離活一體CT（NEMO）助力羊胎盤粉對(duì)青年大鼠骨質(zhì)量影響的研究

文獻(xiàn)信息
中國(guó)人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九四O醫(yī)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室、甘肅中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)臨床學(xué)院等團(tuán)隊(duì)的研究成果《羊胎盤粉對(duì)青年大鼠骨質(zhì)量影響》在學(xué)術(shù)期刊《中國(guó)骨質(zhì)疏松雜志》上發(fā)表。平生公司的離活一體CT（NEMO）在論文中提供了重要的大鼠股骨圖像和定量分析結(jié)果。

該論文的第一作者為楊世超。

文獻(xiàn)摘要
目的：探討羊胎盤粉對(duì)青年大鼠骨質(zhì)量的影響。
方法：選取40只SPF級(jí)一月齡SD大鼠，按照隨機(jī)數(shù)字表法分為對(duì)照組和羊胎盤粉低（Ｌ）、中（Ｍ）、高（Ｈ）劑量組。灌服給藥６周后處死所有大鼠，進(jìn)行骨密度、Micro-CT掃描、雙熒光標(biāo) 記觀察、生物力學(xué)試驗(yàn)、病理學(xué)檢查等，通過ELISA法檢測(cè)血清骨代謝指標(biāo)BALP、PINP、CTX-1和TRAP水平。

結(jié)果：在實(shí)驗(yàn)過程中，各組大鼠體重、主要臟器無明顯改變，臟器指數(shù)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（p＞0.05），心、肝、脾、肺、腎臟器病理學(xué)觀察未見明顯異常；股骨和椎骨骨密度檢測(cè)結(jié)果顯示，在羊胎盤粉各干預(yù)組中，與對(duì)照組比較，Ｍ組和Ｈ組大鼠股骨和椎骨骨密度均顯著升 高；Micro-CT掃描重建結(jié)果，與對(duì)照組比較，Ｍ組骨體積分?jǐn)?shù)、骨表面總體積、骨小梁數(shù)量、骨小梁厚度均顯著提高（p＜0.05）， Ｈ組極顯著提高（p＜0.01）。 骨小梁分離度方面，Ｍ組顯著下降（p＜0.05），Ｈ組極顯著下降（p＜0.01）；股骨病理學(xué)觀察可見， 各干預(yù)組中，骨小梁數(shù)量出現(xiàn)不同程度的增加，其中Ｈ組效果最為明顯；骨生物力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果顯示，Ｍ組和Ｈ組能夠顯著提升 大鼠股骨的最大載荷和抗壓強(qiáng)度；雙熒光標(biāo)記結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，各給藥組熒光標(biāo)記間距均有增大，其中Ｍ組和Ｈ組較 為明顯；血清骨代謝指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，Ｍ組和Ｈ組能夠顯著提高骨形成指標(biāo)PINP和BALP水平，同時(shí)Ｈ組能夠顯著降低CTX-1和TRAP水平（p＜0.01）；羊胎盤粉能夠不同程度的提高成骨相關(guān)蛋白BMP２、RUNX2的表達(dá)，抑制破骨 相關(guān)蛋白R(shí)ANKL的表達(dá)。

結(jié)論：羊胎盤粉可能通過促進(jìn)骨形成和抑制骨吸收來提高青年大鼠骨密度和骨強(qiáng)度，且在75 ~ 300mg / kg 濃度范圍內(nèi)呈劑量依賴性。

實(shí)驗(yàn)方法
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組及給藥：將40只大鼠按照隨機(jī)數(shù)據(jù)表法分為四組，分別為對(duì)照（Ctrl）組和羊胎盤粉低（Ｌ）、中（Ｍ）、高（Ｈ）劑量組，每組10只，給藥劑量參考《藥理實(shí)驗(yàn)方法學(xué)》，大鼠與人的轉(zhuǎn)換系數(shù)為6.3，計(jì)算得出羊胎盤粉中（Ｍ）劑量組給藥劑量為150mg /（kg·ｄ），羊胎盤粉低（L）、高（Ｈ）劑量組的給藥劑量分別為75、300mg /（kg·ｄ）。使用蒸餾水配制羊胎盤粉混懸液，現(xiàn)配現(xiàn)用，按照對(duì)應(yīng)的藥物劑量和大鼠體重灌胃給藥，對(duì)照組灌服等體積蒸餾水，每周灌胃6d，連續(xù)給藥6周后麻醉處死所有大鼠并取材。

