佝偻病大鼠模型建立及骨密度变化的实验研究
【摘要】 目的 建立佝偻病的动物模型并实施干预治疗，观察骨密度的变化，为儿科临床佝偻病防治提供理论实验依据。方法 选用21天龄SD幼鼠42只，随机分为模型组(30只)和正常对照组(12只)，模型组避光并喂食缺乏VitD饲料6周，与正常对照组比较幼鼠生长发育、毛发、食欲、X片及腰椎骨密度(BMD)的变化;之后佝偻病组随机分3组给予不同的干预治疗。结果 佝偻病组大鼠骨骺端膨大，出现毛刷状、杯口状改变。佝偻病大鼠身长、体重与对照组相比差异有显著性(P<0.05)。佝偻病大鼠腰椎BMD较正常对照组低(P<0.001)。佝偻病的干预治疗以一次性肌注相当于人用量的VitD15万U为最好。结论 在喂养缺VitD饲料及避光6周后，SD幼鼠佝偻病动物模型制备成功，佝偻病大鼠有骨密度的明显降低，VitD是治疗佝偻病的主要方法。
关键词 佝偻病 大鼠模型 骨密度 维生素D缺乏
【文献标识码】 A 【文章编号】 1609-6614(2003)22-2029-02
, 百拇医药
Model of rickets rats and studying changes in bone mineral density
Zhao Lin，Li Yanhong，Zhu Dali
Department of Pediatrics，Second Affiliated Hospital of Kun Ming Medical College，Yun Nan650101.
【Abstract】 Objective To establish an animal model of rickets for studying its clinical changes in bone minˉeral density to same as a reference in prevention and treatment of rickets in pediatric.Methods 42twenty-one day SD rats were randomly divided into rickets model(32rats)and normal model(10rats).The experimental group kept away from sunlight and fed with Vitamin D deficient diet for six weeks.The weight，high，fur，appetite，X-ray and the bone mineral densityof the lumber changes were measured in both groups for comparison.Then the rickets rats were randomly divided three groups and treated with different therapies.Results The rickets rats’metaphases were splayed and there was widening of epiphysis line.The weight and high of the experimental group showed significant differences with normal group(P<0.05).BMD of the lumber vertebrate of the ricketsrats were decreased in compariˉson with normal(P<0.001).A signle dose of Vitamin D150000u injected intramus was the best way of treatment of rickets.Conclusion The rickets model was successfully established in young SD rats through Vitamin D deficient and kept away from sunlight over a period of sixweeks.Bone mineral densitywas decreased much in rickets rats.Treatment of rickets was main VitD.
, 百拇医药
Key words rickets rat model BMD VitD deficient
佝偻病是儿童时期的常见病、多发病，我们用大鼠制造佝偻病动物模型，并用X线片及双能X线骨密度检测仪(dual-energy X-ray absortionmetry，DEXA)对大鼠腰椎骨密度进行动态检测。验证了VitD 3 对本模型的治疗作用。
1 材料和方法
1.1 动物及模型制备
1.1.1 实验动物 21天龄SD大鼠42只，雌雄各半，(昆明医学院重点实验室提供)。体重34～52g，随机分为对照组及佝偻病组，佝偻病组30只，对照组12只。
1.1.2 动物模型制备 佝偻病组喂缺乏维生素D饲料和纯净水，对照组喂基础饲料和自来水。喂养6周做鼠全身X线片及腰椎BMD检测。之后佝偻病组随机分3组给予不同的干预治疗，分别为基础饲料组、高钙饲料组、维生素D组。基础饲料组:食用基础饲料;高钙饲料组:食用高钙饲料;维生素D组:食用基础饲料，并一次性肌肉注射VitD 3 0.9万U/100g(相当于人用量VitD 3 15万U) [1] 。(VitD 3 注射液:批号009010，上海第九制药厂生产，规格:30万U/ 支)干预治疗1月后做鼠全身X线片及腰椎BMD检测。
