1、科研课题结题汇报科研课题结题汇报n课题项目简介（目的）课题项目简介（目的）n 本研究拟采用脊髓损伤（本研究拟采用脊髓损伤（spinal cord injury,SCI）动物为对象，）动物为对象，观察损伤平面以下骨组织形态学、生物力学、骨密度以及相应观察损伤平面以下骨组织形态学、生物力学、骨密度以及相应的骨代谢生化指标的变化，并进行分析研究，以探索脊髓损伤后的骨代谢生化指标的变化，并进行分析研究，以探索脊髓损伤后骨质疏松（骨质疏松（osteoporosis,OP）的发病机制，了解脊髓损伤动物）的发病机制，了解脊髓损伤动物的骨量、骨结构变化及骨的力学性能之间的相互联系和影响，从的骨量、骨结构变化及
2、骨的力学性能之间的相互联系和影响，从而为临床防治脊髓损伤后骨质疏松，进而为预防病理性骨折提供而为临床防治脊髓损伤后骨质疏松，进而为预防病理性骨折提供理论依据。理论依据。预期成果及考核指标预期成果及考核指标（1）预期可初步观察到实验）预期可初步观察到实验SCI大鼠大鼠OP的某些病的某些病 理变化，如骨组织形态计量学变化（骨小梁理变化，如骨组织形态计量学变化（骨小梁 面积百分比、骨小梁宽度）；骨生物力学变面积百分比、骨小梁宽度）；骨生物力学变 化（骨弹性载荷、最大载荷及弹性能量吸收值）等。化（骨弹性载荷、最大载荷及弹性能量吸收值）等。（2）观察到分子生物力学水平、骨代谢调节方面的变化。）观察到分子
3、生物力学水平、骨代谢调节方面的变化。（3）提出某些抑制骨质疏松方法的可能性。）提出某些抑制骨质疏松方法的可能性。（4）结果以论文形式发表（水平达国内先进）。）结果以论文形式发表（水平达国内先进）。主要研究内容及方法主要研究内容及方法（1）106只大鼠分为：正常对照组、假手术组、脊髓损伤组、只大鼠分为：正常对照组、假手术组、脊髓损伤组、脊髓损伤振动组四类，另有体外实验（观察细胞学及分子脊髓损伤振动组四类，另有体外实验（观察细胞学及分子生物学改变）一组。生物学改变）一组。总共有总共有10组动物：体外实验组组动物：体外实验组6只；正常只；正常6周对照组、正常周对照组、正常12周对照组、假手术对照周对
4、照组、假手术对照6周组、假手术对照周组、假手术对照12周组各周组各10只；只；SCI6周组、周组、SCI12周组、周组、SCI振动振动6周组、周组、SCI振动振动12周周组、组、SCI自自6周开始振动组各周开始振动组各12只。只。（2）制作动物模型：于第）制作动物模型：于第10胸髓段脊髓全横断。胸髓段脊髓全横断。（3）振动干预：）振动干预：体外实验：对基质细胞进行振动，频率体外实验：对基质细胞进行振动，频率20HZ，加速度加速度0.25g,2次次/天，天，10分钟分钟/次，共次，共7天；天；体内实验：对振动组别动物施行振动处理，体内实验：对振动组别动物施行振动处理，参数同参数同。（4）测试指标
5、及方法：）测试指标及方法：骨代谢指标：利用试剂盒行生化检测（血清碱性磷酸酶、骨代谢指标：利用试剂盒行生化检测（血清碱性磷酸酶、血清骨钙素、血钙）；血清骨钙素、血钙）；骨量、骨结构：双能骨量、骨结构：双能X线骨密度仪测量，骨组织形态计量线骨密度仪测量，骨组织形态计量学测定；学测定；骨生物力学性能测定；骨生物力学性能测定；骨髓基质细胞培养；骨髓基质细胞培养；骨髓基质细胞成骨能力观察；骨髓基质细胞成骨能力观察；骨髓基质细胞骨髓基质细胞OPGmRNA、RNAKLmRNA表达测定；表达测定；统计学资料处理。统计学资料处理。研究结果研究结果（1）骨代谢指标：）骨代谢指标：SCI6周和周和12周时，大鼠血清
6、钙升高周时，大鼠血清钙升高 （P 0.05）。（2）骨量和骨结构：）骨量和骨结构：SCI6周时，股骨近端周时，股骨近端（P 0.01）、远、远 端骨密度端骨密度（P 0.001）、胫骨上端骨小梁厚度）、胫骨上端骨小梁厚度（P 0.01）、骨小梁面积百分比、骨小梁面积百分比（P 0.05）明显降低，明显降低，胫骨上端单位面积破骨细胞数增加胫骨上端单位面积破骨细胞数增加（P 0.05）；SCI12周时，除上述改变外，股骨中段骨密度、胫骨周时，除上述改变外，股骨中段骨密度、胫骨 上端骨体积百分比也明显降低上端骨体积百分比也明显降低（P 0.05）。（3）生物力学性能：）生物力学性能：SCI6周时，大
