間斷甲狀旁腺素[PTH(1-34)]治療促進(jìn)去勢(shì)雌性大鼠成骨能力及其機(jī)理的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文主要從以下幾個(gè)部分展開論述：
　　 第一部分間斷甲狀旁腺素[PTH(1.34)]治療促進(jìn)去勢(shì)雌性大鼠股骨干骨折愈合的實(shí)驗(yàn)研究
　　 目的：間斷甲狀旁腺素使用有顯著的成骨能力，在正常的大鼠骨折愈合模型中顯示有明顯的促進(jìn)骨折愈合作用，同時(shí)提高骨折愈合的生物力學(xué)性能。但對(duì)于骨質(zhì)疏松狀態(tài)下的骨折愈合研究很少，且以前的研究使用了高劑量的甲狀旁腺素超過(guò)了對(duì)應(yīng)人體使用劑量。本實(shí)驗(yàn)研究PTH在小劑量間斷使用時(shí)對(duì)卵巢去勢(shì)狀態(tài)下大鼠骨折

2、愈合的作用，了解PTH在治療骨質(zhì)疏松時(shí)能否同時(shí)促進(jìn)骨折愈合。方法：10周齡SPF級(jí)雌性SD大鼠行卵巢去勢(shì)，6周后去勢(shì)大鼠再次行右側(cè)股骨干開放截骨克氏針內(nèi)固定術(shù)。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各18只，術(shù)后當(dāng)天起實(shí)驗(yàn)組皮下注射人甲狀旁腺素[PTH(1-34)]30gg/kg/天；對(duì)照組注射等量體積生理鹽水。在術(shù)后4周和6周時(shí)每組處死9只大鼠，取股骨骨折標(biāo)本行X片、Micro-CT、骨密度、生物力學(xué)和組織學(xué)檢查來(lái)判斷PTH對(duì)于去勢(shì)大鼠骨折愈合的作用。結(jié)果：

3、標(biāo)本骨痂直徑測(cè)量結(jié)果顯示在兩時(shí)間點(diǎn)治療組骨痂直徑都高于對(duì)照組，6周時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。骨密度測(cè)量顯示治療組高于對(duì)照組，兩時(shí)間點(diǎn)P＜0.05。4周時(shí)治療組和對(duì)照組X片都能見到骨折線，治療組稍顯模糊，對(duì)照組明顯，骨痂密度低于治療組，有骨痂不連續(xù)區(qū)域存在。治療組骨折愈合7/9，對(duì)照組為4/9（P＜0.05）。6周時(shí)治療組和對(duì)照組骨折線都消失，治療組骨密度明顯高于對(duì)照組，骨痂橫徑大于對(duì)照組，兩組X片骨痂測(cè)量6周時(shí)治療組骨痂橫徑和

4、對(duì)照組相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。顯微CT檢查顯示治療組骨折周圍有豐富的骨痂形成，骨痂成熟，皮質(zhì)骨殼厚度明顯高于對(duì)照組，骨折愈合進(jìn)程較對(duì)照組提前，愈合質(zhì)量更高。4周和6周時(shí)BV/TV高于對(duì)照組且有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。生物力學(xué)測(cè)定結(jié)果顯示4周和6周時(shí)治療組最大載荷和對(duì)照組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，p＜0.05;4周時(shí)最大橈度優(yōu)于對(duì)照組，P＜0.05。4周時(shí)PTH組標(biāo)本組織切片中發(fā)現(xiàn)骨折斷端有新骨形成，可見成熟骨樣組織，相反，在對(duì)照組

5、無(wú)成熟骨形成，軟骨和纖維組織占大多數(shù)。6周時(shí)PTH組標(biāo)本組織切片發(fā)現(xiàn)骨折兩端之間形成豐富的骨橋和成熟骨組織，骨組織互相連接形成骨小梁，周圍皮質(zhì)完整且較厚。對(duì)照組顯示新骨成熟形成相對(duì)較晚，骨痂由細(xì)的骨小梁形成、皮質(zhì)薄。組織形態(tài)測(cè)量學(xué)分析結(jié)果顯示兩者礦化沉積率（MAR）在4周時(shí)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.05。結(jié)論：基于影像學(xué)、組織形態(tài)學(xué)、生物力學(xué)的研究結(jié)果顯示在去勢(shì)雌性大鼠股骨骨折間斷使用甲狀旁腺素治療可以加速骨折的愈合進(jìn)程、增加軟骨痂和硬骨痂