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1.1.3 饲料 基础饲料配方(%):玉米粉30g，麦麸35g，鱼粉8g，豆饼20g，酵母粉5g，骨粉1g，盐0.5g，蛋氨酸0.1g，VitD 3 0.1g，多种维生素0.2g;含钙量达1.18%。高钙饲料配方:在基础饲料基础上，再加上乳酸钙及适量骨粉使总钙量达1.8%。缺乏VitD饲料配方(%):玉米粉76g，蛋清粉5g，小麦麸质13g，碳酸钙5g，氯化钠1g(该配方经云南省科委检测不含VitD)。
1.1.4 喂养 动物置于避光室中，双鼠一笼喂养，自由进食。每周测量一次体重及身长，观察毛发、活动度。
1.2 方法
1.2.1 双能X线骨密度测定仪(DEXA) 采用美国Lunar公司产DPX-L型骨密度测定仪，精密度1%，扫描速度60mm/sec，分辨率1.0×1.0。具体测量步骤如下:(1)氯醚麻醉剂0.5ml滴入纱布上;(2)罩在大鼠口鼻上0.5～1min，直至大鼠麻醉;(3)放在特制的木板上，专人固定大鼠体位。
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1.2.2 骨X线片 光头到大鼠身体距离120cm，60KVP，100mA，0.06s。具体测量步骤同上。
1.2.3 统计学分析 结果以均数±标准差(X±s)表示，采用t检验、q检验，结果以P<0.05为具有统计学意义。
2 结果
2.1 佝偻病大鼠的体重与正常对照组比较 正常对照组身长、体重增长明显，活泼、毛发光泽好;佝偻病组食欲差、 脱毛、毛发光泽差，体重、身长增长慢，甚至不增或减轻。喂养6周时佝偻病组体重与正常对照组相比有统计学差异，见表1。
表1 佝偻病大鼠体重与正常对照组比较
注:与正常对照组比较， ˇ P<0.01
2.2 佝偻病大鼠腰椎骨密度与正常对照组比较 腰椎骨密度测定显示佝偻病组BMD明显低于正常对照组，见表2。
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表2 佝偻病组大鼠腰椎骨密度与正常对照组比较
注:与正常对照组比较， ˇ P<0.001
2.3 不同干预治疗方法对佝偻病大鼠腰椎BMD的影响比较 用VitD治疗的大鼠腰椎BMD较喂基础饲料组及高钙饲料组高(P<0.05)。高钙饲料组与基础饲料组相比差异无显著性(P>0.05)，见表3。
表3 佝偻病组不同干预治疗后腰椎BMD测量结果
注:与基础饲料组比较， ˇ P<0.05
3 讨论
佝偻病是我国重点防治的小儿四病之一。据国家统计局、卫生部等组织的全国儿童健康状况调查资料表明，我国小儿城乡佝偻病平均患病率约为40% [2] 。在我国，佝偻病主要原因仍是VitD缺乏，从而影响了钙磷的吸收，导致骨质沉积钙盐减少，骨密度降低，骨量不足，骨骼畸形。根据佝偻病的病因，我们把大鼠置于暗室，喂养缺VitD饲料的方式来制备佝偻病大鼠模型。用双能X线骨密度测定仪(dual-energy X-ray absortionmetry，DEXA)来测定大鼠腰椎的骨密度并进行分析。DEXA被认为是测量人体骨密度(bone mineral density，BMD)的较好方法。DEXA精确性高，检查用时少，辐射量低为其优点。DEXA不但可应用于人体，还能作小动物的骨量测定 [3] ，目前已广泛应用于临床。 已知VitD有两种形式，内源性VitD存在于皮肤中的7-脱氢胆固醇(7-DHC)，经紫外线照射后可转化为维生素D 3(VitD 3 );外源性VitD可从动物源性的食物中获得。VitD不足致肠道吸收钙减少，血钙水平降低刺激甲状旁腺素(PTH)分泌，能使血钙维持正常水平，但PTH使肾小管对磷重吸收下降，致血中钙磷乘积下降，从而造成骨样组织钙化障碍，骨密度降低 [4] 。
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本研究通过给大鼠喂养缺乏VitD饲料并避光，制成佝偻病大鼠模型，用DEXA测定正常对照组大鼠及佝偻病大鼠腰椎，佝偻病大鼠腰椎骨密度明显低于正常对照组;大鼠全身X线片显示:佝偻病大鼠干骺端膨大，有毛刷状、杯口状改变，符合佝偻病骨骼改变特征。与正常大鼠比较，佝偻病大鼠一般状况、体重、骨X光片改变与小儿佝偻病的临床变化相似，表明佝偻病幼鼠表明佝偻病幼鼠模型建立成功。
另外，本实验通过对佝偻病鼠实施不同的治疗方法结果显示骨密度恢复情况不同，VitD组大鼠腰椎BMD较喂基础饲料组高，有统计学意义(P<0.05)。VitD组大鼠食欲恢复快，活动度及毛发光泽恢复较好。大鼠用VitD治疗1月后腰椎BMD较正常对照组相比差异无显著性。表明在常规膳食的基础上，一次性肌注相当于人体用量15万U的VitD 3 已能使佝偻病治愈。而高钙组骨密度虽比基础饲料组高，但差异无显著性，其原因可能与基础饲料组的钙含量(1.18%)已达到大鼠供给量，而骨量随钙摄入的增加有一定阈值有关 [5] 。
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参考文献
1 董训兰，钱幼琼，徐波.维生素D突击疗法对维生素D缺乏性佝偻病大鼠治疗的实验研究.中华儿童保健杂志，1997，5(4):272.
