观察指标①光镜下的骨组织形态结构;②骨密度( BM D) ;③骨钙和骨磷含量。
观察指标的时间和方法:各实验组在第10周和第20周随机取5只大鼠用lOg/L 戊巴比妥钠溶液腹腔麻醉( 3. 0 mg/kg)后再处死。
取左侧股骨经固定、脱钙、脱水、石蜡包理,再切片HE染色200倍光镜观察骨组织形态结构;取右侧股骨分离软组织后烘干用XR一600双能X光骨密度测量仪测量骨密度,扫描宽度为1. 5 cm,长度为4. 3 cm,扫描速度为4. 0 s / m。
测量骨密度后的右侧股骨再置于105℃烤48 h至恒重,称重后再把干骨移人柑祸内,加热炭化至无烟,降温至600℃恒温60 min,加20%的盐酸溶解,用去离子水至容量刻度,用W FX一IE2型原子吸收分光光度计测定骨钙含量。
骨磷测量采用测定骨钙同样方法烘干至恒重称重后再加人20%的盐酸,置于110℃烤箱中24 h使之完全溶解,最后开瓶加去离子水至容量刻度,应用南京建成生物工程公司生产的磷试剂盒,722型可见分光光度计测定骨磷的含量,按说明书操作。
观察指标(1)体重和饲料摄入量:每周称量1次体重,记录2次食物摄入量。
(2)股骨重量测定:实验结束动物处死后剥离右侧股骨。
于105"{2烤箱中烤至恒重.称量骨干重。
(3)股骨骨密度测定:用双能x光骨密度仪测最左侧股骨中点及远心端的骨密度。
(4)骨钙含量测定:实验结束后处死动物剥离钉侧股骨,于105℃烤箱中烤至恒重,称世骨干霞,移入坩埚内,置电炉上炭化至无烟为止。
移入马弗炉,升温至500℃,恒温30 rain,再升温至700℃。
恒温60 min。
样品灰化后,加入20%的盐酸完全溶解,移入50 m1容量瓶中,用去离子水定容至刻度采用原子吸收法测定。
仪器为SPECTRAA220Z原子吸收光谱仪(澳大利亚V ARIAN公司)。
(5)生化指标:谷丙转氨酶、谷草转氨酶、总蛋白、白蛋白、白蛋白/球蛋白、总胆固醇、甘油三酯、肌酐和尿素氮。
上述指标均用日立7600全自动生化仪检测。
参数测量采用德国OPTON公司生产的AIRS型训-算机半自动图象分析系统,每只鼠观察荧光切片和甲苯胺蓝染色切片各2张。
测量参数如下:
相对骨小梁体积=骨小梁面积/总面积X100%
平均骨小梁厚度=200 X骨小梁面积//1. 199X骨小梁周长。
平均骨小梁间隔=200x(总面积一骨小梁面积)/1. 199X骨小梁周长。
矿化沉积率=荧光双标记间距/双标记间隔时间。
1 . 静态参数: 用来评价药物防治效果,描述骨量的多少和骨小梁的形态结构。
,骨小梁面积百分数 ( % T b . A r ) : 指骨小梁面积占骨组织面积的百分率,反映骨量的多少,由宽度和数量二者共同决定。
. 骨小梁宽度 ( T h . T h ) : 用于描述骨小梁结构形态,解释骨量变化。
其变化可影响骨量,在数量一定的条件下,宽度越宽,骨量越多.
. 骨小梁数量 ( T b . N ) : 用于描述骨小梁结构形态,解释骨量变化。
其变化可影响骨量,在宽度一定的条件下,数量越多,骨量越多。
,骨小梁分离度 ( T h . S p ) : 指骨小梁之间的平均距离,用来描述骨小梁结构形态。
分离度越大,骨小梁之间的距离就越大,骨就越疏松。
2 . 动态参数: 动态参数包括骨吸收参数和骨形成参数,通过动态参数,可以了解骨表面矿化的量和速率,并解释静态参数变化的原因。
骨形成参数:
荧光周长百分率 ( % L . P m ) : 反映进行矿化的骨周长占骨表面总周长的百分率,也反映成骨细胞的数量.
