作者：张小云薛延苏湘鄂刘思金王芊
年发表于《基础医学与临床》
骨质疏松症是一种老年病，其发病率已跃居世界各种常见病的第七位，因此，对骨质疏松的防治已引起世界各国政府的重视。利用电磁场对骨质疏松症(OP)和骨折愈合的治疗国内外都有应用，如以色列DIREX公司推出了一套用电磁场治疗骨质疏松症的集成工作系统。由于人们目前对电磁场的副作用仍有许多疑问，我们认为发展恒定磁场应用于骨质疏松的治疗是一条很有希望的途径。关于磁场治疗骨质疏松的机理研究，目前还不多。日本Kashimoto的研究表明磁场有利于Ca2+进入离体骨细胞，并且不易流失。那么在实际动物实验中是否有同样效果?如果确实提高了实验动物的骨密度，又能维持多久?本文利用高旋恒定磁场作场源，对以上问题进行了初步的研究，希望能对磁场治疗骨质疏松症提供一些理论依据。
1材料与方法
1．1实验1
1．1．1动物模型的制备及分组：取纯种SD大鼠60只，(5月龄，平均体重：士14g)(北京实验动物中心，二级)，随机分六组，见表1，除对照组为假手术之外，其它5组均切除卵巢，卵巢切除3天后开始暴磁，手术及灌胃过程中有8只死亡。A组为假手术组(shamn=7)，B组为去卵巢对照组(OVXn=10)，c组为去卵巢并补钙组(OVX+Can=8)，D组为去卵巢，补钙，并每天暴磁30min组(OVX+Ca+MF30’n=10)，E组为去卵巢，每天暴磁30min组(OVX+MF30’n=10)，F组为去卵巢，并每天暴磁60min组(OVX+MF60’n=7)。补钙组均为补苏糖酸钙，补量为mg／kg体重，直接灌胃。
1．1．2测定方法：所有实验均采用深圳大学研制的WDHMF-旋转恒定磁场治疗装置(中国专利号2L．1)暴磁，D、E组暴磁时间为30min／d(MF30’)，F组暴磁1h／d(MF60’)，旋转频率均为8Hz，强度为0．6T。5w后，将动物处死，取其股骨，用DXA(LunarDPX-L精密度为1％)测定骨密度(BMD)和骨矿含量(BMC)；股骨在℃烤10h，称干重，用马福炉焚烧获灰重，矿盐含量为灰重与干重比值(g／g)。利用QTS-25流变仪做三点弯曲实验。(美国stenens公司)。取血清测钙(Ca)、磷(Pi)和碱性磷酸酶(ALP)。
1．1．3统计学处理：各参数用均值±标准差(x±s)表示，t检验用于组间比较。
1．2实验2
取纯种SD大鼠60只，随机分6组，3组为对照组，3组为实验组。暴磁90min／d，30d后处死第一批对照组(c1)及实验组(T1)，其余单纯性饲养，30d后，处死第二批对照组(C2)及实验组(T2)，再单纯性饲养30d后，再处死第三组对照组(C3)及实验组(T3)，另设暴磁60min／d，周期为30d实验组和暴磁的对照组。测定各组骨密度和血清雌二醇(E2)(北京福瑞生物工程公司试剂盒)和骨钙素(BGP，中国原子能研究所试剂盒)。
2结果
2．1实验1
2．1．1由表1和表2可见，B组的骨密度值低于A组，表明卵巢切除后，骨量丢失较假手术组增多。
2．1．2C组的各指标与B组相比，BMC及灰重分别增加5．4％和13．8％，差异有显著性。
2．1．3D组的BMC能量吸收、弹性能量、最大载荷、弹性桡度、矿盐含量等指标均显著高于B组，分别增加5．2％，3．5％，15．4％，12．4％，7．6％，5．8％和11．9％。
2．1．4E组的弹性桡度、灰重、矿盐含量均显著高于B组，分别增加9．9％，8．6％和5％。
2．1．5F组的BMC、BMD、矿盐含量、干重、灰重显著高于B组，分别增加8．4％，6．6％，2．5％，8．1％和8％。
2．1．6表3中各组的ALP水平、血钙、血磷水平明显高于B组(P0．05)。
