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1、旋转强恒磁场对旋转强恒磁场对 SDSD 大大 鼠骨骼生长发育及相鼠骨骼生长发育及相 关激素的影响关激素的影响【关键词】 旋转强恒磁场；骨骼发育；内分泌激素【摘要】 目的 探讨旋转强恒磁场（RCSMF）对 SD 大鼠的骨骼生长发育及相关激素的影响，为 RCSMF 促进人体增高的临床应用奠定基础。 方法 取 25 日龄的 SD 大鼠置 RCSMF 下，1.5h/d。每 5 天取血检测大鼠生长激素（GH） 、类胰岛素生长因子（IGF-I） 、雌激素（E2）等与骨骼发育相关的激素，同时测量每组大鼠的身长、体重和尾长，并用骨形态计量学方法研究RCSMF 对大鼠骨组织形态学和动态学参数的影响。 结果 RC
2、SMF处理后大鼠的身长实验组（25.280.41）cm，对照组（24.050.35）cm；P0.01 、体重实验组（445.9016.88）g，对照组（382.2212.78）g；P0.01 、胫骨长实验组（3.890.13）cm，对照组（3.660.10）cm；P0.01和股骨长实验组（3.650.08）cm，对照组（3.510.06）cm；P0.01 ，上述多项参数以及骨骺板等相关形态计量学数据实验组明显高于对照组。回归分析身长与相关激素的关系显示：大鼠身长与 GH、IGF-I 和 E2 有显著相关性。结论 RCSMF 有促进骨骼生长发育的作用，其作用机理是通过刺激与骨骼生长发育相关激素的
3、生成、释放，并影响软骨细胞的增殖功能来完成的。【关键词】 旋转强恒磁场；骨骼发育；内分泌激素Effect of rotary constant-strength magnetic field（RCSMF）on skeleton growth and related hormones in SD ratsLI Ling， WU Zhao-zhi， Ma Lun，et al.College of Life Science， Shenzhen University， Shenzhen 518060， China 【Abstract】 Objective To investigate the effe
4、ct of rotary constant-strength magnetic field（RCSMF）on skeleton growth and related hormones， which potentially provides clues for the clinical application of increased human higher. Methods 25-day-old SD rats experimental group (EG) were exposed to the RCSMF 1.5 hours each day. Then measured the bod
5、y length， weight and tail length， hormones related to the skeleton growth every five days， such as GH， IGF-I and PTH. The effect of RCSMF on morphological and dynamic parameters of SD rats was studied by bone histomorphometry. Results Compared with control groups (CG)， the values of the parameters，
6、such as the body length（EG: 25.280.41cm， CG: 24.050.35cm； P0.01） ， body weight（EG: 445.9016.88g， CG: 382.2212.78g； P0.01） ， shin bone length（EG: 3.890.13cm， CG: 3.660.10cm； P0.01） and thigh bone length（EG: 3.650.08cm， CG: 3.510.06cm； P0.01） increased apparently. Regression analysis showed that the c
7、orrelation between the body length and the related hormones was significantly. Conclusion RCSMF can increase the skeleton growth by the mechanism of exciting the formation and release of the related hormones and impacting the proliferation of cartilage cells.【Key words】 rotating constant-strength ma
8、gnetic field； skeleton growth； endocrin hormones大量文献报道磁场具有较好的临床治疗效果，如改善人体微循环、促进骨折愈合、防治骨质疏松等。身高是反映人体素质和美学的一个重要因素，一些青少年因先天遗传或后天发育不良等因素导致的身材矮小已越来越被人们所关注。如何健康、无害且有效地提高国民身体高度越来越被生物医学界所重视。根据磁场对人体作用的基本原理，我们希望通过观察旋转强恒磁场（RCSMF）对大鼠骨骼生长发育的影响实验研究，探索 RCSMF促进骨骼生长发育的 可能性和条件，为 RCSMF 促进人体增高的临床应用奠定基 础。1 材料与方法1.1 实验仪器
