PTH1-34与雌激素对去势雌性大鼠牙槽骨影响的实验研究

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骨质疏松症(Osteoporosis, OP)是Pommer在1885年提出来的,它是一种以低骨量和骨组织微细结构退变为特征的全身性骨骼疾病,易于导致骨脆性增加和骨折的发生。近年来,随着人口的老龄化加剧,骨质疏松症的发病率已经跃居世界常见病多发病的前列。有统计显示,我国60岁以上老年人骨质疏松症的发病率达56%。女性由于绝经后雌激素水平降低、骨峰值较低和骨丢失率高等原因,发病率更是高达60-70%。OP严重影响了老年人特别是绝经后女性的身体健康,而且还给社会和家庭带来了巨大的经济负担,成为不容忽视的一种全身代谢性疾病。有动物实验和临床研究表明,OP对牙槽骨的骨矿含量和剩余牙槽骨体积都会产生明显影响。这些影响是我们在临床进行相关口腔疾病治疗(比如治疗牙周病、设计制作活动义齿、种植义齿和正畸矫治中老年人牙颌畸形)的过程中所不能忽视的。目前临床上对OP的治疗,主要是通过抑制骨吸收和降低骨转换率来提高骨密度,而对骨质量的改善尚缺乏有效的治疗方法。近年来的研究发现小剂量、间歇应用甲状旁腺激素对骨形成有促进作用,同时还可以改善骨骼的微结构,为原发性骨质疏松症的治疗开辟了更有效的新途径。目的:通过去除雌性Wistar大鼠双侧卵巢组织建立骨质疏松动物模型,观察甲状旁腺激素(PTH1-34)与雌激素对去势后雌性大鼠牙槽骨的影响,从而为临床上应用甲状旁腺激素(PTH1-34)治疗与绝经后女性骨质疏松相关的口腔疾病提供实验依据。方法:选用3-4月龄健康Wistar雌性大鼠66只,随机分成两组,即伪手术组(SHAM组)18只和去势组(OVX组)48只。OVX组完整去除大鼠双侧卵巢组织,SHAM组仅去除卵巢周围与卵巢重量相当的脂肪组织。去势手术8周后,测量两组大鼠的体重和血清中钙(Ca2+)、磷(P3+)、碱性磷酸酶(ALP)、雌激素(E2)、甲状旁腺激素(PTH)的浓度。然后,每组随机抽取8只大鼠,取大鼠右侧上颌牙槽骨和近干骺端胫骨,使用双能X线骨密度测量仪测量骨组织的密度,再制作骨组织切片,进行组织学观察,鉴定骨质疏松模型是否建立成功。模型建立成功后,将SHAM组剩余的10只大鼠编为A组,将OVX组剩余的40只大鼠随机分成B、C、D、E四组,每组10只。对A组(伪手术组)和B组(去势组)按照1ml/kg体重腹腔注射0.9%生理盐水;对C组(去势加雌激素治疗组)大鼠按照10μg/kg体重腹腔注射苯甲酸雌二醇;D组(去势加甲状旁腺激素治疗组)大鼠按照20μg/kg体重腹腔注射甲状旁腺激素;E组(去势加雌激素、甲状旁腺激素治疗组)大鼠按照10μg/kg体重腹腔注射苯甲酸雌二醇和20μg/kg体重腹腔注射甲状旁腺激素。各组大鼠隔日注射一次,连续用药8周。用药8周后,取大鼠右侧上颌牙槽骨和近干骺端胫骨,使用双能X线骨密度测量仪测量骨组织的密度。然后立即放入4%甲醛溶液中固定,4℃条件下10%甲酸溶液中脱钙,制作骨组织切片,进行HE染色。利用计算机病理图像采集与分析系统和骨组织计量学软件,对各组大鼠骨组织的形态计量学参数进行对比;同时测定用药8周后各组大鼠血清中钙(Ca2+)、磷(P3+)、碱性磷酸酶(ALP)、雌激素(E2)、甲状旁腺激素(PTH)的水平。应用SPSS13.0软件包对各组实验数据进行统计学分析处理。结果:1、大鼠去势手术进展顺利。