慢性睡眠剝奪對(duì)大鼠骨量及骨代謝影響的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目的:隨著生活節(jié)奏加快及生活方式改變，很多人處于慢性睡眠剝奪(CSD)的狀態(tài)。有學(xué)者通過臨床橫斷面調(diào)查發(fā)現(xiàn)CSD可能與骨骼健康存在相關(guān)性，但目前尚沒有形成統(tǒng)一的共識(shí)。本研究的目的在于通過CSD模型來研究CSD對(duì)大鼠骨量及骨代謝的影響，并初步探索其可能相關(guān)的影響因素。
　　方法:24只5月齡SD大鼠根據(jù)體重隨機(jī)分為CSD組和對(duì)照組。CSD組采用改良多平臺(tái)睡眠剝奪法(MMPM)建立CSD模型，對(duì)照組飼養(yǎng)于相似環(huán)境但睡眠不受限制，干預(yù)時(shí)

2、間3個(gè)月。在0、1、2、3個(gè)月時(shí)分別采集大鼠空腹靜脈血，動(dòng)態(tài)觀察大鼠血清氨基端前肽的Ⅰ型膠原(PINP)、Ⅰ型膠原N末端膚(NTX)、25羥維生素D3(25(OH)VD)、生長(zhǎng)激素(GH)、雌激素(E2)和血清鈣(Ca)水平。3個(gè)月后用過量麻醉藥物處死大鼠，取腰椎(L4、L5)、雙側(cè)股骨標(biāo)本，分別進(jìn)行Micro-CT掃描、骨組織形態(tài)學(xué)觀察、骨的生物力學(xué)檢測(cè)。所有數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
　　結(jié)果:1.采用MMPM

3、成功建立了CSD模型，大鼠體重隨著飼養(yǎng)的時(shí)間延長(zhǎng)而有所增長(zhǎng)，但增長(zhǎng)速度慢于對(duì)照組;CSD大鼠一般生化項(xiàng)目中除TG略低于對(duì)照組,其余ALT、AST、CRE、HDL-C、LDL-C及TC兩組沒有明顯差異(P＞0.05)。
　　2.Micro-CT掃描結(jié)果示:CSD大鼠骨密度（1312.33±8.94 mg/cm3）低于對(duì)照組（1358.18±10.15 mg/cm3）(P=0.000)。CSD大鼠BV/TV(26.43±3.51％)比

4、對(duì)照組(35.00±4.67％)低24.48％，Tb.Th(0.061±0.003 mm)比對(duì)照組(0.069±0.005 mm)低11.59％，Tb.N(4.45±0.311/mm)比對(duì)照組(4.95±0.341/mm)低10.11％，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000,P=0.000,P=0.001);而CSD大鼠BS/BV(33.27±2.491/mm)比對(duì)照組(30.51±2.511/mm)高9.05％，Tb.Sp(0.20±0

5、.02 mm)比對(duì)照組(0.17±0.03mm)高17.65％，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.013，=0.008)。
　　3.股骨遠(yuǎn)端骨組織學(xué)觀察示:CSD大鼠骨骺生長(zhǎng)板下軟骨下細(xì)胞增殖區(qū)(PZ)變短，增殖柱狀細(xì)胞沒有對(duì)照組飽滿，成骨細(xì)胞活躍度較差;CSD大鼠肥大細(xì)胞區(qū)(HZ)比對(duì)照組長(zhǎng)，初級(jí)松質(zhì)骨(PS）區(qū)域比對(duì)照組短，可能存在礦化不良;CSD大鼠次級(jí)松質(zhì)骨區(qū)域與對(duì)照組相比，骨小梁變薄，骨小梁間隔較大、稀疏，骨小梁連接減少。

6、r>　　4、骨的力學(xué)強(qiáng)度檢測(cè)示:CSD大鼠腰椎(L5)壓縮實(shí)驗(yàn)最大載荷(178.55±34.85N)、彈性模量(614.20±80.97 MPa)均明顯低于對(duì)照組(207.47±29.36 N，755.18±110.26 MPa)(P=0.039，P=0.002);而CSD大鼠右側(cè)股骨三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)最大載荷、最大撓度、最大應(yīng)力、最大應(yīng)變略小于對(duì)照組，差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。
　　5、實(shí)驗(yàn)干預(yù)一個(gè)月后，CSD大鼠PINP(

7、17.22±3.92μg/L)即低于對(duì)照組(20.22±3.01μg/L)（P=0.048）;三個(gè)月后，CSD大鼠破骨標(biāo)志物NTX(29.98±6.64 ng/ml)也低于對(duì)照組(36.63±6.43 ng/ml)(P=0.021)。實(shí)驗(yàn)干預(yù)一個(gè)月后，CSD大鼠25(OH)VD(16.14±2.23μg/L)即低于對(duì)照組(19.48±2.77μg/L)(P=0.004)。實(shí)驗(yàn)干預(yù)中兩組大鼠GH、E2、Ca沒有明顯差異(P＞0.05)。<

8、br>　　結(jié)論:采用MMPM可以成功建立CSD大鼠模型。CSD可以使大鼠骨量減低，松質(zhì)骨骨小梁數(shù)目減少、骨小梁變薄、骨小梁體積分?jǐn)?shù)減小、骨小梁連接不規(guī)則、骨小梁間隔變大，骨的生物力學(xué)性能變差。CSD使大鼠成骨細(xì)胞活性、破骨細(xì)胞活性先后降低，呈低轉(zhuǎn)換骨代謝狀態(tài)。CSD大鼠25(OH)VD降低，可能是前述骨骼改變的原因之一。本研究尚不能證明CSD大鼠骨骼所發(fā)生的變化與GH、E2的相關(guān)性，CSD對(duì)大鼠骨量及骨代謝的影響的相關(guān)機(jī)制有待進(jìn)一步研究