在IGF- 1受体，而丨GF- 1是胰岛素依赖性多肽.对成骨细胞有直接促分化作用，给糖尿病鼠持续注入IGF-1并不能增加成骨细胞数目和骨钙家，但可明M剌激骨矿化。另一方面，胰岛索缺乏时，破骨细胞活性相对增高，使骨吸收多于骨形成,最终造成骨®建负平衡，骨M减少，骨的微细结构的变化，骨的强度明敁下降，最终导致#质疏松W ⁵⁰¹。

(一）糖尿病动物骨质統松模型的建立

操作步骤：取体甫200〜260心3月龄Wister大鼠20 只，按50₁^1^剂承给大鼠尾静脉注射10_〇1₈/〇^四试嘧啶（用生理盐水配制）.喂以基础饲料a次H.大鼠出现糖尿病症状。分別在糖尿病成模后4个月和8个月，给糖尿病大鼠腹腔注人1%的戊巴比妥钠溶液，麻醉后开胸，经心脏注人4%多聚甲醛和2.5%戊二醛混合液。动物固定后，取其胫骨，去软组织，用合金钢骨锯作矢状锯开，15%次氣酸钠溶液处理6h，再用蒸馏水反复冲洗，乙醉逐级脱水，乙醚授泡，室温下空气干燥，真空喷金，在 Philips XL30咽扫描电镜卩观察、摄片并对相同放大倍数的照片进行比较。结果，糖尿病大鼠的胫骨的骨密质变薄，表面有岭窝状的骨质吸收。骨小梁数里明显减少，骨质松脆、断裂，骨髄腔扩大。实验说明了糖尿病SJ引起# 的三维结构破坏和骨质疏松.随之造成骨的强度下降及骨折有报道用3月龄雄性SD健康大鼠也可造成糖尿病动物骨质疏松模型^:S2’⁵⁵¹。我们用昆明种雄性小鼠也建立糖轵病动物骨质疏松模型，坷供研究者参考¹⁵⁴¹。

(二）糖尿病合并去势大鼠动物摸型动物模型

操作步骤：

方法1:6月龄雌忭S丨）大鼠60只，体垔250〜280« 动物用100g/L水合氣醛，按300mg/k_g胺腔注射麻醉，大鼠取俯卧位，在背部中下1/3处剪毛，用碘酒消毒。沿背部正中线向下做纵行切口，长约2〜3 cm,结扎并切断子宫角，摘除卵巢，缝合腰肌及皮肤，用袄苄苒•霉素连续肌注3d以预防感染；假手术组不切除卵巢，余处理同造棋组。在去卵巢大鼠模型复制后lw,禁食12h,按45mg/kg 腹腔内注射STZ,分别于24h和72h内剪尾采血，取血糖高于11. 1 mmol/L者作实验用。普通饲料饲养10w,测萤屎DPD、生物力学指标，骨形态学M著低于正常组者即确定造模成功。继续饲养丨2w，以动态观察远期效果。实验全程24w。模型组予小剂M胰岛素腹腔注射，使血糖基本控制在10 mmol/L〜13 mmol/L。结果，成模期大鼠体重下降，糖化血红蛋白（GHb)、骨钙素（BGP)、尿钙 (C、)/尿肌酐(Cr)水平上升，骨小梁平均厚度变小，最大凹人应力降低；成模后期骨代谢改变继续保待厣态势，且尿脱氧砒啶啉（Dpd)与尿肌酐（Cr),碱性磷酸觴（BALP) 水平升商，降钙素（CT)、雌激素（E2)水平下降，骨小梁面积、最大压缩力、最大凹入应力降低。同步观察显示，假术组随者月龄增加，#小梁平均厚度、骨小梁面积降低，但最大压缩力、最大凹人应力提高。实验表明去卵巢糖尿病大鼠具有低体重、低雌激隶、髙糖化血红蛋白、骨力度下降、骨小梁减少.骨小梁间隔增宽等特点，骨松质骨丢失远大于密质骨等，且模型稳定性好，是研究绝经期糖尿病骨质疏松症较好的栽体

