去卵巢大鼠骨小梁的纳米力学性能

目的探讨雌激素缺乏对骨组织结构和纳米力学材料特性的影响。方法将20只10月龄SD雌性大鼠随机分为去卵巢组和假手术组,每组10只。手术后15周处死,处死前用双能X线吸收仪测量活体全身骨密度和第6腰椎骨密度。处死后测量离体的第6腰椎骨密度,取右侧胫骨近干骺端进行骨组织形态计量学检测;每组随机选取3个椎体,甲基丙烯酸甲酯包埋后,将椎体沿长轴中点垂直长轴锯开,暴露横断面骨小梁,取下半段表面打磨,随机选取4处骨小梁,每处骨小梁选取5个点进行纳米压痕实验。结果大鼠去卵巢后15周,第6腰椎骨密度显著降低;胫骨骨小梁间隔明显增宽,骨小梁体积分数显著下降(P<0·05)。全身骨密度、骨小梁数量及骨小梁厚度呈下降趋势。纳米压痕实验测得的去卵巢组和假手术组椎体骨小梁硬度分别为0·91GPa±0·13GPa和0·90GPa±0·09GPa,弹性模量分别为21·01GPa±2·48GPa和22·04GPa±2·44GPa,两组间差异无统计学意义。结论纳米压痕技术是一项可用于直接测量骨组织纳米力学特性的新技术。去卵巢雌激素缺乏虽引起骨质疏松,但对骨小梁的纳米力学性能无明显影响。