9、 RCSMF 采用本实验室研制的 HMF-6000 磁场治疗装置(中国发明专利号 2L93118017.1，美国发明专利号为5.667.469 )，磁源由稀土磁钢制成，经特殊磁路设计，强度0.41T，旋转频率可调，旋转时在磁体上方 20cm 内形成一个直径 60cm 的有效半球形旋转磁场，能够把整只大鼠放入磁场处理。1.2 实验动物 健康 SPF 级 SpragueDawley SD 幼年大鼠（21 日龄，简称 21d)200 只，由广东省医学动物实验中心提供（动物质量合格证 2005A010） 。体重 5060g，雌雄分笼饲养，颗粒饲料喂养每只 2030g/d，自由饮水，动物房温度 1825
10、，湿度 50%70%。1.3 动物分组及磁场处理 将 SD 大鼠随机分为对照组（A 组）和实验组（B 组） ， A 组分为雌鼠（a1） ，雄鼠（a2） ；B 组分为雌鼠（b1） ，雄鼠（b2） 。预养至 25 天进入实验， B 组每天放置于 RCSMF 时间为 90min，旋转频率为 4Hz。每隔 5 天分别测量两组大鼠的体长（从鼠的鼻尖到尾根部） 、尾长和体重。1.4 观测生化指标 每 5 天从各组大鼠中随机抽取 4 只，禁食12h（不禁水） ，乙醚麻醉后，杀取腹主动脉血 8ml，分离血清(3000r/min，离心 15min) ，-80冷冻保存。检测项目：类胰岛素生长激素（IGF-1） 、
11、甲状旁腺素（PTH） 、骨钙素（BGP） 、雌二醇（E2）四种激素测定均按 Diagnostic Systems Laboratories 所提供试剂盒和方法检测；血清生长激素（GH）测定按 Linco Research 所提供的试剂盒和方法检测。检测项目均采用放射免疫法，由中国同位素公司和深圳市人民联合医院放免检测中心检测。1.5 形态观察 (1) 每 5 天截取后肢胫骨近端和股骨远端，10%福尔马林固定，甲酸、盐酸混合脱钙，石蜡包埋，切片79m，HE、甲苯胺蓝染色。用 OLYMPUS BX51 照相，并用Image pro 软件分析生长板厚度 EBT (mm)、增殖带厚度 BC (mm)、
12、生长板细胞层数 EBF、肥大软骨细胞直径 BD (m)、次级骨小梁宽度 TCW (mm)、次级骨小梁面积百分数 TCP (%)、骨小管直径 VC (m)、骨小管间距(m) VCS 等数据。(2) 取前后肢跗骨用 0.1%茜素红，1%的氢氧化钾溶液进行骨骼染色，用甘油脱水透明，观测足跗骨部的骨化中心。(3) 用 0100mm，精确度为 0.02mm 的游标卡尺分别测量各组大鼠的胫骨和股骨长以及股骨中段皮质厚度，计算厚度与长度比值，并进行组间对比研究。 1.6 统计学方法 采用 SPSS12.0 统计软件处理数据，计量资料以均数标准差(xs)表示，进行回归分析和 t 检验。2 结果2.1 大鼠的形
13、态测量2.1.1 SD 大鼠的生长曲线 如图 14 所示，随着日龄的增长，各组的身长和体重平稳增长，B 组的增幅明显大于 A 组。图 1 图 4 略2.1.2 不同实验阶段各组大鼠身长与体重的值 见表 1。如表 1所示，实验后，两组比较：30 天，体重和身长差异无显著性（P0.05） ；35 天，B 组身长大于 A 组身长（P0.05） ；35 天，尾长有差异（P0.05） ；45 天，尾长差异无显著性（P0.05） 。表 1 不同实验阶段各组大鼠身长与体重的值 略表 2 不同实验阶段各组大鼠的尾长值 略2.2 与骨骼发育相关激素2.2.1 血清激素水平观测 如图 5 所示，3045 天，B
14、组的PTH、IGF-I、E2、GH 水平明显高于 A 组，但是两组的 BGP 水平则差异无显著性；4555 天，A 组的 GH、E2、BGP 明显高于 B组，而 B 组的 PTH 和 IGF-I 则高于 A 组；5560 天，B 组的GH、PTH、BGP 高于 A 组，而 IGF-1 则 B 组低于 A 组， E2 变化两组相差不明显。图 5 五种激素在生长过程中分泌图 略 如表 3 所示，SD 大鼠青春期实验组 IGF-I 和 GH 分泌水平显著高于对照组。而 PTH、E2、BGP 则差异不明显。表 3 3060 天两组激素水平比较 略2.2.2 身长与几种激素的相关性分析 见表 4。由表
15、4 所示，身长同 GH、IGF-I 和 E2 的水平呈显著的正相关；PTH、BGP 与身长的相关性不明显。2.2.3 身长影响因素的多元线性回归分析结果 以身高为因变量，GH、IGF-I、E2、PTH 和 BGP 为自变量的多元回归分析中。B 组r=0.84，P0.01；B 组 r=0.94，P0.01 可以很好的代表身高与各种激素之间的线性关系。 表 4 身长与相关激素相关分析 略2.3 长骨的测量结果 见表 5。表 5 所示，大鼠的胫骨和股骨以及股骨直径相比较 B 组明显高于 A 组（P0.01） ，但两组间的股骨中段直径与股骨长之比差异无显著性（P0.05） 。表 5 两组 100 天时
16、大鼠长骨比较 （略）2.4 观察大鼠骨化中心 观察着足跗骨部骨化中心出现情况，30天时两组足部距骨、中央骨、舟骨、月骨、三角骨、豆骨都已出现；65 天时头状骨、钩骨、大小角骨的关节面已经建立，各骨化中心都已完成骨化，组间相比较差异无显著性。2.5 切片图 见图 68。如图 6 所示，两组生长板增殖区软骨细胞生长正常，都呈典型柱状排列； B 组骨骺板明显比 A 组增厚。图 7图 8 略2.6 生长板形态计量 见图 9。图 9 所示，大鼠 40 日龄时，两组间 EBT、EBF、VC、VCS、BC 差异均有非常显著性（P0.01） ；BD 差异有显著性（P0.05） ；TCW、TCP 差异无显著性（P0.05） 。 注：A 组与 B 组比较图 9 大鼠 40 日龄形态指标测定 略3 讨论3.1 未见磁场的毒副作用 目前有不少磁疗器具被运用于促进青少年的骨骼发育，但常见的磁疗器械磁场强度最高仅 3050 毫特(mT)，对人体生长发育作用效果不明显。对此，我们使用由永磁