方法2:健康Wiswr雌性大鼠，体重280〜320 g。随机选取雌性大鼠40只，禁食12 h,剪尾采血测定空腹血糖后，肢腔内注射链尿佐菌隶（STZ) 50mg/ kg体宽，注药后2h，7h及24h剪尾采血测定空腹血糖俏。24h后测定的血糖值离于16.6 mmo丨/L，糖尿病动物模型成立。选取成模后lw的糖尿病大敵19只，腹腔内注射1%戊巴比妥钠30mg/kg体重，麻醉后，用手术完整切除双侧卵巢。术后肌肉注射靑霉素2万U/kg,共7d,术后7d拆线。另随机选取雌性大鼠10只作正常对照组动物，该组大M禁食不禁水12h,剪尾采血测定空腹血糖值后，腹腔内注射与实验组等体积的无菌柠橡磷酸氢二钠缓冲溶液，同法在腹腔注药后2 h、7 h及24 h剪大鼠尾采血测定非空扱血糖值。给药组动物灌再给药，每日一次，共 8w_;_jK常对照组和模甩对照组灌胃给予同等剂ft的蒸馏水。在实验结束前一天上午9:00剪尾取非空腹血测血糖。麻醉大鼠，开腹，从后腔静脉采血，分离血淸，检测血淸中雌二醇（^)的含量。刹离双侧股骨，剔除附着的软组织，用10%福尔马林固定，用BMD400 E型#密度扫描仪测敏股骨中、上段1/3处lcm范围内的线密度 (BWD)、面密度（BMD)和骨干直径（BD)。将测定骨密度后的股骨，置于丨0 % EDTA脱钙半个月后，常规石蜡包埋、切片染色及光镜观察^〔371。

九、肝硬化性骨质疏松动物模型（Osteopenia induced by cirrhosis)

基本原理：胆汁淤积性肝病（CLD)可并发骨质疏松，发生非外伤性骨折，CLD并发骨质疏松的病因仍未完全明确，目前肝内胆汁淤枳被认为是主要原因。肝内胆汁淤积使肠腔内胆盐减少，引起维生索D、钙吸收障碍。冇研究发现胆红素浓度升高抑制成骨细胞增殖，而骨质疏与骨吸收平•衡失调，骨吸收超过骨形成，结果骨质丢失而导致骨痛、骨折等骨科疾病。糖尿病影响料代谢的机理主要有三方面：

4. 胰坧索缺乏，糖代谢素乱高血糖渗透性利尿使尿钙、磷、镁、锌等排泄增多，肾小管对钙、磷東吸收减少，肠钙、磷吸收减少，出现钙、磷代谢紊乱，造成骨胶原合成障碍。此外，血糖增高可导致糖基化终末产物（AGE)堆积到胶原纤维的速度加快，而AGE衍生的胶原具有不吋溶性，导致生长因子粘附到骨细胞的过程障碍以及骨的顷始细胞分化受阻，减少骨的形成。

5. 傲血符病变：糖尿病不但引起视网膜和肾等器官的微血管病变，还影响骨的血钎分布，毛细血宵通透性增加诱导毛细血管刑围基质反映而影响母重违。

6. 胰岛家对骨的影响通过苴接作用或由生长因子 (IGF-1)介导成骨细胞表面存在胰岛家受体，胰岛素缺乏，成骨细胞活性降低及成熟障碍，导致骨基质成熟和骨转换下降，#蛋白分解，骨盐无处沉着，骨形成受抑制及骨矿化不良。此外，成#细胞表面存在IGF- 1受体，而丨GF- 1是胰岛素依赖性多肽.对成骨细胞有直接促分化作用，给糖尿病鼠持续注入IGF-1并不能增加成骨细胞数目和骨钙家，但可明M剌激骨矿化。另一方面，胰岛索缺乏时，破骨细胞活性相对增高，使骨吸收多于骨形成,最终造成骨®建负平衡，骨M减少，骨的微细结构的变化，骨的强度明敁下降，最终导致#质疏松W ⁵⁰¹。

(一）糖尿病动物骨质統松模型的建立

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