穴位埋線對生長期小鼠骨密度及骨生物力學(xué)性能的影響*

吳雋旎，方映慧，劉 科，陳 熙，4，張玲莉，孫忠廣，陳柄霖，楊 杰，鄒 軍

(1．上海體育學(xué)院運(yùn)動科學(xué)學(xué)院，上海 200438;2．上海浦東新區(qū)浦南醫(yī)院康復(fù)科，上海 200125; 3．上海體育學(xué)院科研處，上海 200438;4．溫州醫(yī)科大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院，浙江溫州 325035)

穴位埋線對生長期小鼠骨密度及骨生物力學(xué)性能的影響*

吳雋旎1，方映慧1，劉 科2，陳 熙1，4，張玲莉1，孫忠廣1，陳柄霖1，楊 杰1，鄒 軍△

(1．上海體育學(xué)院運(yùn)動科學(xué)學(xué)院，上海 200438;2．上海浦東新區(qū)浦南醫(yī)院康復(fù)科，上海 200125; 3．上海體育學(xué)院科研處，上海 200438;4．溫州醫(yī)科大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院，浙江溫州 325035)

目的:分析穴位埋線對生長期小鼠骨密度和骨生物力學(xué)性能的影響，進(jìn)而探討此方法對促進(jìn)青少年骨質(zhì)健康的效果。方法:選取2月齡雄性C57BL/6小鼠按隨機(jī)數(shù)字表法分為對照組、維生素D組(VD組)、穴位埋線組3組各6只共18只。實(shí)驗(yàn)組每15d進(jìn)行足三里穴位埋線1次共2次;VD組用0.066%的活性維生素D3對小鼠進(jìn)行灌胃，劑量為5ml/kg體質(zhì)量，前2周于周二、四、六灌胃，后2周每天進(jìn)行灌胃，對照組小鼠不做任何干預(yù)。結(jié)果:足三里穴位埋線對提高生長期小鼠股骨的骨密度有提升趨勢，但作用有限，而維生素D的補(bǔ)充對骨密度提升有顯著性作用;足三里穴位埋線可以很好地改善生長期小鼠股骨的最大載荷和彈性模量。結(jié)論:4周“足三里”穴位埋線對生長期小鼠骨密度提升的作用有限，但可以通過改善其骨生物力學(xué)特性來增加骨骼抵抗外力的作用。

穴位埋線;足三里;C57BL6;骨密度;骨生物力學(xué)

骨質(zhì)疏松是一種全身性的代謝性骨骼疾病，中老年人或絕經(jīng)期婦女多發(fā)，臨床大多體現(xiàn)為駝背以及骨折的發(fā)生等，發(fā)病后相對較難治愈。有研究顯示，骨質(zhì)疏松病人發(fā)生骨折的概率是正常人的5倍甚至更高，且發(fā)生骨折后的并發(fā)癥和致殘率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常健康人群［1］。中國的人口眾多，而近些年的社會老齡化問題也日益凸顯［2］，如何能有效地防治骨質(zhì)疏松癥已成為較為重要的社會化問題。

“腎主骨生髓，為先天之本;肝腎同源”是傳統(tǒng)針灸療法的理論基礎(chǔ)。因此，較多研究通過對肝腎相關(guān)穴位的刺激，證實(shí)其具有良好的調(diào)節(jié)骨代謝作用，如骨密度的增加、內(nèi)分泌激素水平的提升、疼痛的緩解等。目前關(guān)于穴位刺激防治骨質(zhì)疏松癥的研究主要以臨床治療為主，研究對象多為老年人群或骨質(zhì)疏松動物模型。另有研究表明，成年期達(dá)到較高的峰值骨量(PeakBoneMass，PBM)，在預(yù)防老年期骨量減少、骨質(zhì)疏松以及應(yīng)力性骨折方面具有重要作用［3］，提示PBM具有保持骨骼健康并預(yù)防老年骨質(zhì)疏松的作用［4］。如何通過穴位刺激在生長期進(jìn)行更有效的干預(yù)從而提高PBM目前未見報(bào)道。因此，本研究通過對生長期小鼠進(jìn)行穴位埋線干預(yù)，觀察其骨密度以及骨生物力學(xué)等指標(biāo)的變化，進(jìn)而探討穴位埋線對促生長期小鼠骨質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 研究對象

本實(shí)驗(yàn)以雄性C57BL/6小鼠作為研究對象(購于第二軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心，許可證號SCXK (滬)2012-0002)，飼養(yǎng)至7周齡后，稱重后按體質(zhì)量分層按隨機(jī)數(shù)字表法分為對照組、VD組、穴位埋線組3組，每組各6只共18只小鼠。對照組體質(zhì)量(19.33±1.22)g，VD組體質(zhì)量(19.57±0.48)g，穴位埋線組體質(zhì)量(19.77±1.05)g。

