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研究背景:骨质疏松症是一种以骨密度下降、骨折风险增加为特征的全身性骨骼疾病。随着我国人口老龄化的趋势日益显著,骨质疏松症的发病人群十分庞大。流行病学调查发现我国50岁以上人群的发病率高达20.6%,骨质疏松症及其严重的相关并发症已经成为影响老年人尤其是老年女性生活的主要疾病。在其发病机制中,维生素D缺乏是引起负钙平衡、骨丢失加快、继发性甲状旁腺功能亢进、跌倒增加、骨折风险升高的重要危险因素。维生素D的获取途径十分特别,90%以上依靠皮肤吸收紫外线后将胆固醇转化而来。由于现代人生活方式的改变,室外活动减少不能获得足够的日光暴露时长,同时以LED为主的室内光源中不含有紫外线,导致机体维生素D合成减少,进一步加重了骨量丢失。紫外线在维生素D的光合成途径中扮演的重要角色已经得到广泛的认证,290-340nm波长的紫外线具有显著的促进维生素D合成的效果,但由于高强度紫外线诸多的副作用,尤其在对皮肤的损伤,使得人工紫外光源照射补充维生素D进而预防、治疗骨质疏松症的方法未被进一步的研究。目的:1.观察中波紫外线照射对卵巢去势大鼠骨质疏松的影响;2.观察中波紫外线照射对卵巢去势大鼠维生素D代谢的影响;3.观察中波紫外线照射对卵巢去势大鼠皮肤的副作用;4.探讨中波紫外照射方法缓解卵巢去势大鼠骨质疏松症进程的作用机制。方法:1.实验分组与模型制备按照随机分组原则,将40只雌性SD大鼠,8周龄,清洁级,体重200±20g,随机分为A组:假手术对照组(sham)、B组:模型组(OVX)、C组:低强度紫外照射组(OVX+low UVB)、D组:高强度紫外照射组(OVX+high UVB),每组10只。除假手术组外,其余3组行双侧卵巢切除手术。假手术对照组切除双侧卵巢周围与卵巢等大的脂肪组织,不破坏卵巢实质。2.利用人工紫外线光源对各组进行照射处理紫外参数(波长315±10nm,强度13–16μW/cm2、25–30μW/cm2)卵巢去势术后3日开始进行照射干预,照射灯箱为一20cm*20cm*20cm的五面玻璃正方形盒子,顶面可以无任何遮挡的悬挂人工紫外光源,光源距离大鼠皮肤照射区垂直距离为20cm。A、B组给予单纯LED灯照射60min/day,C组给予LED灯+低强度UVB(13–16μW/cm2)灯照射60min/day,D组给予LED灯+高强度UVB(25–30μW/cm2)灯照射60min/day。照射时间为每日8:00-11:00,照射时长为16周。3.取材处理及相关指标检测每周称量大鼠体重,第16周取背部暴露区皮肤行HE染色。取双侧股骨、左侧胫腓骨,分别行Micro-CT检测、HE切片染色、骨强度检测,分析各组骨量、骨微观形态变化。OVX术前、第4、8、12、16周采集血清,分别使用酶联免疫法检测血清25羟维生素D3(25(OH)D)、1,25-二羟维生素D3(1,25(OH)2D)、骨保护素(osteoprotegerin,OPG)、甲状旁腺激素(parathyroid homone,PTH)含量,分析各组大鼠骨代谢相关血清学指标的变化。结果:1.各组大鼠体重增长与时间成正相关,在第16周时,A组大鼠体重明显低于另外3组,具有统计学意义(P<0.05)。2.第16周Micro-CT测量股骨上、中、下段骨密度(bone material density,BMD),结果显示A组、D组、C组、B组各段骨密度呈递减趋势,即A组各段骨密度最高,B组骨密度最低,各组间差异具有统计学意义(P<0.05)。3.测量第16周股骨远心端骨体积分数(percent bone volume,BV/TV)、骨小梁厚度(trabecular thickness,Tb.Th),骨小梁分离度(trabecular separation,Tb.Sp),骨小梁数(trabecular number,Tb.N)、骨面积(bone area,B.Ar)显示,B组与A组相比各项骨微观形态指标显著降低,呈现明显的骨质疏松状态;C、D两组与B组相比各项指标显著改善,具有统计学意义(P<0.05)。4.股骨下段HE染色显示各组骨质疏松情况,胫腓骨骨强度测定结果与Micro-CT扫描结果相一致。5.各组骨代谢相关血清学指标组内比较结果:A组25(OH)D、1,25(OH)2D、OPG、PTH血清含量16周内变化无统计学差异(P>0.05);B组25(OH)D、1,25(OH)2D、OPG血清学含量逐渐减低,PTH血清学含量随时间逐渐升高(P<0.05);C、D两组25(OH)D、1,25(OH)2D血清学含量逐渐减低,OPG、PTH血清学含量随时间逐渐升高(P<0.05)。6.各组骨代谢相关血清学指标组间比较结果:第16周C、D两组较A、B组血清OPG含量明显升高;A组血清25(OH)D、1,25(OH)2D含量较余3组显著增多;A组血清PTH含量较另外3组明显降低,差异均具有统计学意义(P<0.05)。7.皮肤HE染色各组未见明显损伤与差异。结论:1.利用长期低强度中波人工紫外光源照射干预的方法,可以提高OVX大鼠的骨密度、改善骨微观形态结构缓解骨质疏松的进程。2.紫外照射干预可以促进OVX大鼠的成骨活动,但其体内维生素D含量未见明显提高。3.整个过程中大鼠照射区皮肤未见明显损伤。4.本研究为紫外线照射干预减缓骨质疏松形成提供了证据,使紫外照射方法成为预防、延缓骨质疏松症的一种潜在的非药物治疗方法,为骨质疏松症尤其是绝经后骨质疏松症的治疗提供临床参考。