不同强度运动对骨质疏松大鼠骨生物力学性能的影响

在成功建立骨质疏松大鼠运动模型基础上,将大鼠左股骨进行3点弯曲实验,对不同强度运动下的骨生物力学性能变化进行了比较研究。研究结果指出：运动对骨结构力学和骨材料力学性能有良好的刺激作用;OVX大鼠的骨力学性能变化大于SHAM大鼠,表明运动对抗卵巢切除大鼠骨力学性能降低的作用大于SHAM大鼠的增龄效应;中负荷运动对骨力学性能的影响大于低负荷运动,提示骨力学性能的改善和提高,与临界强度下的较大运动负荷有关。     

不同强度运动和雌激素联合作用对去卵巢大鼠骨骼影响的骨形态计量学研究

目的：探讨不同强度运动及运动与雌激素联合作用对去卵巢大鼠不同部位骨骼的影响及机制。方法：72只3月龄雌性SD大鼠去卵巢分成：正常对照组（SHAM）、骨质疏松对照组（OVX）、雌激素对照组（OVX＋ES）、3个单纯运动组（低强度运动组（OVX＋EX1）、中等强度运动组（OVX＋EX2）、大强度运动组（OVX＋EX3））以及3个运动与雌激素联合组（低强度运动加雌激素组（OVX＋EX1＋ES）、中等强度运动加雌激素组（OVX＋EX2＋ES），大强度运动加雌激素组（OVX＋EX3＋ES）），用骨形态计量学方法，研究8周的1h／day，5days／week低强度（8m／min）、中等强度（18m／min）和大强度（28m／min）跑台运动对大鼠胫骨近端（PTM）及第四腰椎（L4）松质骨骨量的影响。结果：1）OVX组骨量由于骨代谢增加比SHAM组降低（P〈0．05），而补充雌激素后，骨丢失减少。2）单纯运动对骨量的影响：与OVX组比较，OVX＋EX1组和OVX＋EX2组胫骨的骨吸收减少（P〈0．05）、骨形成增加、骨量增加（EX2比EX1增加更多），OVX＋EX3与OVX组差异无显著性意义。3种强度的单纯运动均能对腰椎产生有益的作用。3）对于运动和雌激素的联合作用：在胫骨，3个联合组均比雌激素对照组和各自强度的单纯运动组骨量增多（P〈0．05）。在腰椎，无此协同作用。结论：去卵巢大鼠骨骼对于运动的反应与该部位是否是载荷直接作用部位和去卵巢大鼠是否补充雌激素有关。     

运动对去卵巢大鼠胫骨骨量影响的骨形态计量学研究

目的：探讨不同强度运动及运动与雌激素联合作用对去卵巢大鼠胫骨骨量的影响与机制。方法：80只3月龄雌性SD大鼠去卵巢分成：正常对照组（SHAM）、骨质疏松对照组（OVX）、雌激素对照组（OVX＋ES）、3个单纯运动组（低强度运动组（OVX＋EX1）、中等强度运动组（OVX＋EX2）、大强度运动组（OVX＋EX3））以及3个运动与雌激素联合组（低强度运动加雌激素组（OVX＋EX1十ES）、中等强度运动加雌激素组（OVX＋EX2＋ES）、大强度运动加雌激素组（OVX＋EX3＋ES）），用骨形态计量学方法，研究8周的1h／day，5days／week低强度（8m/min）、中等强度（18m/min）和大强度（28m/min）跑台运动对大鼠胫骨近端（PTM）松质骨骨量的影响。结果：（1）OVX组骨量由于骨代谢增加比SHAM组降低（P〈0.05），而补充雌激素后骨丢失减少。（2）单纯运动对骨量的影响：与OVX组比较，OVX＋EX1组和OVX＋EX2组胫骨的骨吸收减少（P〈0.05）、骨形成增加、骨量增加（EX2比EX1增加更多），OVX＋EX3与OVX组差异无显著性意义。（3）3个联合组均比雌激素对照组和各自强度的单纯运动组骨量增多（P〈0.05）。结论：去卵巢大鼠胫骨对运动的反应与是否补充雌激素有关，激素和运动在减少骨量丢失中具有协同作用。     