1.2 方法

1.2.1 飼養(yǎng)與干預(yù) 小鼠常規(guī)分籠飼養(yǎng)，每籠6只，自由飲食飲水。每天18∶00換水，每周一和周四18∶00換經(jīng)紫外線消毒過的墊料，周一稱重。各組分別進(jìn)行下列干預(yù)方案4周。對照組不做任何干預(yù)，VD組以 0.066%的活性維生素 D3(Sigma-Aldrich)溶液對小鼠進(jìn)行灌胃，每次灌胃劑量為5 ml/kg體質(zhì)量，前2周于周二、周四、周六灌胃，后2周每天進(jìn)行灌胃。埋線組按《實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)》動物穴位定位方法選取雙側(cè)足三里進(jìn)行穴位埋線，每15d埋線1次［5］。首先將消毒好的一次性羊腸線(型號4/0)剪成2mm小段，然后取埋置針灸注射器(江蘇華宏醫(yī)療器械有限公司提供，型號6#)的針芯向外拔出大約1cm，用鑷子去掉已剪好的小段羊腸線放入注射器針頭處扎入穴位，然后向內(nèi)推針芯，待羊腸線已植入皮下組織后緩慢將注射器抽出(抽出后再次觀察穴位處，以確保羊腸線植入未被帶出)。

1.2.2 取材方法 小鼠處死前晚禁食不禁水，處死當(dāng)天先稱重，然后采用頸椎脫臼法處死。用手術(shù)剪剔除股骨部位皮膚以及附著肌肉等軟組織，取出完整的股骨段，然后用事先在生理鹽水中浸泡過的紗布進(jìn)行包扎后放入－80℃的冰箱保存。

測試前將標(biāo)本從冰箱中取出，室溫放置12h自然解凍，待完全解凍后再進(jìn)行骨密度以及骨生物力學(xué)檢測。

1.2.3 檢測指標(biāo) ①股骨骨密度檢測:將小鼠的左側(cè)股骨從冰箱中取出，室溫放置自然解凍(室溫環(huán)境溫度為23℃±3℃)，待標(biāo)本完全解凍后放置于骨密度儀(Osteocore3Digital2D，F(xiàn)rance)下進(jìn)行掃描;②股骨生物力學(xué)性能檢測:使用微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)(瑞格爾公司，中國)對小鼠股骨進(jìn)行生物力學(xué)性能檢測。將股骨放在機(jī)器的2個(gè)支撐點(diǎn)然后開始測試，啟動儀器的工作臺，讓探頭朝著標(biāo)本方向以2mm/min的加速度緩慢下降，至標(biāo)本斷裂后讓鉆頭繼續(xù)前行2mm，停止機(jī)器。探頭通過其連接的壓力傳感器感知到標(biāo)本對于探頭往下運(yùn)行時(shí)股骨對其的反作用，并將其感知到的信號傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)探頭下降的距離與載荷生成的負(fù)荷-位移曲線，從而得出最大載荷、彎曲強(qiáng)度、彈性模量等數(shù)據(jù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，有差異的情況下用LSD進(jìn)行組間兩兩比較，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 小鼠體質(zhì)量變化

表1顯示，實(shí)驗(yàn)過程中各組小鼠體質(zhì)量增加，但3組之間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 各組小鼠體質(zhì)量變化比較(g)

2.2 小鼠股骨密度檢測結(jié)果

表2顯示，VD組股骨骨密度高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);穴位埋線組股骨骨密度高于對照組，但差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

表2 小鼠股骨密度比較(g/cm2)

2.3 小鼠股骨生物力學(xué)性能的檢測結(jié)果

2.3.1 小鼠股骨最大載荷 表3顯示，VD組股骨最大載荷相比于對照組有增大趨勢，分別為12.69N和10.1N，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);而穴位埋線組股骨最大載荷為15.19N，高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

表3 小鼠股骨最大載荷比較(N)

2.3.2 小鼠股骨彎曲(斷裂)強(qiáng)度 表4顯示，3組間斷裂強(qiáng)度比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但VD組和穴位埋線組較對照組有升高趨勢。

表4 小鼠股骨彎曲(斷裂)強(qiáng)度比較(MPa)

2.3.3 小鼠股骨彈性模量 表5顯示，VD組和穴位埋線組股骨彈性模量分別為2.05和1.3 Gpa，均高于對照組的0.9Gpa，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;而穴位埋線組則低于VD組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 分析與討論

生長期骨發(fā)育不僅要實(shí)現(xiàn)骨的縱向生長，還需要實(shí)現(xiàn)骨骼的形狀和大小的變化［6-7］。而生長期因各種激素如性激素、生長激素、甲狀腺激素以及各種因子的劇烈變化也導(dǎo)致該時(shí)期骨量以及骨密度的快速增長，成為骨量獲得的重要時(shí)期［8-10］。

