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骨质疏松症是一种骨量降低与骨组织显微结构退化的进行性骨骼疾病。全身振动治疗作为一种非药物、非侵入式治疗骨质疏松症疗法,越来越受到患者青睐。关于全身振动疗法的作用机理和疗效的研究就显得尤为重要。本文旨在研究骨质疏松前和骨质疏松后进行全身振动治疗对骨微观结构形态和力学性能的影响,并观测了振动疗效维持效果。本研究从宏观-细观-微纳观三个尺度研究雌性大鼠不同时期进行高频低载全身振动对骨性能的影响。将180只10周龄雌性Wistar大鼠随机分为4组,分别为去势前振动组(WBV)、去势后振动组(OW)、去势组(OVA)和对照组(CON)。经过2周适应后,WBV组大鼠进行振动频率为35Hz,峰值加速度为0.25g,30min/day,5day/week,8week的垂直方向全身振动实验,其余组自由活动,并在第8周结束时每组处死15只,采集血清和四肢骨。在第9周为WBV组、OW组、OVA组剩余所有大鼠进行双侧卵巢切除手术并恢复2周。从第11周开始,OW组进行相同振动参数的全身振动实验,其余组自由活动,并在第18周结束时每组处死15只,采集相同部位样本。从第19周开始为时8周,4组均不做任何干预的自由活动,并在第26周结束时处死所有大鼠,采集相同部位样本。全身振动实验结束后,对左侧股骨、胫骨进行显微计算机断层扫描以评估股骨远端、胫骨近端松质骨微观结构,股骨中段、胫骨中段皮质骨微观结构。左侧股骨进行三点弯曲试验以检测股骨力学参数。右侧尺桡骨进行胶原拉伸试验检测尺桡骨胶原力学参数。左侧尺桡骨进行拉曼光谱检测定量分析尺桡骨组织成分。所得血液离心后进行血清检测评价骨重建活跃度。通过单因素方差分析(ANOVA)对5种检测方法所得结果进行组间均数比较,结果发现:第8周时,WBV组与其它组相较微观结构参数均未发现显著变化,股骨弹性模量、股骨刚度、尺桡骨胶原力学参数与OVA组、CON组相较均显著降低(p<0.05),血清中I型胶原C端肽(CTX-1)、抗酒石酸酸性磷酸酶5b(TRACP-5b)与CON组相较均显著升高(p<0.05)。本研究发现骨质疏松前全身振动降低了皮质骨刚度和骨胶原拉伸力学性能,未对骨的微观结构形态产生积极影响。第18周时,OW组股骨远端、胫骨近端BMD、BV/TV和Tb.N与OVA组、CON组相较均呈现OVA组
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