2 马贤才，关庆润，李红菲，等.我国小儿佝偻病流行病学调查概况.实用儿科杂志，1986，1(5):323.
3 Michael GG，Robert K，Wendy H，et al.Dual-energy x-ray absorpˉtionmetry of the rat:Accuracy，precision，and measurement of bone loss.J Bone Miner Res，1993，8:795.
4 王慕迪.儿科学，第5版.北京:人民卫生出版社，2000，83-88.
5 Ramdale BJ，BasseyEJ，Pye DJ，et al.Dietary calcium intake relatives to bone mineral density in promenopaual women.Brit J Nutr，1994，71:74.
作者单位:650101云南省昆明医学院第二附属医院儿科, 百拇医药(赵 琳 李艳红 祝大丽)
关键词 佝偻病 大鼠模型 骨密度 维生素D缺乏
【文献标识码】 A 【文章编号】 1609-6614(2003)22-2029-02
, 百拇医药
Model of rickets rats and studying changes in bone mineral density
Zhao Lin，Li Yanhong，Zhu Dali
Department of Pediatrics，Second Affiliated Hospital of Kun Ming Medical College，Yun Nan650101.
【Abstract】 Objective To establish an animal model of rickets for studying its clinical changes in bone minˉeral density to same as a reference in prevention and treatment of rickets in pediatric.Methods 42twenty-one day SD rats were randomly divided into rickets model(32rats)and normal model(10rats).The experimental group kept away from sunlight and fed with Vitamin D deficient diet for six weeks.The weight，high，fur，appetite，X-ray and the bone mineral densityof the lumber changes were measured in both groups for comparison.Then the rickets rats were randomly divided three groups and treated with different therapies.Results The rickets rats’metaphases were splayed and there was widening of epiphysis line.The weight and high of the experimental group showed significant differences with normal group(P<0.05).BMD of the lumber vertebrate of the ricketsrats were decreased in compariˉson with normal(P<0.001).A signle dose of Vitamin D150000u injected intramus was the best way of treatment of rickets.Conclusion The rickets model was successfully established in young SD rats through Vitamin D deficient and kept away from sunlight over a period of sixweeks.Bone mineral densitywas decreased much in rickets rats.Treatment of rickets was main VitD.
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Key words rickets rat model BMD VitD deficient
佝偻病是儿童时期的常见病、多发病，我们用大鼠制造佝偻病动物模型，并用X线片及双能X线骨密度检测仪(dual-energy X-ray absortionmetry，DEXA)对大鼠腰椎骨密度进行动态检测。验证了VitD 3 对本模型的治疗作用。
1 材料和方法
1.1 动物及模型制备
1.1.1 实验动物 21天龄SD大鼠42只，雌雄各半，(昆明医学院重点实验室提供)。体重34～52g，随机分为对照组及佝偻病组，佝偻病组30只，对照组12只。
1.1.2 动物模型制备 佝偻病组喂缺乏维生素D饲料和纯净水，对照组喂基础饲料和自来水。喂养6周做鼠全身X线片及腰椎BMD检测。之后佝偻病组随机分3组给予不同的干预治疗，分别为基础饲料组、高钙饲料组、维生素D组。基础饲料组:食用基础饲料;高钙饲料组:食用高钙饲料;维生素D组:食用基础饲料，并一次性肌肉注射VitD 3 0.9万U/100g(相当于人用量VitD 3 15万U) [1] 。(VitD 3 注射液:批号009010，上海第九制药厂生产，规格:30万U/ 支)干预治疗1月后做鼠全身X线片及腰椎BMD检测。