2．1．7钙剂和不同时间的磁疗对子宫重量无明显影响。
2．2实验2
表4数据表明每天暴磁90min，30d后，实验组T1的骨密度、骨矿含量较对照组低，但是暴磁后停止暴磁1个月和2个月，实验组骨密度增加幅度大于对照组。
另一实验为每天暴磁60min，30d后，实验组的BMD、BMC(分别为0.±0．g／cm2及0．±0．g)高于对照组(分别为0．±0．g／cm2及0．±0．g)。而实验组与对照组血清中雌二醇(E2)水平(10．0±8．3ng／L与10．1±8．3ng／L)及骨钙素(BGP)水平(7．2±1．7μg／L与6．6±2．1μg／L)无显著性差异。
3讨论
本实验中的OVX组骨密度、骨矿含量、灰重及矿盐含量均低于sham组，与文献报道一致，说明本实验所建立的骨质疏松动物模型基本是成功的。
有文献报道，磁疗能显著增加大鼠前臂骨密度和骨矿含量。本实验得到类似结果，仅1个月观察周期所有暴磁组的骨密度均高于OVX，其中OVX+暴磁60min组与OVX组比较，具有显著性差异。此外，D、E、F暴磁组矿盐含量及C、E、F组灰重都显著高于OVX组。这些数据表明，磁场确实可增加骨密度，并证明是由磁场单独所起的作用，而不是因磁场影响性激素的增加而改善骨密度，这和日本TokushimaBunri大学的Kashimoto提出的磁场可以加速骨胶原的合成和钙的结合一致，他认为磁场可有效防止骨细胞中钙的流失，促进细胞中游离钙的固定。另外本实验证明磁场对子宫内膜无不良影响。
骨的生物力学特性可分为骨的结构力学特性和材料力学特性。结构力学特性主要有最大载荷、最大桡度、弹性载荷、弹性桡度及刚性系数等指标。这些参数受到骨的尺寸大小和几何形状的影响。材料力学特性反应骨组织本身的几何构造，参数有能量吸收和弹性能量吸收等，反应骨的内在硬度，不受骨尺寸的影响，其特征决定于骨小梁排列和骨密度的变化。
采用三点弯曲实验测定大鼠股骨的生物力学参数，结果显示除D组外，其他各组都与OVX组在力学各项参数上无显著性差异；sham组的能量吸收明显高于OVX组，而去卵巢后骨吸收加强，骨小梁结构发生破坏，OVX+ca+暴磁30min／d组与OVX组相比，最大载荷、弹性桡度、能量吸收及弹性能量吸收均明显高于OVX组(P0．05)，这表明每天暴磁30min并加钙对骨小梁的结构产生了有益的影响。说明在使用磁场治疗过程中，补充钙离子疗效更佳。
成骨细胞能分泌骨碱性磷酸酶(ALP)并进入血液当中，许多研究认为血清ALP浓度与成骨细胞的活性有着较好的相关性，在肝脏、肠和胎盘等功能正常的情况下，可作为骨形成的有效指标。
本实验中，sham组血清ALP水平、血钙和磷水平高于OVX组，有统计学意义，表明去卵巢后大鼠骨形成活动明显下降，且小肠对钙和磷的吸收率也明显降低。而C、D、E、F组的血清ALP水平、血钙和磷水平都高于OVX组和sham组，且具有显著性差异。表明暴磁一方面促进了成骨细胞的活性，骨形成加强；另一方面暴磁又可以促进小肠对钙和磷的吸收，使血钙和磷水平升高。
实验2检测了暴磁后1个月及停止暴磁后1到2个月，大鼠骨密度和骨矿含量的变化。从实验结果可知，实验组每天暴磁60min，1个月后，BMD、BMC均高于对照组，而实验组每天暴磁90min骨密度和骨矿含量反而降低，说明存在着窗口效应，90min的处理时间太长。离开磁场后2个月，实验组的BMD增加高度大于对照组，说明磁场有滞后效应。而每天60min的暴磁，1个月对血清E2及BGP水平无明显影响。
结论为恒定磁场对改善动物骨密度是有作用的。要严格掌握暴磁的时间和强度，这里存在着磁场的窗口效应和滞后效应。
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