小鼠卵巢去勢致骨質疏松癥模型
卵巢是卵子發(fā)育和激素產生的器官,其受到下丘腦和垂體促性腺激素的雙重調控(卵泡雌激素FSH)和黃體生成素(LH)。LH是在下丘腦垂體促性腺激素釋放激素(GnRH)的作用下以脈沖的方式分泌,在正反饋作用下誘發(fā)排卵所需的LH峰。在卵巢,F(xiàn)SH受抑制素的雙重負反饋調節(jié),并受到性激素尤其是雌激素、孕激素的負反饋調節(jié)。雌激素在調節(jié)骨代謝及維持內環(huán)境的穩(wěn)定性方面有著重要的作用,雌激素水平低下被認為是導致骨質疏松癥的主要原因。雌性大鼠雙側卵巢摘除是一個較成熟的動物模型,可以成功建立模擬雌激素缺乏而導致的骨質疏松動物模型。這也為研究雌激素缺乏對人體其他系統(tǒng)的損害奠定了基礎。雌激素是體內重要的激素,它對骨代謝有著重要的作用。在對小鼠進行去勢手術后,機體處于一種低雌激素的微環(huán)境,骨轉換過程加速,骨代謝加強,成骨細胞量降低,破骨細胞活躍,從而導致機體骨量丟失以及正常生理結構的破換,容易導致骨質疏。研究顯示雌激素缺乏后,小鼠骨髓間充質細胞成骨能力顯著降低,這與骨質疏松發(fā)生有關;而且雌激素缺乏后,會加重牙周炎的程度,這與雌激素缺乏后降低了牙周膜成纖維細胞的增殖與成骨能力有關。
許多已知的骨代謝相關因子都受到雌激素的調控。在成骨細胞,雌激素能夠促進代謝生長因子IGF-I 的合成與分泌,同時抑制骨吸收相關因子,如白介素-1(IL-1)及白介素-6(IL-6)、前列腺素、腫瘤壞死因子(TNF)等。雌激素也可以促進骨保護素(OPG)的合成與分泌,而這種激素在抑制破骨細胞的功能方面有著重要的作用。多方證據(jù)表明,在卵巢切除術后或絕經后,由于骨小梁的快速缺失而導致骨質疏松。
1.實驗動物
SPF級Balb/c小鼠,健康,雌性未孕,4~6W,體重為18g~20g.
2.實驗分組
實驗分六組:正常對照組、模型組、陽性藥組、受試藥組三個劑量組,每組15只動物。
3.實驗周期
12W
4.建模方法
1. 小鼠3%戊巴比妥鈉40mg/kg腹腔麻醉后仰臥,腹部脫毛。
2. 在無菌條件下于腹股溝水平沿腹中線剪開皮膚及肌層,暴露腹腔。
3. 分離子宮并摘除卵巢,清理傷口后分兩層縫合皮膚及基層,待小鼠清醒后,將其放回潔凈籠具后放回飼養(yǎng)室飼養(yǎng),定期觀察小鼠狀態(tài)及死亡情況并做好記錄。
4. 術后3天,每只小鼠每天注射4萬單位青霉素,防止感染。
5. 對照組僅摘除卵巢周圍約1 g脂肪,而保留卵巢,其余處理相同。
6. 12W取材,X線測量各組小鼠骨密度(bone mineraldensity ,BMD),再腹腔注射麻醉,摘眼球取血,室溫靜止2h,4℃離心機3000r/min離心10min,分離出上層血清,置-80℃冰箱保存?zhèn)溆?。取小鼠脛骨標本用于病理學檢測。
5模型的評價
1.卵巢去勢后小鼠體重、雌二醇及骨密度變化
去勢組大鼠體重增長迅速,活動能力下降,毛色缺乏光澤而略灰暗,而對照組小鼠體重增加緩慢,毛色光亮,活動正常。去勢組雌二醇水平及股骨 BMD 顯著下降。
2 . 骨形態(tài)學染色
取各組小鼠脛骨標本,置入 10%中性甲醛緩沖固定液中(pH=7.2-7.4,4°C)固定 24-48h,再經 10%EDTA-2 Na 緩沖液(pH=7.4,4°C)脫鈣,隔5-7d 更換脫鈣液;脫鈣完全后,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,縱向石蠟包埋,5um 連續(xù)切片,常規(guī) HE 染色。
對照脛骨骨小梁密集,相互交織成網狀;模型組骨小梁數(shù)目明顯減少,骨小梁變薄,呈斷裂狀。
3 細胞因子的檢測
有研究發(fā)現(xiàn),雌激素的缺乏將導致機體自發(fā)的啟動應激反應。去勢后血清中IL-6 、IL-8 、IL-1β、TNF-α 的表達量增加,可以用ELISA 法檢測。
圖1小鼠卵巢去勢骨質疏松癥模型手術大體操作圖