7、鼠股骨中段最周时，大鼠股骨中段最 大载荷明显降低、第五腰椎最大载荷和刚度大载荷明显降低、第五腰椎最大载荷和刚度明明 显降低；显降低；12周时，下降更明显。周时，下降更明显。（4）骨髓基质细胞）骨髓基质细胞OPGmRNA、RANKLmRNA表表 达：达：SCI大鼠（大鼠（6周及周及12周）的骨髓基质细胞周）的骨髓基质细胞 RANKLmRNA表达明显上调，表达明显上调，RANKL/OPG 比值明显升高，比值明显升高，OPGmRNA表达无明显改表达无明显改 变。变。（5）7天的低频振动可提高体外分离培养的骨髓基天的低频振动可提高体外分离培养的骨髓基 质细胞质细胞OPGmRNA表达，对表达，对RANK
8、LmRNA表表 达和达和RANKL/OPG比值无影响。比值无影响。（6）6周低频振动使周低频振动使SCI大鼠血钙降低，股骨近端大鼠血钙降低，股骨近端 骨密度升高；骨密度升高；12周振动使第周振动使第5腰椎最大载荷增腰椎最大载荷增 加，其他指标无明显改变；加，其他指标无明显改变；SCI伤后伤后6周开始周开始 振动组指标无明显改变。振动组指标无明显改变。主要科学意义及前景主要科学意义及前景 此研究观察到大鼠脊髓损伤后基础病理的某些变化，此研究观察到大鼠脊髓损伤后基础病理的某些变化，以骨吸收活跃为特点。骨形态计量学指标、生物力学性能、以骨吸收活跃为特点。骨形态计量学指标、生物力学性能、骨量下降；脊髓
9、损伤大鼠骨髓基质细胞基因骨量下降；脊髓损伤大鼠骨髓基质细胞基因RANKLmRNA表达上调，破骨吸收功能增强，脊髓损伤继发骨质疏松的表达上调，破骨吸收功能增强，脊髓损伤继发骨质疏松的机制可能与机制可能与RANKL-RANK-OPG骨代谢调节轴信号紊乱有关。骨代谢调节轴信号紊乱有关。这些为今后临床研究防治脊髓损伤骨质疏松提供了有益的这些为今后临床研究防治脊髓损伤骨质疏松提供了有益的参考；今后如能以骨形态计量学、生物力学等指标评定骨参考；今后如能以骨形态计量学、生物力学等指标评定骨质疏松将可能提高早期诊断准确率；观察到了低频振动有质疏松将可能提高早期诊断准确率；观察到了低频振动有促进成骨功能，为防治
10、骨质疏松提供了一种新疗法的可能。促进成骨功能，为防治骨质疏松提供了一种新疗法的可能。以上诸点国内均无报告，继续深入研究将有较好的发展前以上诸点国内均无报告，继续深入研究将有较好的发展前景。景。项目完成情况项目完成情况已完成立项合同书任务。已完成立项合同书任务。（1）建立了）建立了SCI大鼠大鼠OP实验模型。实验模型。（2）观察到）观察到SCI6周时，大鼠发生周时，大鼠发生OP以骨吸收活以骨吸收活 跃为特点，股骨骨量下降，骨结构改变，跃为特点，股骨骨量下降，骨结构改变，生物力学性能下降，以骨松质为主；生物力学性能下降，以骨松质为主；12周周 时皮质骨也受损。时皮质骨也受损。（3）SCI后后OP的
11、发病机制可能与骨髓基质细胞的发病机制可能与骨髓基质细胞 RANKLmRNA表达上调、表达上调、RANKLRANK-OPG轴信号紊乱，导致骨代谢耦联失调、骨轴信号紊乱，导致骨代谢耦联失调、骨 吸收大于骨形成有关。吸收大于骨形成有关。（4）早期开始规律的低频振动治疗有抑制脊髓损）早期开始规律的低频振动治疗有抑制脊髓损 伤大鼠骨吸收、防止骨量丢失的可能。伤大鼠骨吸收、防止骨量丢失的可能。（5）在国家核心期刊上发表论文）在国家核心期刊上发表论文6篇：篇：骨保护蛋白与骨质疏松症.叶超群,纪树荣,等.中国康复理论与实践,2004,10(6):3557.脊髓损伤后大鼠骨代谢和骨密度变化.叶超群,纪树荣,等.
12、中国康复医学杂志,2005,20(4):258-9.力学刺激在骨组织中的信号转导.叶超群,纪树荣,等.中华物理医学与康复杂志,2005,27(12):765-7.脊髓损伤继发骨质疏松大鼠后肢骨质量变化.叶超群,纪树荣,等.中国康复医学杂志,2006,21(1):42-5.脊髓损伤继发骨质疏松大鼠腰椎骨质量变化.叶超群,纪树荣,等.中国康复医学杂志,2006,21(2):111-3.脊髓损伤继发骨质疏松大鼠骨髓基质细胞OPG、RANKL基因表达特点.叶超群,纪树荣,等.中国康复医学杂志,2006,21(9):782-5.（6）一篇论文在）一篇论文在2005年年中华医学会第七次全国中华医学会第七次全国 物理医学与康复物理医学与康复大会上发表，获优秀论文大会上发表，获优秀论文 二等奖（叶超群，论文题目：脊髓损伤继二等奖（叶超群，论文题目：脊髓损伤继 发骨质疏松发病机制的初步研究）。发骨质疏松发病机制的初步研究）。（7）培养博士研究生一名。）培养博士研究生一名。n 谢谢谢谢