中等强度运动ERβ和RANKL/OPG变化及对骨量的调控机制

目的通过中等强度跑台运动干预,探讨运动经ERβ和RANKL/OPG对去卵巢大鼠骨量的影响效应,为阐明有氧运动对骨量的影响及机制提供实验依据。方法 3月龄雌性SD大鼠随机分为BC(基础)、SHAM(假手术)组、OVX(去卵巢)组、OVX+T(去卵巢+运动)组,后3组各分为4、8、12周组。OVX+T组采用跑台训练,坡度5°,5d/周。以DXA测定大鼠全身BMD;以RT-PCR测定ERβmRNA表达;以Western blot测定ERβ、RANKL和OPG蛋白表达。结果运动组大鼠BMD随运动时间增长而增加,OVX+T12组BMD显著高于同期OVX组(P<0.01)。OVX+T各组大鼠ERβmRNA表达量均显著高于同期SHAM组,OVX+T8组达到最大值,且显著高于同期OVX8(P<0.05)。SHAM各组大鼠ERβ、OPG蛋白表达量均显著高于同期OVX组(P<0.01);RANKL蛋白表达量均显著低于同期OVX组(P<0.01)。OVX+T各组大鼠ERβ、OPG蛋白表达量表现为上升趋势,均为OVX+T12组达到最大值;RANKL表达量呈现下降态势,OVX+T12组达到最低值。结论中等强度跑台运动上调骨ERβ、OPG蛋白及ERβmRNA表达,下调RANKL蛋白表达,降低RANKL/OPG,增加去卵巢大鼠BMD;运动增加去卵巢大鼠骨量的机制与ERβ表达增加和RANKL/OPG比值下降密切相关。     

运动对去卵巢大鼠腰椎骨量影响的骨形态计量学研究

目的：探讨不同强度运动及运动与雌激素联合作用对去卵巢大鼠腰椎骨量的影响及机制.方法：80只3月龄雌性SD大鼠去卵巢分成：正常对照组（SHAM）、骨质疏松对照组（OVX）、雌激素对照组（OVX＋ES）、3个单纯运动组（低强度运动组（OVX＋EX1）、中等强度运动组（OVX＋EX2）、大强度运动组（OVX＋EX3））以及3个运动与雌激素联合组（低强度运动加雌激素组（OVX＋EX1＋ES）、中等强度运动加雌激素组（OVX＋EX2＋ES）、大强度运动加雌激素组（OVX＋EX3＋ES））,用骨形态计量学方法,研究8周的1h/day,5days/week低强度（8 m/min）、中等强度（18 m/min）和大强度（28m/min）跑台运动对大鼠第四腰椎（L4）松质骨骨量的影响.结果：（1）OVX组静态骨量指标由于骨吸收和骨形成的增加比SHAM组降低（P＜0.05）,补充雌激素各组骨量增加.（2）三种强度的单纯运动均能使腰椎骨量较骨质疏松对照组增多,各强度间静态指标差异无显著性意义,但运动强度与三个静态骨量指标呈现正相关关系.（3）三个运动和雌激素联合组静态骨量指标与各自强度的单纯运动组及雌激素对照组相比无增加.结论：低、中等和大强度的单纯运动均能对腰椎产生有益作用,三种强度的运动和雌激素联合在腰椎未能显示协同作用.     