Micro-CT掃描分析
每組隨機(jī)選取6根左側(cè)股骨進(jìn)行Micro-CT（平生醫(yī)療科技有限公司）掃描與重建，掃描條件：電壓70kV，電流200μA，掃描方式選擇小離體標(biāo)準(zhǔn)掃描，分辨率為15μｍ。用電腦自帶軟件進(jìn)行重建，選取骨骺板下1.5mm～3.5mm為ROI區(qū)域，使用Avatar（平生醫(yī)療科技有限公司）軟件對(duì)感興趣區(qū)域的骨小梁相關(guān)形態(tài)學(xué)參數(shù)進(jìn)行量化，獲得原始數(shù)據(jù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果
股骨Micro-CT掃描分析
由圖４股骨最大剖面圖可見，與Ctrl組相比，L組與Ctrl組接近，Ｍ組效果優(yōu)于Ｌ組，Ｈ組股骨骨小梁最為致密，骨小梁平面圖和三維重建圖像也證實(shí)了這個(gè)現(xiàn)象。Micro-CT掃描結(jié)果定量分析如表２所示，與Ctrl組比較，Ｍ組骨體積分?jǐn)?shù)（BV／TV）、骨小梁厚度（Tb.Th）、骨表面總體積（BS/TV）、骨小梁數(shù)（Tb.N）、體積骨密度（BMD）均顯著提高（P＜0.05），Ｈ組極顯著升高（P＜0.01）。骨小梁分離度（Tb.sp）方面Ｍ組顯著降低（P＜0.05），Ｈ組極顯著降低（P＜0.01），說明羊胎盤粉能夠增加大鼠骨量，改善骨微結(jié)構(gòu)。

                                           圖4. 股骨 Micro-CT 三維掃描重建

注：Ctel組：對(duì)照組；Ｌ組：羊胎盤粉低劑量組；Ｍ組：羊胎盤粉中 劑量組；Ｈ組：羊胎盤粉高劑量組。

使用結(jié)論
Micro-CT掃描能夠評(píng)估骨骼強(qiáng)度和直觀的觀察到骨微結(jié)構(gòu)，使骨小梁可視化，同時(shí)其可以對(duì)骨小梁等形態(tài)學(xué)參數(shù)進(jìn)行定量分析，是評(píng)價(jià)骨質(zhì)疏松的重要手段。通過對(duì)大鼠股骨CT掃描分析發(fā)現(xiàn)，羊胎盤能夠提高骨小梁數(shù)量，減小分離度，使骨小梁網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更加致密，從而改善骨微結(jié)構(gòu)。Micro-CT量化分析結(jié)果證實(shí)了這一點(diǎn)，羊胎盤粉給藥組BV/TV、BS/TV、Tb.Ｎ等指標(biāo)均出現(xiàn)不同程度的提高，Tb.Sp也出現(xiàn)不同程度的降低。股骨病理學(xué)觀察結(jié)果與上述結(jié)果相符合，與Ctrl組比較，各干預(yù)組均能改善骨微結(jié)構(gòu)，骨小梁更加致密。這些結(jié)果表明，羊胎盤粉在75 ~ 300mg / kg濃度范圍內(nèi)呈劑量依賴性的提高了生長(zhǎng)期大鼠BMD，改善骨微結(jié)構(gòu)。

綜上所述，本研究結(jié)果初步表明，羊胎盤粉可提高青年大鼠骨密度，提升股骨生物力學(xué)性能，且在75 ~ 300mg / kg濃度范圍內(nèi)呈劑量依賴性，其作用機(jī)制可能與影響骨形成和骨吸收有關(guān)。因此，青年人群有可能通過口服羊胎盤粉提高峰值骨量而預(yù)防骨質(zhì)疏松。接下來，該課題組將進(jìn)一步闡明其詳細(xì)作用機(jī)制，以期為后續(xù)研究提供借鑒。

使用設(shè)備

 Micro CT (型號(hào)：NEMO) (平生醫(yī)療科技)
  影像軟件：Avatar（平生醫(yī)療科技）