脊髓损伤后对大鼠骨质的影响

夏亚一

　　摘要　选用36只Wistar大鼠，随机分为实验组及假手术组，每组18只。实验组切断脊髓。每组于手术后1、2、3个月各处死6只大鼠，测量血清Ca,P,AKP含量，并测定胫骨上段BMC及BD。结果表明，在脊髓损伤后大鼠血清AKP明显增高(P＜0.05)，Ca，P变化不明显，实验组与假手术组比较差异有显著性(P＜0.05)，说明脊髓损伤后大鼠体内骨转化增高，骨质明显下降。
　　关键词　脊髓损伤；　AKP；　骨密度

Effects of Spinal Cord Injury on Bone Mass in Rats

Xia Yayi
Institute of Orthopedics, Lanzhou Medical College, Lanzhou 730030

　　Abstract　Thirty-six Wistar rats were randomly allocated into two groups: experimental group receiving spinal cord disconnection and sham operation group. The 12 animals were killed 1, 2, 3 months after operation, respectively. The content of serum Ca, P and AKP, and BMC, BD of the tibial were measured. The results showed that the serum AKP was increased after spinal cord injury (P＜0.05). There is a difference in the BD between the two groups (P＜0.05). It was suggested that the spinal cord injury stimulated the bone turnover.
　　Key words　spinal cord injury;　bone density;　AKP

　　人体骨质动态变化有赖于神经及体液因素的调节，维持体内钙(Ca)、磷(P)的平衡，任何一种因素的紊乱必将导致体内这一平衡机制的紊乱，出现骨质的丢失。国内外学者对激素所致的骨质疏松研究较多［1，2］。神经因素导致的骨质改变更是熟知的事实，但从骨的定量学角度来研究骨质却相对较少。本文对18只Wistar大鼠造成脊髓损伤，使双下肢失去神经支配，观察大鼠骨质改变情况，旨在对人体内脊髓损伤患者骨质的改变进行观察。
1　材料和方法
1.1　一般资料　选用36只健康Wistar大鼠(兰州医学院动物实验中心提供)，雌雄不限，体重为270～320g，随机分为实验组与假手术组。
1.2　手术方法　实验组及假手术组大鼠被固定在手术台上，用2.5%戊巴比妥钠肌肉注射麻醉，切开皮肤，暴露脊柱后实验组18只大鼠用小刀切断脊髓，假手术组18只不切断。
1.3　观察指标　每组分别在手术后第1、2、3个月各处死大鼠6只，在处死前抽血测量血清Ca、P及碱性磷酸酶(AKP)，并取大鼠胫骨测量骨矿含量(BMC)及骨密度(BD)。
2　结果
　　实验组大鼠下肢失去神经支配，肌肉瘫痪，并出现肌肉萎缩。术后第1、2、3个月实验组与假手术组血清Ca和P 2组间无差异，AKP比较有差别，P＜0.05(表1)，BD差异有显著性P＜0.05(表2)。

表1　脊髓损伤后血Ca、P、AKP含量(±s)

项　目 1个月 2个月 3个月
Sham-Con Exp Sham-Con Exp Sham-Con Exp
Ca(mmol/L)
P(mmol/L)
AKP(IU/L) 2.51±0.15
3.21±0.41
132.80±71.60 2.49±0.17
3.52±0.23
178.60±120.50* 2.52±0.15
3.60±0.26
127.80±82.30 2.56±0.18
3.47±0.37
165.70±86.40* 　2.41±0.09
　3.46±0.22
131.10±48.20 2.54±0.11
3.52±0.30
169.60±65.70*

　　*与假手术组比较P＜0.05
表2　脊髓损伤后骨矿改变(n=6)　(±s)

项　目 1个月 2个月 3个月
Sham-Con Exp Sham-Con Exp Sham-Con Exp
BMC(g/cm)
BD(g/cm2) 0.155±0.035
0.104±0.027 0.142±0.013
0.075±0.024* 0.141±0.026
0.127±0.035 0.142±0.020

0.079±0.021* 0.164±0.043
0.129±0.029 0.153±0.013
0.065±0.029*

　　*与实验组比较P＜0.05
3　讨论
　　在临床上常看到脊髓损伤后患者最明显的改变为双下肢肌肉瘫痪，对骨质的改变情况仅通过X片来定性的进行观察，很少有对骨质进行定量分析。由于脊髓损伤后双下肢肌肉发生废用性萎缩，肌肉的运动减少，相继发生骨矿丢失，骨矿的改变使下肢肌量及肌力减少。肌量与肌力是影响骨量的重要因素之一。骨骼肌机械负荷增加是通过压电刺激成骨细胞活性增加， 运动使生长因子释放增加，也使成骨细胞活性增加，骨形成增多［3］。本实验结果支持这一推断，在大鼠脊髓损伤后第1、2、3个月间，血清AKP活性增高，使骨的转化增加，这种骨转化作用不是成骨的增加，是破骨细胞活性的增高导致的骨质丢失，血清Ca、P含量变化不明显，这可能是Ca和P对骨丢失的反应不敏感，仅测量Ca和P含量不能及时反应出骨丢失情况。由于BMC的改变受到骨宽度的影响，BD为单位面积内骨矿含量，消除了骨宽度的影响，相对比较恒定。BD的测量结果说明，在脊髓损伤后1个月，BD变化比较明显，在以后骨丢失保持恒定水平。这说明脊髓损伤后下肢骨质在早期进展迅速，到一定的时间后，骨的变化缓慢，这种变化与骨量的丢失规律基本相似［4］。
　　另外运动与雌激素水平有关，运动能促进血清内雌激素和孕激素增加的生理刺激，其增加量和运动强度有关［5］。运动能使雌激素代谢清除率降低，使血清内雌激素水平增加［6］，在脊髓损伤后，下肢及全身的运动量明显减少，更加重了骨质的丢失，因此脊髓损伤患者除对局部进行被动功能锻炼外，还要提高机体的整体运动水平，这样不仅通过压电刺激作用提高血清内雌激素水平，还可促使成骨活性增加，提高骨量。
作者单位：兰州医学院骨科研究所　兰州　730030

参考文献

1　阎景龙，戴克戎，裘世静.卵巢切除和固定对大鼠松质骨结构的影响.中华骨科杂志，1995，25：273
2　戴力扬，张嘉.男性骨质疏松.中华骨科杂志，1995，15：302
3　夏亚一，赵慧.切除家兔性腺对骨代谢的影响.中国骨质疏松杂志，1996，2：22
4　Jurkowske JE, Varian hormone response to exercise. J Appl Physiol, 1978，44:1
5　Keizer HA. Influence of physical exercise on sex hormone metabolism. J Appl Physiol, 1978，48:765
6　章明放，张乃鑫，谭郁彬.运动对雌性大鼠去势后骨质疏松的作用.中华骨科杂志，1994，14：365