运动与大豆异黄酮联合对去卵巢大鼠骨代谢指标的影响

目的研究运动与大豆异黄酮的联合作用对去卵巢大鼠骨代谢生化指标的影响。方法 60只3月龄SD大鼠按体质量随机平均分成5组,即假手术组(SHAM,n=12),骨质疏松模型组(OVX,n=12),异黄酮组(ISO,n=12),运动+异黄酮组(ISO+E,n=12),雌激素组(E2,n=12)。所有动物分笼饲养,各组均接受腹腔手术。除SHAM组外,其他各组均切除卵巢。ISO组每天以30 mg/kg体质量的剂量灌胃异黄酮I,SO+E组除了每天以30 mg/kg体质量的剂量灌异黄酮外,每周跑台运动5次,E2组每天以0.1 mg/kg体质量的剂量灌胃己烯雌酚。各组均自由饮水,喂食标准鼠类饲料,实验时间为3个月。3个月后,各组大鼠股动脉放血处死,留取血清,对以下指标检测:血清E2、BGP、AKPs、TRACP、Ca2+、P。结果 OVX组血清E2水平最低,显著低于SHAM、E2组;OVX组的血清AKP、sTRACP、BGP显著高于SHAM组、E2组(P<0.01);ISO+E组的AKP s、TRACP、BGP显著低于OVX组(P<0.05);各组间Ca2+、P差异没有统计学意义(P>0.05)。结论运动与大豆异黄酮联合可以抑制高转换型骨质疏松,对防治骨质疏松有良好的协同作用。     

12 周下坡跑对去卵巢大鼠股骨骨髓脂肪组织容量和微血管密度 的影响

目的：探讨运动对去卵巢大鼠骨髓脂肪组织容量及微血管密度的影响。方法：15只9周龄雌性SD大鼠随机分为3组：假手术组（SHAM）、去卵 巢组（OVX）、去卵巢+运动组（OVX+EX）,每组5只,OVX组和OVX+EX组行去卵巢手术,SHAM组只切除卵巢周围少量脂肪组织。OVX+EX大鼠进 行12周跑台下坡跑运动,跑速为18 m/min,每天运动时间为45 min,每周5天。12周后,取右侧股骨进行骨密度测定,取左侧股骨远侧干骺端制成石 蜡标本,苏木素-伊红染色（HE）用于观察骨髓病理学改变,计算骨髓脂肪组织容量百分比,采用免疫组织化学技术,CD34抗原标记血管内皮细胞,计 算骨髓微血管密度（MVD）。结果：与SHAM组相比,OVX组大鼠骨密度显著下降（P<0.05）,提示骨质疏松造模成功;股骨干骺端骨髓脂肪组织容量 百分比显著增高（P<0.01）,骨髓MVD显著降低（P<0.01）;OVX+EX组大鼠骨密度、骨髓MVD均高于OVX组（P<0.05）,骨髓脂肪组织容量百分比显著 低于OVX组（P<0.05）。结论：12周下坡跑运动可以有效抑制大鼠去卵巢后骨密度的下降,降低骨髓脂肪组织容量,提高骨髓微血管密度。     

不同强度运动对去卵巢大鼠血浆钙磷水平的影响

目的:了解不同强度跑台运动以及运动和雌激素联合作用对去卵巢大鼠血清钙磷水平的影响。方法:3月龄雌性SD大鼠去卵巢分正常对照组(SHAM)、骨质疏松对照组(OVX)、雌激素对照组(OVX ES)、低强度运动组(OVX EX1)、低强度运动加雌激素组(OVX EX1 ES)、中等强度运动组(OVX EX2)、中等强度运动加雌激素组(OVX EX2 ES)、大强度运动组(OVX EX3)、大强度运动加雌激素组(OVX EX3 ES),用生化的方法,研究8周的低强度(8m/min)、中等强度(18m/min)和大强度(28m/min)跑台运动以及运动和雌激素联合作用对大鼠血清钙磷水平的影响。结果:去卵巢组和3个强度的单纯运动组与正常组相比血钙浓度降低(P<0.05),4个去卵巢组组间差异无显著性意义;血磷降低无显著性意义。各补充雌激素组与骨质疏松对照组相比血钙升高(P<0.05),4组组间血钙差异无显著性意义。结论:无论去卵巢大鼠是否补充雌激素,3种强度的运动对血钙无影响。     

不同方式跑台运动对去卵巢小鼠破骨细胞分化及相关调节因子的影响

目的:以去卵巢小鼠模拟妇女绝经后骨质疏松症状,对比研究上、下坡跑台运动对去卵巢小鼠破骨细胞分化及相关调节因子的影响.方法:64只8周龄C57 BL/6雌性小鼠随机分为4组:假手术安静组(SHAM),去卵巢安静组(OVX),去卵巢上坡跑组(OVX +UP),去卵巢下坡跑组(OVX +DOWN).结果:与SHAM组相比,OVX组小鼠干细胞向巨噬细胞分化的能力、巨噬细胞向破骨细胞分化的能力均显著增强;骨组织RANKL、M-CSF和RANK的基因表达显著增加,而OPG的基因表达显著降低.与OVX组相比,两运动组小鼠破骨细胞的分化得到了较好的抑制.结论:跑台运动可有效抑制小鼠去卵巢后破骨细胞的大量分化,从而有利于预防骨质疏松症的发生,且下坡跑运动比上坡跑运动更有效.     

