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目的通过影像学、组织学、免疫组织化学(骨形态发生蛋白2,BMP-2)观察,骨组织形态计量学、骨密度(bone mineral density,BMD)和生物力学测量,探讨雷尼酸锶(strontium ranelate,SR)对大鼠股骨骨质疏松性骨折(Osteoporoticfracture,OPF)愈合的影响。方法1.骨质疏松动物模型的建立:6个月Wistar雌性处鼠60只,体重220～280 g,大鼠饲养于天津医科大学动物实验中心。每只大鼠,用10%水合氯醛(0.3g/kg)腹腔注射麻醉,麻醉效果满意后,用双能X线仪测量大鼠腰4、5椎体BMD,然后,在无菌条件下经背侧切除双侧卵巢组织,切除组织进行组织形态学检查,确保切除组织为卵巢组织。术后将大鼠放回笼中自由活动,常规饲养。术后3个月,再次用双能X线仪测量大鼠腰4、5椎体BMD,以确定骨质疏松动物模型建立成功。将60只骨质疏松大鼠随机分为两组,实验组(SR治疗组)和空白对照组,每组30只。2.大鼠OPF模型的建立:确定骨质疏松动物模型建立成功后,两组大鼠,用同样的方法进行腹腔注射麻醉,麻醉效果满意后,在无菌条件下,随机选一侧股骨,暴露股骨干,在股骨中段行横行截骨,制作横行骨折模型,然后用自制加锁髓内针固定,固定效果满意后,逐层缝合伤口。术后将大鼠放回笼中,自由活动,常规饲养。3.给药方法和剂量:PPF术后第一天开始,实验组每只大鼠按400 mg/(kg·d)SR灌胃,对照组给予同体积的生理盐水灌胃,共6周。4.实验观察指标4.1影像学观察:OPF术后即刻、2、6周,用X线拍片机(美国GE公司)拍CR片,观察加锁髓内针位置和骨折断端愈合情况。4.2组织学和免疫组织化学(BMP-2)观察:OPF术后2和6周,每组随机取5只大鼠,断颈处死后取骨折处骨痂组织(含骨折断端,长约3 cm的骨组织),6周时加取健侧股骨干骺端,常规固定、脱水,石蜡包埋,切片,层厚5μm,HE染色和免疫组织化学染色后镜检。4.3骨组织形态计量学测量:用染好的OPF术后6周的健侧股骨干骺端HE切片在Mimics图像处理与分析系统中进行骨形态学指标骨小梁面积比,骨小梁平均宽度和骨小梁平均间隔的测量。4.4 BMD测量:OPF术后6周对两组大鼠用双能X线仪测量腰4、5椎体BMD。4.5生物力学测量:OPF术后6周两组大鼠取术侧股骨,拔除加锁髓内针,采用ElectroForce 3200生物材料实验仪行三点弯曲实验。结果1.影像学观察结果:OPF术后即刻、2周X线检查示,两组股骨骨折断端对位对线均良好,未见明显差异。OPF术后6周X线显示,实验组骨折断端骨痂较大,整条股骨骨膜下都有不同程度的骨痂形成,骨折线模糊,有连续骨痂通过骨折断端;对照组骨折断端骨痂较小,骨折线模糊,骨折断端仍有透亮线存在。2.组织学和免疫组织化学观察结果:OPF术后2周时,组织学观察未见明显差异,免疫组织化学染色显示实验组BMP-2表达阳性细胞数高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.01)。OPF术后6周,组织学显示实验组较对照组骨痂组织大,有较多的成熟软骨细胞,纤维组织少,一些原始骨小梁开始向成熟骨小梁过渡,实验组在组织学上比对照组愈合提前。OPF术后6周,实验组BMP-2表达阳性细胞数仍高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.01)。3.骨组织形态计量学测量:OPF术后6周时,实验组骨小梁面积比和骨小梁平均宽度高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.01);骨小梁平均间隔小于对照组,差异有统计学意义(P＜0.01)。4.BMD测量结果:OPF术后6周时,实验组腰4、5椎体BMD高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.01)。5.生物力学测量结果:OPF术后6周时,术侧股骨三点弯曲实验显示,实验组最大负荷、最大桡度高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.01)。结论1.SR有抑制骨质吸收和促进骨形成的双重作用。2.SR能增加骨小梁数量,使骨小梁增粗,骨小梁间隙变窄,改善骨的显微结构。3.SR能刺激成骨细胞分泌BMP-2,刺激成骨作用,促进OPF愈合。4.SR在治疗OPF的同时能有效的治疗OP,增加BMD。5.SR能提高OPF愈合后股骨的生物力学特性。
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