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垂直振動(dòng)對(duì)大鼠腰椎小關(guān)節(jié)退變及骨密度影響的實(shí)驗(yàn)研究

劉博1 高天君2* 馬遠(yuǎn)征2 王亮2 黎立2

1． 河北北方學(xué)院，河北 張家口 0750002． jie放軍第 309 醫(yī)院，北京 100091

中圖分類號(hào): Ｒ681. 5 + 3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1006-7108( 2016) 10-1246-05

摘要: 目的 觀察大鼠腰椎小關(guān)節(jié)突在不同振動(dòng)頻率下關(guān)節(jié)軟骨退變程度及腰痛相關(guān)因子的表達(dá)情況，同時(shí)探究振動(dòng)對(duì)骨密度的影響。方法 收集對(duì)照組和振動(dòng)組( 振動(dòng)組接受 15 min/ d，頻率 5 ～ 60 Hz、振幅 3 mm 的垂直振動(dòng) 12 w) 大鼠腰椎小關(guān)節(jié)軟骨，采用 HE 染色和 AB-PAS 染色，進(jìn)行 Mankin 評(píng)分評(píng)價(jià)軟骨退變程度; 免疫組化染色觀察凋亡軟骨細(xì)胞、COX-2、PGE2、CII 在小關(guān)節(jié)突軟骨表達(dá); 雙能 X 線吸收法測(cè)量振動(dòng)前后股骨頸骨密度。結(jié)果 對(duì)照組、5 Hz 振動(dòng)組、20 Hz 振動(dòng)組、60 Hz 振動(dòng)組小關(guān)節(jié) Mankin 評(píng)分依次增加，有顯著性差異( P ＜ 0. 05) ; 組間凋亡軟骨細(xì)胞、COX-2、PGE2 表達(dá)隨著振動(dòng)頻率增加而顯著性增強(qiáng)( P ＜ 0. 05) ; 對(duì)照組與 5Hz 振動(dòng)組 CII 表達(dá)差異不明顯( P ＞ 0. 05) ，其余各組間 CII 表達(dá)差異明顯( P ＜ 0. 05) ; 組間骨密度增加值無顯著性差異。結(jié)論 長(zhǎng)時(shí)間垂直振動(dòng)可導(dǎo)致軟骨退變，振動(dòng)頻率越大，小關(guān)節(jié)退變?cè)街? 振動(dòng)與致痛因子表達(dá)具有相關(guān)性; 5 ～ 60 Hz、3 mm 振幅振動(dòng)不能促進(jìn)幼齡大鼠 BMD 增加。

關(guān)鍵詞: 振動(dòng); 腰椎小關(guān)節(jié); 免疫組化; 原位末端標(biāo)記法腰痛是患者就診zui常見的癥狀之一，直升機(jī)駕駛員、汽車駕駛員等人群中發(fā)病率較高。腰痛zui常見的致病因素包括退行性骨關(guān)節(jié)炎( osteoarthritis，OA) 、椎間盤源性腰痛等［1］。其中 OA 的主要病理變化是關(guān)節(jié)軟骨退變，其致病因素較多，常見的有炎癥介質(zhì)、異常機(jī)械應(yīng)力等。有研究［2］發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)力可影響腰椎小關(guān)節(jié)正常的軟骨組成，從而導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨退變，且退變程度與應(yīng)力施加時(shí)間呈正相關(guān)。在少有的研究中，垂直振動(dòng)作為應(yīng)力的一種特殊形式，其對(duì)腰椎小關(guān)節(jié)退變及骨密度影響被列入本研究。

1 材料和方法

1. 1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物6w 齡 Sprague-Dawley 雄性大鼠 40 只，SPF 級(jí)，體重( 210 ± 10) g( jie放軍軍事醫(yī)學(xué)學(xué)院動(dòng)物中心提供) ，合格 證 號(hào) 為 SCXK-( 軍) 2012-0004。實(shí) 驗(yàn) 經(jīng)309 醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理委員會(huì)許可后實(shí)施。

1. 2 腰椎小關(guān)節(jié)退變動(dòng)物模

1. 2. 1 動(dòng)物分組: 隨機(jī)抽簽分組: 對(duì)照組 10 只，編號(hào)為 A; 振動(dòng)實(shí)驗(yàn)組 30 只，分為 3 組，每組 10 只，編號(hào)為 B、C、D，各組放入相同環(huán)境中單籠飼養(yǎng)。

1. 2. 2 建立模型: ①A 組不做特殊處理。②將振動(dòng)各組大鼠分批放入振動(dòng)訓(xùn)練臺(tái)的特制容器內(nèi)，大鼠呈直立位，分別對(duì) B 組、C 組、D 組施加 5、20、60 Hz垂直振動(dòng)，每組振動(dòng) 15 min / d，振幅峰值為 3 mm，連續(xù) 12 w。在振動(dòng)前后，用 5% 水合氯醛( 7 mL / kg) 經(jīng)腹腔麻醉大鼠，雙能 X 線吸收法測(cè)量股骨頸 BMD。

1. 2. 3 取材和處理: 耳緣靜脈空氣栓塞法處死各組大鼠，收集 L5-L6 腰椎小關(guān)節(jié)軟骨; 4% 多聚甲醛溶液固定 24 h。15% 乙二胺四乙酸脫鈣 7d。流水沖洗 24 h。梯度酒精脫水后二甲苯透明，石蠟包埋。六張為一組連續(xù)切片，層厚 4 ～ 5 μm，樹膠封固。試劑來源: 細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒由上海羅氏制藥公司提供; 兔抗大鼠環(huán)氧化酶 2 抗體、兔抗大鼠 CollagenII 抗體、DAB 顯色試劑盒、SABC 免疫組化試劑盒、AB-PAS 染液由武漢博士德生物工程有限公司提供，兔抗大鼠前列腺素 E2 抗體由上海恒遠(yuǎn)生物科技公司提供，余試劑由jie放軍 309 醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室提供。

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