小鼠生长期下坡跑改善去卵巢后骨中Ⅰ型胶原蛋白表达和骨形成

目的：研究下坡跑对生长期和去卵巢小鼠骨中Ⅰ型胶原蛋白表达和骨量的影响。方法：80 只 4 周龄 C57BL/6 雌性小鼠适应性喂养 1 周后随机分为安静组（C 组）、运动组（D 组）、安静去卵巢组（C+OVX 组）、运动去卵巢组（D+OVX 组）和安静假手术组（C+SHAM 组）,每组 16 只。D 组和 D+OVX 组进行 8 周下坡跑训练,剩余 3 组不训练。最后 1 次训练结束 24 h 后,处死 C 组和 D 组小鼠;C+OVX 组和 D+OVX 组小鼠进行去卵巢手术,C+SHAM 组进行假手术,术后安静状态下喂养 6 周,静养结束后,处死这 3 组小鼠。结果：（1）8 周下坡跑训练结束后,小鼠骨中 COL1α1 mRNA 和Ⅰ型胶原蛋白表达上调有统计学意义,骨组织形态计量学指标和骨量增加有统计学意义;（2）去卵巢 6 周后,小鼠骨中 COL1α1 mRNA 和Ⅰ型胶原蛋白表达上调有统计学意义,骨组织形态计量学指标和骨量提高有统计学意义。结论：下坡跑可能通过上调骨中 COL1α1 mRNA 和Ⅰ型胶原蛋白表达来改善骨组织形态结构和骨量,且这种作用在去卵巢后仍然存在。     

大强度运动对去卵巢大鼠骨量的影响

成年ＳＤ大鼠去卵巢建立骨质疏松模型,用骨形态计量学方法,研究８周的跑台运动对大鼠胫骨近心干骺端松质骨骨量减少的影响。结果：去卵巢安静组大鼠骨量减少,骨形成增加,骨吸收增加,为高转换型的骨代谢。去卵巢后大强度运动与去卵巢安静组大鼠各项指标相比无显性差异。     

上、下坡跑台运动对去卵巢小鼠骨密度及骨组织形态计量学指标的影响

目的:以去卵巢手术小鼠模拟妇女绝经后骨质疏松症状,对比研究上、下坡跑台运动对于去卵巢小鼠骨密度和骨组织结构的影响。方法:32只8周龄C57 BL/6雌性小鼠随机分为4组:假手术安静组(SHAM)、去卵巢安静组(OVX)、去卵巢上坡跑组(OVX+UP)和去卵巢下坡跑组(OVX+DOWN)。SHAM组小鼠行去卵巢假手术,其余3组小鼠均摘除卵巢。训练方案:OVX+UP组进行上坡跑训练而OVX+DOWN组进行下坡跑训练,每次40min,每周训练5次,共训练8周。8周后取左侧股骨和胫骨检测其干骺端骨密度,取右侧胫骨和第3腰椎做硬组织切片,检测其组织形态计量学指标。结果:与SHAM组相比,OVX组小鼠股骨和胫骨干骺端骨密度显著下降,胫骨和第3腰椎组织形态计量学指标也出现骨质疏松性变化;两运动组小鼠股骨和胫骨干骺端骨密度比OVX组小鼠明显提高,胫骨和第3腰椎组织形态计量学指标也比OVX组明显改善,且OVX+DOWN组比OVX+UP组的效果更明显。结论:跑台运动可有效预防小鼠去卵巢后骨质疏松症的发生,且下坡跑运动比上坡跑运动更有效。     