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1.1.3 饲料 基础饲料配方(%):玉米粉30g，麦麸35g，鱼粉8g，豆饼20g，酵母粉5g，骨粉1g，盐0.5g，蛋氨酸0.1g，VitD 3 0.1g，多种维生素0.2g;含钙量达1.18%。高钙饲料配方:在基础饲料基础上，再加上乳酸钙及适量骨粉使总钙量达1.8%。缺乏VitD饲料配方(%):玉米粉76g，蛋清粉5g，小麦麸质13g，碳酸钙5g，氯化钠1g(该配方经云南省科委检测不含VitD)。
1.1.4 喂养 动物置于避光室中，双鼠一笼喂养，自由进食。每周测量一次体重及身长，观察毛发、活动度。
1.2 方法
1.2.1 双能X线骨密度测定仪(DEXA) 采用美国Lunar公司产DPX-L型骨密度测定仪，精密度1%，扫描速度60mm/sec，分辨率1.0×1.0。具体测量步骤如下:(1)氯醚麻醉剂0.5ml滴入纱布上;(2)罩在大鼠口鼻上0.5～1min，直至大鼠麻醉;(3)放在特制的木板上，专人固定大鼠体位。
, 百拇医药
1.2.2 骨X线片 光头到大鼠身体距离120cm，60KVP，100mA，0.06s。具体测量步骤同上。
1.2.3 统计学分析 结果以均数±标准差(X±s)表示，采用t检验、q检验，结果以P<0.05为具有统计学意义。
2 结果
2.1 佝偻病大鼠的体重与正常对照组比较 正常对照组身长、体重增长明显，活泼、毛发光泽好;佝偻病组食欲差、 脱毛、毛发光泽差，体重、身长增长慢，甚至不增或减轻。喂养6周时佝偻病组体重与正常对照组相比有统计学差异，见表1。
表1 佝偻病大鼠体重与正常对照组比较
注:与正常对照组比较， ˇ P<0.01
2.2 佝偻病大鼠腰椎骨密度与正常对照组比较 腰椎骨密度测定显示佝偻病组BMD明显低于正常对照组，见表2。
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表2 佝偻病组大鼠腰椎骨密度与正常对照组比较
注:与正常对照组比较， ˇ P<0.001
2.3 不同干预治疗方法对佝偻病大鼠腰椎BMD的影响比较 用VitD治疗的大鼠腰椎BMD较喂基础饲料组及高钙饲料组高(P<0.05)。高钙饲料组与基础饲料组相比差异无显著性(P>0.05)，见表3。
表3 佝偻病组不同干预治疗后腰椎BMD测量结果
注:与基础饲料组比较， ˇ P<0.05
3 讨论
佝偻病是我国重点防治的小儿四病之一。据国家统计局、卫生部等组织的全国儿童健康状况调查资料表明，我国小儿城乡佝偻病平均患病率约为40% [2] 。在我国，佝偻病主要原因仍是VitD缺乏，从而影响了钙磷的吸收，导致骨质沉积钙盐减少，骨密度降低，骨量不足，骨骼畸形。根据佝偻病的病因，我们把大鼠置于暗室，喂养缺VitD饲料的方式来制备佝偻病大鼠模型。用双能X线骨密度测定仪(dual-energy X-ray absortionmetry，DEXA)来测定大鼠腰椎的骨密度并进行分析。DEXA被认为是测量人体骨密度(bone mineral density，BMD)的较好方法。DEXA精确性高，检查用时少，辐射量低为其优点。DEXA不但可应用于人体，还能作小动物的骨量测定 [3] ，目前已广泛应用于临床。 已知VitD有两种形式，内源性VitD存在于皮肤中的7-脱氢胆固醇(7-DHC)，经紫外线照射后可转化为维生素D 3(VitD 3 );外源性VitD可从动物源性的食物中获得。VitD不足致肠道吸收钙减少，血钙水平降低刺激甲状旁腺素(PTH)分泌，能使血钙维持正常水平，但PTH使肾小管对磷重吸收下降，致血中钙磷乘积下降，从而造成骨样组织钙化障碍，骨密度降低 [4] 。
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本研究通过给大鼠喂养缺乏VitD饲料并避光，制成佝偻病大鼠模型，用DEXA测定正常对照组大鼠及佝偻病大鼠腰椎，佝偻病大鼠腰椎骨密度明显低于正常对照组;大鼠全身X线片显示:佝偻病大鼠干骺端膨大，有毛刷状、杯口状改变，符合佝偻病骨骼改变特征。与正常大鼠比较，佝偻病大鼠一般状况、体重、骨X光片改变与小儿佝偻病的临床变化相似，表明佝偻病幼鼠表明佝偻病幼鼠模型建立成功。
另外，本实验通过对佝偻病鼠实施不同的治疗方法结果显示骨密度恢复情况不同，VitD组大鼠腰椎BMD较喂基础饲料组高，有统计学意义(P<0.05)。VitD组大鼠食欲恢复快，活动度及毛发光泽恢复较好。大鼠用VitD治疗1月后腰椎BMD较正常对照组相比差异无显著性。表明在常规膳食的基础上，一次性肌注相当于人体用量15万U的VitD 3 已能使佝偻病治愈。而高钙组骨密度虽比基础饲料组高，但差异无显著性，其原因可能与基础饲料组的钙含量(1.18%)已达到大鼠供给量，而骨量随钙摄入的增加有一定阈值有关 [5] 。
, 百拇医药
参考文献
1 董训兰，钱幼琼，徐波.维生素D突击疗法对维生素D缺乏性佝偻病大鼠治疗的实验研究.中华儿童保健杂志，1997，5(4):272.
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4 王慕迪.儿科学，第5版.北京:人民卫生出版社，2000，83-88.
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作者单位:650101云南省昆明医学院第二附属医院儿科, 百拇医药(赵 琳 李艳红 祝大丽)