離活一體CT用于研究辛伐他汀對去卵巢小鼠骨微觀結構和力學的影響

瀏覽次數：453　發布日期：2025-3-6　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

客戶論文發表 | 辛伐他汀對去卵巢小鼠骨微觀結構和力學的影響：Micro CT和微有限元分析研究

文獻信息
山東第一醫科大學第二附屬醫院放射科、首都醫科大學中國醫學研究院等單位的研究成果《The effects of simvastatin on the bone microstructure and mechanics of ovariectomized mice: a micro-CT and micro-finite element analysis study》（辛伐他汀對去卵巢小鼠骨微觀結構和力學的影響：Micro CT和微有限元分析研究）在雜志《BMC Musculoskeletal Disorders》上發表。平生公司的離活一體CT（NEMO）在論文中提供了小鼠椎骨圖像和定量分析。

該研究的通訊作者為秦健教授；第一作者是梁彥博。

文獻摘要
背景：骨質疏松癥是絕經后婦女的主要健康問題，辛伐他汀(Sim)對骨代謝的影響是有爭議的。本研究旨在探討辛伐他汀對去卵巢(OVX)小鼠骨微觀結構和骨力學性能的影響。

方法：將24只8周齡雌性C57BL/6J小鼠隨機分為OVX+Sim組、OVX組和對照組。術后8周，完全解剖L4椎骨，進行微計算機斷層掃描(micro-CT)和微有限元分析(µFEA)。采用方差分析和LSD校正比較三組間的差異，并采用線性回歸分析骨微觀結構與力學性能之間的關系。

結果：OVX+Sim組骨體積分數、骨小梁數量、骨小梁連接密度、骨小梁組織礦物質密度顯著高于OVX組(P<0.05)。通過µFEA檢測的力學性能，OVX+Sim組的總變形、等效彈性應變和等效應力均低于OVX組(P<0.05)。在三組中，力學參數與骨體積分數和骨小梁骨密度顯著相關。

結論：辛伐他汀在骨質疏松癥的治療中具有潛在的作用。本研究結果可以指導未來辛伐他汀的研究，并支持開發以辛伐他汀為基礎的改善骨骼健康的治療方法。

實驗方法
動物準備
選取8周齡雌性C57BL/6J小鼠24只，隨機分為3組，每組8只。8只小鼠行雙側卵巢切除術(OVX)，即OVX+Sim組。術后適應4周后，將辛伐他汀溶解于生理鹽水中，以10 mg/kg /天的劑量灌胃小鼠，持續4周。8只小鼠(OVX組)行雙側卵巢切除術。其余8只小鼠(對照組)僅行背部切口，不切除卵巢。然后，OVX組和對照組小鼠在12周齡時接受等量的生理鹽水作為安慰劑，持續4周。各組小鼠的生活環境和飼養條件相同。在整個實驗期間，小鼠可以隨意獲得標準的食物顆粒和水。16周齡時，各組小鼠采用戊巴比妥鈉(150 mg/kg)過度麻醉安樂死，完全取出L4椎骨。

Micro CT掃描
使用平生醫療(昆山)有限公司的NEMO微型CT(型號NMC100)檢查L4椎骨的所有小梁骨。所有樣品沿長軸垂直放置在樣品艙中。使用的掃描設置如下:源電壓為90kv;電流50µA;掃描時間10min;體素大小0.015×0.015×0.015 mm;投影數量4000個。掃描后，作者使用Avatar v1.6.5 (平生醫療科技有限公司)軟件進行三維重建。感興趣體積(VOI)。作者采用閾值分割、區域生長、形態學運算和布爾運算等分割算法，采用閾值為700提取軟組織和骨髓相的礦化骨。根據顯微CT掃描結果評估骨體積分數(BV/ TV)(%)、骨小梁厚度(Tb.Th)(mm)、骨小梁數量(Tb.N)(1/mm)、骨小梁間距(Tb.Sp) (mm)、結構模型指數(SMI)、骨小梁連接密度(connd)(1/mm3)、骨小梁組織礦物質密度(Tb.TMD) (g/cm3)。所有測量均由一名初級醫師在一名高級醫師的指導下進行。

實驗結果
三組間在BV/TV、Tb.Th、Tb.N、Tb.Sp和Tb.TMD 指標組內差異顯著 (P<0.05)。相比之下，三組間椎骨SMI組內差異無統計學意義(P>0.05)。其中，OVX+Sim組BV/TV、Tb.N、Conn.D和Tb.TMD顯著增加。雖然沒有顯著差異,但與OVX組比較，OVX+Sim組有更多的Tb.Th和更少的Tb.Sp (表1)。有趣的是，OVX+Sim組的Tb.N、Conn.D顯著高于對照組(P<0.05)。OVX+Sim組的SMI與對照組無顯著差異(P>0.05)(表1)。此外，OVX組的BV/TV、Tb.Th、Tb.N和Tb.TMD與對照組相比均有顯著降低 (表1)。此外，三維重建顯示，OVX+Sim組的小梁密度明顯高于對照組和OVX組(圖3A和C)。