脉冲电磁场对废用性骨质疏松大鼠骨结构及骨代谢的影响

摘要：

目的 观察脉冲电磁场对废用性骨质疏松(DOP)大鼠的骨代谢以及生物力学性能的影响.方法 健康4月龄雌性SD大鼠100只,按随机数字表法分成对照组、模型组、阿仑膦酸钠组(ALN组)和脉冲电磁场组(PEMF组),除对照组外,其余各组大鼠用胫骨-尾部固定法固定大鼠右后肢建立DOP模型,最终每组20只大鼠纳入实验研究.模型建立后,ALN组用阿仑膦酸钠[1 mg/(kg·d)]灌胃治疗,PEMF组予以PEMF(3.82 mT,10 Hz)照射40 min/d治疗,模型组和对照组则每日放入磁场装置中40 min,但不打开磁场电源,以模拟治疗环境.分别于治疗后第2、4、8和12周,每组各处死5只大鼠,取右后肢股骨骨骼,测定骨密度后,应用万能电子试验机检测和记录各组大鼠右股骨的结构力学指标(最大负荷、最大位移、断裂能量)和材料力学指标(最大应力、最大应变和模量);采用免疫组化的方法检测右胫骨组织中的TNF-α和BMP-2蛋白表达.结果 ①干预2周时,ALN组大鼠股骨骨密度高于模型组(P＜0.05);干预4周和8周时,ALN组大鼠和PEMF组大鼠的骨密度值均高于模型组(P＜0.05);干预第12周时,PEMF组大鼠骨密度值明显高于ALN组和模型组(P＜0.05).②干预2周时,与对照组比较,各组大鼠右股骨的最大负荷、最大位移、断裂能量、最大应力、最大应变及模量均下降(P＜0.05);干预4周时,与对照组比较,各组大鼠股骨材料力学和结构力学指标均下降(P＜0.05);ALN组右股骨的最大位移和最大负荷较模型组明显增高(P＜0.05);干预8周时,ALN组右股骨的最大负荷、最大位移、断裂能量、最大应力均较模型组显著增高(P＜0.01);而PEMF组与模型组比较,PEMF组结构力学指标增高(P＜0.05),最大应变有所改善(P＜0.01),其余各项指标差异均无统计学意义(P＞0.05);干预12周时,ALN组与模型组比较,只有最大应力及最大应变明显改善(P＜0.05),而PEMF组的所有力学指标均明显改善(P＜0.05).③与模型组比较,从干预第2周开始,ALN组和PEMF组的TNF-α均逐步下调;PEMF组和ALN组分别干预第2周开始BMP-2蛋白的表达均升高(P＜0.05),但其升高并不同步,干预第8周后,PEMF组BMP-2蛋白的升高开始显著高于ALN组(P＜0.01).结论 PEMF与阿仑膦酸钠均可以抑制骨量的丢失,但PEMF的作用较为温和持久.

关键词：脉冲电磁场、骨质疏松、废用性、骨密度、骨生物力学

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资助基金：黑龙江省科技计划攻关资助项目GCI0C303-4;哈尔滨市第一医院引进高层次人才基金项目2014SYYRCYJ06-3、2013SYYRCYJ05-2;黑龙江省自然科学基金H2016002Heilongjiang Science and Technology Programproject GC10C303-4;Harbin's Science and Technology Talents Programgrants 2014SYYRCYJ06-3 and 2013SYYRCYJ05-2;Heilongjiang Natural Science Foundationgrant H2016002

在线出版日期：2018-06-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：262-266