中醫(yī)“腎主骨生髓”理論認(rèn)為，骨質(zhì)疏松癥的關(guān)鍵是腎虛，同時(shí)兼有肝脾不足。如《素問·痿論》曰:“腎者水藏也，今水不勝火，則骨枯而髓虛，故足不任身，發(fā)為骨痿?！薄鹅`樞·經(jīng)脈》云:“足少陰氣絕則骨枯……骨不濡則肉不能著也。骨肉不相親則肉軟卻，肉軟卻故齒長而垢發(fā)無澤，發(fā)無澤者骨先死?！鄙勖舻戎鲝埞琴|(zhì)疏松癥發(fā)生的主要原因是腎脾虛，以此入手，通過補(bǔ)腎并在補(bǔ)腎基礎(chǔ)上對健脾養(yǎng)胃方法的運(yùn)用均取得了很好的療效［11］。因此，臨床針灸以補(bǔ)腎為主，調(diào)補(bǔ)肝脾，并以活血通絡(luò)之法補(bǔ)養(yǎng)先天和后天之本，疏通全身經(jīng)絡(luò)以達(dá)到陰陽調(diào)和的效果。

骨密度是衡量骨質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，它能夠反映骨質(zhì)疏松的程度，是預(yù)測骨折危險(xiǎn)性的重要依據(jù)。臨床上通過腎俞穴位埋線和藥物治療原發(fā)性骨質(zhì)疏松患者發(fā)現(xiàn)，腎俞穴位埋線有利于骨質(zhì)疏松癥的緩解［12-13］。梁柱等也對120例肝腎不足型絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松患者進(jìn)行背俞穴為主埋線結(jié)合鈣劑的治療，也得到了同樣的結(jié)果［14］。而本研究主要觀察穴位埋線是否可以使生長期小鼠獲得更高的PBM以預(yù)防老年骨質(zhì)疏松，其腎虛的可能性不大，故選用“足陽明胃經(jīng)”的主要穴位足三里，觀察是否可以通過健脾胃的作用而改善生長期小鼠的骨質(zhì)狀況。研究提示，足三里埋線對于生長期小鼠骨密度的提高作用有限，可能與穴位埋線的時(shí)間、穴位的選擇、樣本量大小等有關(guān)系，值得進(jìn)一步的研究和探討。

有研究指出，骨密度能夠評價(jià)骨脆性，預(yù)測骨折發(fā)生危險(xiǎn)的可能性，但不是評價(jià)骨健康的惟一標(biāo)準(zhǔn)。骨的生物力學(xué)性能通過對骨骼加載外力后檢測其力學(xué)特征以及生物效應(yīng)，是衡量骨強(qiáng)度的一種方法，也是評價(jià)骨質(zhì)量的另一種直接又可靠的重要方法。李晶等用針刺以及艾灸的方式對去勢大鼠進(jìn)行干預(yù)，結(jié)果顯示2種方式對刺激穴位均可改善去勢大鼠的骨生物力學(xué)特性［15］。本研究選用彎曲(斷裂)強(qiáng)度、最大載荷以及彈性模量這3個(gè)指標(biāo)反映小鼠的骨生物力學(xué)性能。與李晶等研究相似。本次研究結(jié)果顯示，穴位埋線可以提高小鼠股骨的最大載荷和彈性模量，而VD組則只提高了彈性模量。提示4周的足三里埋線對于無腎虛生長期小鼠的骨礦物質(zhì)的增加作用不大，但可以通過“調(diào)理脾胃、補(bǔ)中益氣”作用來提高生長期小鼠的骨強(qiáng)度?？紤]一方面可能是少量的骨密度變化引起。Heaney等認(rèn)為體外抗骨折能力與其彈性模量和骨密度的平方成正比，即少量的骨量變化會引起巨大的力學(xué)性能改變［16］。另一方面，埋線的持續(xù)性穴位刺激可能會引起骨小梁結(jié)構(gòu)的變化，從而使骨具有更高的骨強(qiáng)度以對抗外界應(yīng)力。如Zhang等研究顯示，針刺腎腧穴可以提高SAMP6小鼠的骨小梁容積，并改善其生物力學(xué)特性［17］。

綜上所述，4周“足三里”穴位埋線對生長期小鼠骨密度提升的作用有限，但可以通過改善其骨生物力學(xué)特性來增加骨骼抵抗外力的作用。

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R244．8

:A

:1006-3250(2015)08-1006-02

2015-01-06

上海體育學(xué)院2014年秋季境外訪學(xué)項(xiàng)目(STFX20140222);國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目-運(yùn)動對老年性骨質(zhì)疏松小鼠Wnt信號傳導(dǎo)通路的影響(81170323);上海市人類運(yùn)動能力開發(fā)與保障重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助項(xiàng)目(上海體育學(xué)院)(11DZ2261100)

吳雋旎(1984-)，女，湖南人，在讀碩士，從事運(yùn)動醫(yī)學(xué)的臨床與研究。

△通訊作者:鄒 軍(1969-)，男，教授，Tel:021-51253150，E-mail:zoujun777@126．com。