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目的:通过在兔股四头肌注射不同剂量A型肉毒毒素,探索A型肉毒毒素注射剂量与骨骼肌形态及收缩力的量效关系。方法:将15只实验家兔(3.0～3.5Kg)随机分为A、B、C、D、E五组,每组3只。在兔右侧股四头肌不同部位共注射A型肉毒毒素3U(1ml)、6U(1ml)、12U(1ml)、18U(1ml)及24U(1ml),并分别在左侧股四头肌相应部位注射生理盐水1ml作为对照。注射后4周,所有实验家兔双侧股四头肌行:(1)CT扫描及图像3D重建,测量双侧股四头肌体积。(2)生物信号采集处理系统测量双侧股四头肌最大单收缩力及强直收缩力。(3)整块切取双侧股四头肌,测量湿重、体积;取注射点处股四头肌组织行苏木精-伊红(H-E)染色,显微镜下观察并测量肌纤维直径。比较双侧股四头肌最大单收缩力、强直收缩力、肌肉湿重、肌肉体积及肌纤维直径差异;检验左右侧差值在不同组间是否具有差异,并与A型肉毒毒素注射剂量进行线性回归分析。利用GraphPad Prism软件绘制A型肉毒毒素注射剂量-肌肉最大单收缩力及强直收缩力量效曲线、A型肉毒毒素注射剂量-肌肉湿重量效曲线、A型肉毒毒素注射剂量-肌肉体积量效曲线、A型肉毒毒素注射剂量-肌纤维直径量效曲线。结果:(1)A、B、C、D及E组家兔右侧股四头肌最大单收缩力分别为389.4±30.6g、325.9±28.1g、245.1±44.5g、263.1±64.1g、297.7±63.4g;左侧分别为 527.8±42.2g、495.8±38.8g、407.1±35.1g、461.6±53.6g、544.2±44.1g;左右侧比较具有统计学差异(p<0.001)。左右侧差值分别为 138.4±11.7g、169.9±18.3g、162.0±14.3g、198.5±21.0g及246.5±20.7g,不同剂量组的左右侧差值具有统计学差异(p=0.016)。股四头肌最大单收缩力左右侧差值与A型肉毒毒素注射剂量呈线性关系,线性回归方程为y=4.522x+1 26.086。(2)A、B、C、D及E组家兔右侧股四头肌强直收缩力分别为500.6±55.3g、457.5±54.6g、397.0±60.8g、471.5±60.9g、444.8±55.3g;左侧分别为 545.7±53.7g、528.7±57.7g、493.7±53.2g、583.6±60.1g、588.0±42.1g;左右侧比较具有统计学差异(p<0.001)。左右侧差值分别为 45.1±18.1g、71.2±15.8g、96.7±22.0g、112.1±7.1g、143.2±20.4g,不同剂量组的左右侧差值具有统计学差异(p=0.018)。股四头肌强直收缩力左右侧差值与A型肉毒毒素注射剂量呈线性关系,线性回归方程为y=4.326x+39.157。(3)A、B、C、D及E组家兔右侧股四头肌湿重分别为51.9±5.1g、34.1±6.7g、33.8±3.7g、43.6±5.2g、28.9±4.2g;左侧分别为57.1±4.3g、49.9±4.2g、51.7±3.9g、62.9±4.9g、50.0±4.5g;左右侧比较具有统计学差异(p<0.001)。左右侧差值分别为5.2±1.8g、15.8±2.5g、17.9±1.1g、19.3±1.3g、21.1±0.8g,不同剂量组的左右侧差值具有统计学差异(p=0.014)。股四头肌肌肉湿重左右侧差值与A型肉毒毒素注射剂量呈线性关系,线性回归方程为y=0.609x+8.185。(4)A、B、C、D及E组家兔右侧股四头肌体积分别为57.5±3.8ml、38.1±8.5ml、37.8±5.5ml、48.5±6.5ml、32.5±5.4ml;左侧分别为 62.0±5.3ml、54.2±6.2ml、56.2±4.8ml、68.4±5.7ml、54.3±4.7ml;左右侧比较具有统计学差异(p<0.001)。左右侧差值分别为 4.5±2.2ml、16.1 ±2.6ml、18.4±0.7ml、19.9± 1.1ml、21.8±1.0ml,不同剂量组的左右侧差值具有统计学差异(p=0.012)。股四头肌肌肉湿重左右侧差值与A型肉毒毒素注射剂量呈线性关系,线性回归方程为y=0.662x+7.796。(5)A、B、C、D及E组家兔右侧股四头肌肌纤维直径分别为32.3±3.3μm、26.8±1.4μm、24.3±1.4μm、22.4±1.7μm、22.5±1.1μm;左侧分别为 39.8±2.4μm、41.4±1.7μm、40.0±2.0μm、38.5±2.1μm、40.6± 1.1μm;左右侧比较具有统计学差异(p<0.001)。左右侧差值分别为 7.5±1.0μm、14.6±2.1μm、15.7±1.1μm、16.1±0.7μm、18.1±0.4μm,不同剂量组的左右侧差值具有统计学差异(p=0.043)。股四头肌肌纤维直径左右侧差值与A型肉毒毒素注射剂量呈线性关系,线性回归方程为y=0.369x+9.952。结论:注射A型肉毒毒素可导致骨骼肌萎缩及收缩力减弱,其变化程度与注射剂量间存在线性关系。