运动对去势大鼠成骨细胞OPGmRNA表达的影响

研究目的：探讨运动时去势雌性大鼠成骨细胞骨保护素(osteoprotegerin，OPG)表达变化的影响并讨论其在骨代谢变化中的意义。研究方法：24只4月龄雌性大鼠随机分为3组：正常时照组、去势组、去势后运动组。去势后运动组和去势组均行双侧卵巢切除，去势后运动组大鼠卵巢切除后在跑台上进行中等强度运动(18m／min，1h／day，5d／week)10周。10周后处死动物时血钙、血骨钙素、尿肌苷、尿羟脯氨酸进行检测；时股骨骨髓基质干细胞进行成骨细胞诱导培养，细胞培养至14天抽提细胞内总RNA，RT-PCR方法半定量检测各组细胞OPG基因mRNA表达量。主要结果和结论：去势组大鼠血钙、尿羟脯氨酸／肌苷均高于时照组，去势后运动组与时照组比较，上述指标无统计学差异。血骨钙素在3组之间无统计学差异。去势组大鼠OPG基因mRNA表达显著低于对照组，去势后运动组与时照组相比差异无显著性。雌激素缺乏导致骨吸收增强，运动可以抑制去势大鼠的骨吸收增强。雌激素缺乏后骨髓微环境中OPG基因mRNA表达降低，运动抑制去卵巢大鼠的骨吸收亢进可能与促进骨髓微环境中OPG基因表达有关。     

不同负重强度运动对去势大鼠股骨生物学指标的影响

目的:以去卵巢大鼠为研究对象,通过动物实验观察不同负重强度游泳运动对去势大鼠骨密度、骨矿物质含量及骨生物力学指标的变化,以探讨运动对骨质疏松症的治疗机制。方法:取10月龄雌性SD大鼠50只,随机分为A假手术安静组(正常对照组)、B模型安静组(实验对照组)、C低强度运动组、D中强度运动组、E高强度运动组,每组10只。除假手术组外,其余各组大鼠均行双侧卵巢切除术,假手术组按相同手术方法操作,但不切除卵巢。术后第10周分别给予游泳训练共12周。观察12周后不同负荷强度运动对各组大鼠右侧股骨骨密度及骨矿物质含量的变化,并取左侧股骨,进行骨生物力学指标检测。结果:游泳运动组大鼠股骨骨密度显著高于模型组(P<0.05),与假手术组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。中强度运动组最大应力、断裂应力均明显优于模型组;各组最大伸长无显著差异。结论:适宜强度的游泳运动能明显抑制去势大鼠股骨骨密度及骨钙矿物质含量的降低及对大鼠的骨生物力学指标有良性调整作用。     

运动对老年小鼠骨代谢及生物力学指标的影响

目的:探讨运动对衰退骨组织的结构和功能的影响作用及与衰老的关系。方法:40只12月龄清洁级雄性昆明小鼠,随机分成老年对照组、10min运动组、20min运动组和40min运动组,分别实施12周不同的运动方案,10只3月龄和10只7月龄清洁级雄性昆明小鼠分别作为青年和成年对照组。采用固体物理密度仪测定骨密度,骨生物力学测量仪测定最大载荷、最大应力、模量和能量。结果:1)运动各组与老年对照组相比,运动各组间相比ALP均无显著性差异;与老年对照组相比,10min、20min运动组骨密度升高(P=0.067,P=0.071);2)与老年对照组分别相比,青年对照组、成年对照组最大载荷、最大应力和模量均显著升高(P<0.01);运动各组与老年对照组分别相比,20min运动组的最大载荷、最大应力、模量和能量值均升高于老年对照组(P<0.01、P<0.05),运动各组组间相比,20min运动组的最大载荷和最大应力高于10min运动组(P<0.01、P<0.05),也高于40min运动组(P<0.05)。结论:1)适宜负荷的游泳训练可促进骨的矿化;2)游泳对骨生物力学指标的影响与运动负荷有关,适度负荷的的游泳运动可较好改善骨生物力学综合性能,运动负荷不足或负荷过大都无法优化运动效应;3)适宜的运动能显著改善骨代谢,改善骨的结构和功能,促进骨生物力学指标的优化,这对延缓骨细胞衰老和骨组织的功能衰减具有积极意义。