术后8周,OVX组大鼠体重较SHAM组显著增加,两者相比差异有统计学意义(P<0.05); OVX组大鼠与SHAM组大鼠相比,血清Ca2+浓度、E2浓度降低、血清P3+浓度、ALP活性、血清PTH浓度升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。通过双能X线骨密度测量仪检测发现OVX组大鼠胫骨和牙槽骨的骨密度和SHAM组大鼠相比均显著降低,差异有统计学意义(P<0.05)。两组大鼠在骨组织形态计量学上比较,OVX组大鼠胫骨和上颌牙槽骨的骨小梁面积百分数降低,平均骨小梁宽度降低,平均骨小梁数目减少,平均骨小梁间距增大,差异具有统计学意义(P<0.05),说明成功建立实验动物的骨质疏松模型。2、各实验组大鼠在用药8周后,C组和B组比较,血清P3+、血清ALP、血清PTH浓度明显降低,血清Ca2+、血清E2浓度升高(P<0.05);通过双能X线骨密度测量仪检测,胫骨及上颌骨的骨密度增加(P<0.05);骨组织形态计量学上,胫骨和上颌骨的%Tb.Ar、Tb.Th、Tb.N均增加(P<0.05),Tb.Sp均减少(P<0.05)。D组和B组比较,血清P3+、血清PTH浓度明显降低,血清Ca2+、血清ALP升高(P<0.05)。通过双能X线骨密度测量仪检测,胫骨及上颌骨的骨密度增加(P<0.05);骨组织形态计量学上,胫骨和上颌骨的%Tb.Ar、Tb.Th、 Tb.N均增加(P<0.05),Tb.Sp减少(P<0.05)。E组和B组比较,血清P3+、血清ALP、血清PTH浓度明显降低,血清Ca2+、血清E2浓度升高(P<0.05)。通过双能X线骨密度测量仪检测,胫骨及上颌骨的骨密度增加(P<0.05);骨组织形态计量学上,胫骨和上颌骨的%Tb.Ar、Tb.Th、Tb.N均增加(P<0.05),Tb.Sp减少(P<0.05);与A组比较Tb.Ar、Tb.Th、Tb.N和Tb.Sp差异无统计学意义(P>0.05)。D组和C组比较,血清P3+浓度、血清E2浓度降低,血清ALP活性、血清PTH浓度升高(P<0.05);通过双能X线骨密度测量仪检测,胫骨和上颌骨密度增加,但是差异无统计学意义(P>0.05);骨组织形态计量学上,胫骨和上颌骨的%Tb.Ar、Tb.Th、Tb.N和Tb.Sp差异无统计学意义(P>0.05)。E组和C组比较,血清P3+浓度、血清ALP活性明显降低(P<0.05);通过双能X线骨密度测量仪检测,胫骨骨密度增加(P<0.05),上颌骨骨密度增加,但差异无统计学意义(P>0.05);骨组织形态计量学上,胫骨%Tb.Ar、Tb.Th增加(P<0.05),Tb.Sp减少(P<0.05),Tb.N增加不明显(P>0.05);上颌骨%Tb.Ar、Tb.Th、Tb.N增加(P<0.05),Tb.Sp减少(P<0.05)。E组和D组比较,血清ALP、血清PTH浓度明显降低,血清E2浓度升高(P<0.05)。通过双能X线骨密度测量仪检测,胫骨、上颌骨骨密度增加,差异具有统计学意义(P<0.05);骨组织形态计量学上,胫骨%Tb.Ar、Tb.Th增加(P<0.05),Tb.Sp(?)成少(P<0.05),Tb.N增加不明显(P>0.05);上颌骨%Tb.Ar、Tb.Th、Tb.N增加(P<0.05),Tb.Sp减少(P<0.05)。结论:1、去除雌性大鼠双侧卵巢组织8周后,出现快速骨丢失,骨密度降低。去势手术能够快速成功建立大鼠骨质疏松模型,方法简便易行,重复性好。2、间歇性、小剂量注射PTH1-34能增加去势大鼠牙槽骨的骨密度和改善骨结构,与雌激素联合使用对骨质疏松的治疗有协同作用。
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