文献信息

中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院基础医学实验室，甘肃农业大学生命科学技术学院、甘肃省干细胞与基因药物重点实验室团队合作的研究成果“Effects of ethinylestradiol on bone quality in postmenopausal osteoporosis mice(炔雌醇对绝经后骨质疏松症模型小鼠骨质量的影响)在杂志《现代药物与临床》上发表。平生公司的离活一体CT(NEMO)在论文中提供了重要的小鼠股骨图像和定量分析。

该研究通讯作者为陈克明教授，第一作者为硕士研究生王龙飞。

文献摘要

探究炔雌醇对绝经后骨质疏松症模型小鼠骨质量的影响。方法将30只SPF级C57雌性小鼠随机分为3组，每组10只，分别为假手术组、模型组和炔雌醇组，炔雌醇组每天ig炔雌醇100µg/kg，假手术组和模型组均ig给予等体积蒸馏水，给药12周后取材，分别观察脏器系数、主要脏器和骨组织病理学切片，分析Micro CT、生物力学和血清生化指标。结果 与模型组相比，炔雌醇组小鼠体质量显著下降(P＜0.05、0.01)。炔雌醇组的脏器系数除了子宫与模型组和假手术组有显著性差异，其余均没有显著性差异，主要脏器未发现明显的病变。骨组织脱钙切片显示，与模型组相比，炔雌醇组骨小梁结构致密，脂肪细胞较少。与模型组相比，炔雌醇组生物力学的最大载荷和弹性模量得到了明显的提高(P＜0.05、0.01)。与模型组比较，炔雌醇组小鼠的骨小梁骨密度(Tb.BMD)、骨小梁数(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)和骨体积分数(Tb.BV/TV)水平均显著增加，骨小梁分离度(Tb.Sp)数值显著减少(P＜0.01)。与模型组比较，炔雌醇组血清骨钙素(OCN)和I型前胶原N端前肽(PINP(的平均水平显著升高；抗酒石酸酸性磷酸酶5b(TRACP-5b)和I型胶原交联C端肽(CTXI)水平显著降低(P＜0.01)。结论炔雌醇能提高绝经后骨质疏松症模型小鼠骨质量同时对小鼠主要脏器没有损害。

实验方法

Micro CT扫描及分析

股骨正中剖面图(图4A)显示，与假手术组相比，模型组松质骨比较疏松，骨小梁数量减少，骨小梁间间距扩大，骨小梁与骨小梁间的连续性与延展性较差。炔雌醇组与假手术组小鼠股骨松质骨的骨微结构质量基本一致。

从骨小梁横切图(图4B)显示，模型组骨小梁比较稀疏，假手术组和炔雌醇组明显更加紧密。从骨小梁3D图(图4C)看出模型组骨小梁数目明显较少，假手术组和炔雌醇组骨小梁数目明显较多。由小鼠股骨Micro CT松质骨形态参数指标比较分析结果(表2)可见，与模型组小鼠比较，炔雌醇组的小鼠的Tb.BMD、Tb.N、Tb.Th和Tb.BV/TV水平均显著增加、Tb.Sp 数值显著减少(P＜0.01)， 证明炔雌醇提高骨质量，是通过增加骨密度和改善 骨组织的结构。

图4 小鼠股骨Micro CT成像分析最大剖面图(A)、骨小梁横切(B)、骨小梁3D(C)

文献结论

Micro CT是骨组织微观结构鉴定的新方法，可以从三维层面精准的反映皮质骨与松质骨的微结构[14]。骨生物力学是指骨组织在一定外力的作用下表现的力学性能，骨量的减少或骨质内部结构的改变都会对骨生物力产生影响，骨生物力学可以有效的评价骨骼强度、结构和质量等[15]。Micro CT结果显示，炔雌醇可以预防小鼠切卵巢引起骨的丢失， 增加骨质量。生物力学结果表明，炔雌醇可以有效的提高模型组小鼠椎骨的骨骼强度，能预防模型组小鼠因卵巢切除后的椎骨生物力学下降。综上所述，炔雌醇是通过提高骨密度、增加骨强度、优化骨微结构、抑制骨吸收和促进骨形成来预防因切卵巢引起的骨质疏松，并且对小鼠脏器无明显的病变与不良反应，为炔雌醇治疗绝经后骨质疏松的作用机制和安全性提供了新的理论依据。

使用设备

                                  Micro CT (型号：NEMO) (平生医疗科技)

                                          影像软件：Avatar（平生医疗科技）