6、的量、提高骨痂的質(zhì)量、增加骨痂礦化、加速骨痂的重建、提高骨痂的生物力學(xué)性能。研究結(jié)果支持臨床使用間斷PTH治療用于絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松性骨折以縮短骨折治療時(shí)間和提高骨折愈合質(zhì)量。
　　 第二部分間斷甲狀旁腺素[PTH(1-34)]治療促進(jìn)去勢(shì)雌性大鼠脊柱后外側(cè)植骨融合的實(shí)驗(yàn)研究
　　 目的：脊柱融合是處理脊柱嘀形或不穩(wěn)的確切治療方法，盡管采用目前的各種方法仍有較高的融合失敗率。PTH間斷使用有促進(jìn)骨形成的作用，動(dòng)物研究表明間斷

7、使用甲狀旁腺素治療可以促進(jìn)骨折愈合和增強(qiáng)其生物力學(xué)性能，但對(duì)于脊柱融合的效果研究很少，特別是對(duì)于骨質(zhì)疏松狀態(tài)下的研究目前尚無(wú)報(bào)導(dǎo)。本研究目的在于評(píng)價(jià)間斷甲狀旁腺素使用是否可以增強(qiáng)和促進(jìn)脊柱植骨融合，對(duì)于需要行脊柱融合的骨質(zhì)疏松患者有無(wú)促進(jìn)融合和同時(shí)抗骨質(zhì)疏松的作用。方法：10周齡SPF級(jí)雌性SD大鼠行卵巢去勢(shì)，6周后去勢(shì)大鼠再次經(jīng)wiltse入路手術(shù)建立脊柱L4-5后外側(cè)橫突間自體髂骨植骨融合動(dòng)物模型。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各18只。術(shù)后當(dāng)天起

8、實(shí)驗(yàn)組皮下注射人甲狀旁腺素[PTH(1-34)]30μg/kg/天；對(duì)照組注射等量體積生理鹽水。分別于術(shù)后4周和6周時(shí)每組隨機(jī)選9只大鼠采血后處死，取融合脊柱節(jié)段標(biāo)本行手工觸診、X片、Micro-CT、組織學(xué)檢查和血清骨鈣素（OC）、NTX檢查來(lái)判斷PTH對(duì)于去勢(shì)大鼠脊柱融合的作用。結(jié)果：標(biāo)本手動(dòng)觸診檢查判斷植骨融合結(jié)果為4周時(shí)治療組（PTH）為5/9，對(duì)照組（CNT）為2/9;6周時(shí)PTH組為8/9，CNT組為5/9。融合率有統(tǒng)計(jì)學(xué)意

9、義，P＜0.05。X線影像學(xué)分析顯示PTH組4周和6周時(shí)融合影像學(xué)評(píng)分為2.03和3.66；對(duì)照組分別為1.45和2.56，P＜0.05和P＜0.01。Micro-CT掃描影像結(jié)果：PTH組新形成的骨量豐富，橫突間融合骨連續(xù)，冠狀面和橫斷面融合骨面積大于對(duì)照組，融合提前，融合骨質(zhì)量提高。骨小梁結(jié)構(gòu)參數(shù)分析結(jié)果和計(jì)量分析融合節(jié)段部位（L4橫突上端至L5橫突下端之間）的骨量都優(yōu)于對(duì)照組，P＜0.01或P＜0.05。組織學(xué)檢查結(jié)果：4周時(shí)PT

10、H組脊柱標(biāo)本組織切片中發(fā)現(xiàn)：橫突間有新骨形成，可見成熟骨組織，骨小梁結(jié)構(gòu)，骨髓腔。相反，在對(duì)照組無(wú)成熟骨形成，軟骨和纖維組織占大多數(shù)。6周時(shí)PTH組脊柱標(biāo)本組織切片發(fā)現(xiàn)：橫突之間形成豐富的骨橋，成熟骨組織，互相連接形成骨小梁，并由發(fā)育良好的骨髓腔所包圍，周圍皮質(zhì)完整且較厚。對(duì)照組新骨成熟形成相對(duì)較晚，融合物由細(xì)的骨小梁形成，皮質(zhì)薄。組織形態(tài)學(xué)測(cè)量結(jié)果顯示兩者礦化沉積率（MAR）有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。4周時(shí)P＜O.01；6周時(shí)P＜0.05。4周和