矿化沉积率 ( M A R ) : 指每天矿化的速度。
反映骨矿化的快慢,代表成骨细胞的活性。
骨形成率 ( B F R / T V ) : 每年新形成的骨小梁面积占骨组织面积的百分比,代表每年骨小梁表面新形成的骨的总量. 它受两个因素影响,一是骨量的多少,骨量越多就提供更多的新骨形成所需的骨小梁表面 ; 二是骨形成活跃程度,骨形成越活跃,在单位长度上形成的新骨就越多。
骨吸收参数:
破骨细胞数 f 量( N . O c ) : 单位骨小梁面积上的破骨细胞数,反映骨表面破骨细胞出现的数量多少,反映与破骨细胞有关的骨吸收情况.
,测量左侧股骨远端与胫骨近端骨骺和干骺端松质骨的 3 个参数: T . A r ( 总组织面积 ) , T b . Ar ( 骨小梁面积 ) , Tb . P
m( 骨小梁周长 )。
骨组织形态计量学参数
上述测量仅测出了特征物的二维长度和面积(点计数除外),根据体视学原理,尚需转换为三维参数。
这样,二维的长度与面积应理解为三维的面积与体积。
现在有专门的骨科软件可供使用,若无,则需代入相应公式计算。
骨组织形态计量学参数共60多个,具体可分为静态参数和动态参数,常用于研究骨折愈合的参数〔5~7〕有:
2.4.1 静态参数
①类骨质均宽(Osteoid width,O.Wi):将类骨质测n次宽度后,取平均值。
公式:O.Wi=类骨质宽度之和/n (μm)
②类骨质表面(Osteoid surface,OS):指类骨质表面长度占骨小梁表面长度的比例。
公式:OS=类骨质表面长度/骨小梁表面长度(%)
③类骨质体积(Osteoid volume,OV):类骨质面积占骨组织面积的比例。
也叫类骨质体积密度、体积分数、面积分数。
公式:OV=类骨质面积/骨组织面积(%)
④成骨细胞指数:指每1 mm骨小梁表面长度平均成骨细胞个数(个/mm)。
⑤矿化骨痂均宽(Mineralization width,MLW):将矿化骨痂测n次宽度后,取平均值(μm)。
⑥矿化骨痂体积(Mineralization volume ,MLV):为矿化骨痂面积占骨组织面积的比例。
其含义及公式同类骨质体积(%)。
⑦破骨细胞吸收表面(Osteoclastic resorption surfaces,ORS):指Houseship陷窝的表面长度与骨小梁表面长度的比值(%)。
⑧破骨细胞指数:指每1 mm骨小梁表面长度平均破骨细胞个数(个/mm)。
上述①②③④为骨的形成参数,⑤⑥为骨的结构参数,⑦⑧为骨的吸收参数。
2.4.2 动态参数
①矿化率(Mineralizition rate,MAR):指每日在活性成骨表面新沉积的矿化骨厚度。
MAR=双标记带平均宽度/双标记间隔天数(μm/d)
②纠正矿化率(Adjusted Mineralization rate,jMAR):
jMAR=MAR×双标长度/类骨质表面长度(μm/d)
③矿化延迟时间(Mineralization lagtime):类骨质宽度除以纠正矿化率即为矿化延迟时间。
④骨形成率(Bone formation rate,BFR):
BFR=矿化率×单标长度×(骨小梁表面长度/骨小梁面积)×100(μm2/μm・d)。
⑤骨吸收率(Bone erosion rate,BER):
BER=吸收陷窝深度/吸收陷窝表面长度×(平均骨壁厚度/MAR)(μm2/μm・d)
平均骨壁厚度是粘和线到骨小梁表面的距离,甲苯胺蓝染色不易观察,需用特定的染色方法。
⑥其他尚有骨重建周期、双标记表面和单标记表面等参数。