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脊髓损伤对大鼠骨细胞凋亡的影响

时间:2017-10-21 03:00:08 来源: 代写硕士论文

                       作者:李靖,王全平,王哲,范宏斌,陶惠人 

【关键词】  脊髓损伤
  关键词: 脊髓损伤;骨质疏松;凋亡;骨细胞 
    
  摘 要:目的  探讨脊髓损伤(SCI)对骨细胞凋亡的影响及其在SCI后骨质疏松发病中的可能机制. 方法  20只3mo龄SD大鼠均分为SCI组与对照组.SCI组于T10 椎体处完全横断脊髓;对照组仅行椎板切除术,3wk后对股骨进行取材.应用原位凋亡法计数股骨髁部松质骨骨细胞的凋亡指数;对股骨髁部行透射电镜观察;采用双能X线骨密度仪对各组大鼠的股骨髁部骨密度(BMD)进行测定. 结果  SCI组BMD较对照组明显降低(P<0.05),小梁骨中骨细胞凋亡比率显著上升(P<0.001),透射电镜观察到SCI组骨细胞异染色质凝聚、边集等典型的细胞凋亡征象. 结论  骨细胞凋亡在SCI后骨质疏松发病中起着重要作用.
      
  Keywords:spinal cord injury;osteoporosis;apoptosis;os-teocyte
     
  Abstract:AIM To investigate osteocyte apoptosis in the trabecular bone of rats with spinal cord injury(SCI)and its role in the pathogenesis of osteoporosis following SCI.METHODS Twenty12-week-old rats were randomly divid-ed into the SCI group and control group with10in each group.Rats in the experimental group underwent spinal cord transection at the tenth thoracic vertebrae.Rats in the con-trol group underwent a sham procedure.All animals were sacrificed at3weeks postoperatively.Dual-energy X-ray ab-sorptiometry was carried out to determine the bone mineral density(BMD)in distal femur and ultrastructural investiga-tion of trabecular bone in distal femur was performed by means of transmission electron microscopy.The apoptotic os-teocytes were detected by using terminal-deoxynucleotidyl mediated nick end labeling(TUNEL)technique.RESULTS BMD was lower in SCI group than that in control group(P<0.05);apoptotic index of osteocytes was significantly high-er in the SCI group than in the control group in trabecular bone(6.84%vs1.98%,P<0.001).Condensation and margination of heterochromatins,the typical features of apoptosis,were obviously seen in osteocytes in SCI group.CONCLUSION Rise in apoptotic rate of osteocytes follow-ing SCI indicates that apoptosis may play a part in the patho-genesis of osteoporosis after SCI.
    
  0 引言
     
  细胞凋亡是指有别于细胞坏死,由基因调控的细胞有序的死亡方式.机体大部分细胞是以此种方式完成新旧细胞更替和组织更新.构成组织的细胞异常凋亡可导致肿瘤、退行性变等许多疾病的发生.近年研究表明雌激素缺乏所致的骨质疏松的发病与骨细胞的异常凋亡有关[1,2] .我们通过动物实验探讨骨细胞凋亡在脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后骨质疏松发病过程中的可能作用.
     
  1 材料和方法
     
  1.1 材料  
  20只12wk龄雌性SD大鼠,购自本校实验动物中心,体质量(205±15)g,随机均分为2组.脊髓损伤模型组于T10 椎体处横断脊髓,对照组仅行椎板切除术.术后3wk处死动物取双侧股骨.将股骨髁部沿矢状正中位切开,一半脱钙固定后做石蜡包埋切片,另外一半用于透射电镜观察.原位细胞凋亡检测试剂盒为华美公司产品.双能X线骨密度仪为Lunar公司生产. 1.2 方法
     
  1.2.1 凋亡细胞的检测  
  采用原位DNA片段末端标记(TUNEL法)法对凋亡细胞进行染色和记数,按试剂说明进行操作.基本原理为在TdT的介导下,使生物素化的dUTP标记至DNA断裂后的3’-OH末端,借助生物素与亲和素的特异性结合,使辣根过氧化物酶连至DNA断裂点,最后加入底物.通过DAB显色,可在显微镜下观察到细胞核中棕黄着色的凋亡细胞.每例切片观察6个100倍视野(向同一方向移动切片,不重复),记数骨细胞以及凋亡细胞总数,以平均100个骨细胞中的凋亡细胞个数作为凋亡指数(apoptosis index,AI).
     
  1.2.2 透射电镜观察  
  取右股骨干骺端大小为1mm×1mm×1mm的松质骨块,4℃条件下用25mL L-1 的戊二醛固定24h,脱钙后冲洗,10mL L-1 的四氧化锇后固定,乙醇逐级脱水,环氧树脂618定向包埋后做超薄切片,经醋酸双氧铀及柠檬酸铅双重染色后,在JEM-200透射电镜下观察.
     
  1.2.3 骨密度测定  
  双能X线骨密度仪小动物软件对股骨远端(股骨髁至股骨髁上)进行骨密度(bone mineral density,BMD)的测定.
    
  统计学处理:实验数据采用SPSS统计软件进行t检验. 
  2 结果
     
  2.1 骨密度测定结果  SCI组股骨远端BMD降低,与对照组比较差异显著(P<0.05,Tab1).
表1 SCI大鼠骨密度及骨细胞凋亡指数(略)
  2.2 原位凋亡检测  
  原位凋亡的阳性细胞染色呈棕黄色,凋亡细胞记数结果显示SCI组骨细胞AI增加,与对照组比较差异非常显著(P<0.001,Tab1). 

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