11、6周時(shí)骨鈣素（0C）水平都明顯高于對(duì)照組，P＜0.05。4周時(shí)NTX水平PTH組顯著高于對(duì)照組，P＜0.05。結(jié)論；間斷低劑量PTH使用在去勢(shì)大鼠后外側(cè)橫突間髂骨植骨脊柱融合模型能縮短融合所需時(shí)間加速融合進(jìn)程，獲得更為堅(jiān)強(qiáng)的融合效果，增加了脊柱融合的成功率，融合骨的數(shù)量和質(zhì)量都得以增強(qiáng)。有望成為加速和增強(qiáng)脊柱融合和其他需要植骨的骨科手術(shù)的一種有效的輔助用藥。
　　 第三部分間斷甲狀旁腺素[PTH(1-34)]治療促進(jìn)去勢(shì)雌性大鼠

12、脊柱后外側(cè)植骨融合機(jī)理的實(shí)驗(yàn)研究
　　 目的：近年來(lái)有研究發(fā)現(xiàn)間斷甲狀旁腺素（PTH）治療可以同時(shí)促進(jìn)骨折愈合和脊柱植骨融合以及牽張性成骨等，目前對(duì)甲狀旁腺素促進(jìn)骨折愈合或植骨融合的研究大多限于影像學(xué)、生物力學(xué)方面，對(duì)其作用的分子生物學(xué)機(jī)制研究相當(dāng)少見，為進(jìn)一步明確其作用機(jī)制我們采用去勢(shì)大鼠脊柱融合模型設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)研究。方法：10周齡SPF級(jí)雌性SD大鼠行卵巢去勢(shì)，6周后去勢(shì)大鼠再次經(jīng)wiltse入路手術(shù)建立脊柱L4-5后外側(cè)

13、橫突間自體髂骨植骨融合動(dòng)物模型。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各18只。術(shù)后當(dāng)天起實(shí)驗(yàn)組皮下注射人甲狀旁腺素30μg/kg/天；對(duì)照組注射等量體積生理鹽水。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組分別于術(shù)后4、7、14天放血處死。各時(shí)間點(diǎn)每組處死大鼠6只，取出腰椎植骨骨痂行Real Time PCR實(shí)時(shí)定量檢測(cè)成骨和軟骨細(xì)胞等相關(guān)基因表達(dá)。檢測(cè)基因?yàn)锳LP、OC、COL-Ⅰ、COL-Ⅱ、COL-X、IGF-Ⅰ、BMP2。結(jié)果1、成骨細(xì)胞分化相關(guān)基因?qū)崟r(shí)定量檢測(cè)結(jié)果：治療組各時(shí)間

14、點(diǎn)ALP表達(dá)量都高于對(duì)照組，但前兩時(shí)間點(diǎn)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，在14天時(shí)兩者有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差別。P＜0.01。骨鈣素（OC）在7天和14天時(shí)治療組和對(duì)照組相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別，其中7天時(shí)P＜0.05，14天時(shí)P＜0.01。COL-Ⅰ在術(shù)后7天和14天時(shí)兩組比較P＜0.05。2、軟骨細(xì)胞分化相關(guān)基因?qū)崟r(shí)定量檢測(cè)結(jié)果：COL-Ⅱ在術(shù)后4天、7天和14天時(shí)治療組相比于對(duì)照組都有明顯升高，其中7天時(shí)P＜0.01，4天和14天時(shí)P＜0.05。Col-X于術(shù)后7

15、天時(shí)治療組較對(duì)照組高，但P＞0.05。14天時(shí)高于對(duì)照組且有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.05。3、IGF-Ⅰ、BMP2基因?qū)崟r(shí)定量檢測(cè)結(jié)果：治療組IGF-I在術(shù)后4天和7天時(shí)相對(duì)于對(duì)照組都有明顯升高，均有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.O1）。在14天時(shí)治療組仍高于對(duì)照組但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)區(qū)別。治療組BMP2在術(shù)后14天時(shí)和對(duì)照組相比升高明顯，P＜0.05。其它時(shí)間點(diǎn)無(wú)區(qū)別。結(jié)論:1 PTH間斷使用對(duì)于去勢(shì)大鼠脊柱后外側(cè)橫突間自體髂骨移植促進(jìn)了成骨細(xì)胞的增殖分