课题背景：通过研究碳酸钙对去卵巢大鼠骨矿盐代谢的影响，从另一侧面了解补钙在防治骨质疏松症中作用，希望能为临床上选择骨质疏松症的防治措施提供实验依据。

应用要点：实验结果表明：①手术本身对大鼠骨矿盐代谢无显著影响，说明去卵巢组大鼠与假去卵巢组大鼠各项指标的差异是由于切除卵巢所引起的。②CaCO3可部分纠正去卵巢大鼠的骨矿盐丢失。③单纯使用CaCO3还不能完全纠正由于去卵巢所引起的骨矿盐丢失，建议在以钙剂作为骨质疏松症的治疗药物时，需加用其他药物或手段以增加骨质疏松症的治疗效果。

相关链接：补钙在骨质疏松症中防治作用已有很多的报道，所选择的观测指标主要集中在临床症状、骨折发生率、血液生化指标、骨密度和骨生物力学性能等方面，对骨矿盐含量方面的深入报道不多。骨矿物质沉积是骨形成的必经环节，骨矿盐含量是衡量骨量和骨质的重要指标。

广东医学院，1体育部，2生理学教研室，广东省湛江市 524023

廖春海，男，1968年生，广东省湛江市人，汉族，1993年广州体育学院毕业，讲师，主要从事体育教学及运动医学的研究工作。
zzqiang@gdmc.
edu.cn

通讯作者：张兆强，副教授，广东医学院生理学教研室，广东省湛江市 524023

摘要
目的：研究表明，缺钙是骨质疏松症发生和发展的一个主要原因，分析碳酸钙（CaCO3）对切除双侧卵巢后的大鼠骨矿盐代谢的影响。
方法：实验于2005-07/2006-04在广东医学院生理学教研室完成。①实验材料：普通级4月龄SD雌性大鼠24只。②实验分组：将大鼠随机分成4组：正常对照组，假去卵巢组，去卵巢组，去卵巢+ CaCO3组，每组6只。③实验过程：去卵巢+ CaCO3组大鼠于切除卵巢术后第2 d开始给予CaCO3灌胃[元素钙20 mg/(kg·d)]，持续11周。假去卵巢组动物手术过程及操作同去卵巢组和去卵巢+CaCO3组，但不切除卵巢。④实验评估：第11周末，麻醉状态下动脉放血处死各组大鼠，观察骨干重、骨干重/体质量、骨灰重、骨灰重/体质量、骨灰重/骨干重（%）的变化。实验过程中对动物处置符合动物伦理学标准。
结果：24只大鼠均进入结果分析。①去卵巢对大鼠骨矿盐代谢的影响：去卵巢组大鼠与假去卵巢组大鼠比较，其骨干重、骨干重/体质量、骨灰重、骨灰重/体质量、骨灰重/骨干重（%）等指标均明显减少，差异有显著性(P < 0.01)。假去卵巢组大鼠与正常对照组大鼠比较，各项指标均差异无显著性（P > 0.05）。②CaCO3对去卵巢大鼠骨矿盐代谢的影响：与去卵巢组比较，去卵巢+CaCO3组大鼠骨干重、骨干重/体质量、骨灰重/骨干重(%)均增加 [(504±24)，(545±12) mg；(1.55±0.06)，(1.68±0.04) g/kg；(58.6±0.8)%，(60.7±2.0)%；P < 0.05]，骨灰重、骨灰重/体质量指标亦增加[(293±14)，(332±16) mg；(0.90±0.04)，(1.01±0.04) g/kg；P < 0.01]；与假去卵巢组比较，去卵巢+CaCO3组大鼠骨灰重、骨灰重/体质量、骨灰重/骨干重（%）指标低 (P < 0.01)。
结论：CaCO3可部分纠正去卵巢大鼠的骨矿盐丢失。
关键词：卵巢切除术；钙；骨密度；大鼠；组织构建

廖春海，张兆强.碳酸钙对去卵巢大鼠骨矿盐代谢的影响[J].中国组织工程研究与临床康复，2008，12(2):275-278
[www.zglckf.com/zglckf/ejournal/upfiles/08-2/2k-275(ps).pdf]

中图分类号:R681.4
文献标识码:B
文章编号:1673-8225
(2008)02-00275-04

收稿日期：2007-06-20　
修回日期：2007-08-16
(07-50-6-3465/W·Q)

Effect of calcium carbonate on bone mineral metabolism of ovariectomized rats

Abstract

AIM:It is found that calcium deficiency is the main reason of the development of osteoporosis. This article is aimed to analyze the effect of calcium carbonate（CaCO3）on bone mineral metabolism of bilaterally ovariectomized rats.
METHODS：The experiment was carried out in the Department of Physiology，Guangdong Medical College between July 2005 and April 2006. ①Twenty-four 4-month-old female SD rats of common degree were selected. ②All rats were randomly divided info 4 groups with 6 rats in each group, normal control group，sham-ovariectomized group，ovariectomized group and ovariectomy plus CaCO3 group. ③The rats in the ovariectomy plus CaCO3 group took CaCO3 [element calcium 20 mg/kg per day] from the 2nd day after operation for 11 weeks.Rats in the sham-ovariectomized group received the same intervention as ovariectomized group and ovariectomy plus CaCO3 group with the exception of ovariectomy. ④All the rats were killed by arterial blood letting under anesthesia at the end of the 11th week. The changes of bone dry mass，bone dry mass/body mass，bone ashes mass，bone ashes mass/body mass，bone ashes mass/ bone dry mass（%）were observed. The experimental intervention met the animal ethical standard.
RESULTS：All the 24 rats were involved in the analysis of results.①The changes of bone dry mass，bone dry mass/body mass，bone ashes mass，bone ashes mass/body mass，bone ashes mass/ bone dry mass were significantly lower in the ovariectomized group than in the sham-ovariectomized group (P < 0.01). No significant difference was found in each index between the sham-ovariectomized group and the normal control group (P > 0.05). ②The changes of bone dry mass，bone dry mass/body mass，bone ashes mass/ bone dry mass (%) were higher in the ovariectomy plus CaCO3 group than in the ovariectomized group [(504±24)，(545±12) mg；(1.55±0.06，(1.68±0.04) g/kg；(58.6±0.8)%，(60.7±2.0)%；P < 0.05].The changes of bone ashes mass and bone ashes mass/body mass were increased too [(293±14)，(332±16) mg；(0.90±0.04)，(1.01±0.04) g/kg；P < 0.01]. The changes of bone ashes mass，bone ashes mass/body mass，bone ashes mass/ bone dry mass (%) were obviously lower in the ovariectomy plus CaCO3 group than in the sham-ovariectomized group (P < 0.01).
CONCLUSION：CaCO3 can partially oppose the bone mineral loss in ovariectomized rats.

Liao CH, Zhang ZQ.Effect of calcium carbonate on bone mineral metabolism of ovariectomized rats.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu 2008;12(2):275-278(China) [www.zglckf.com/zglckf/ejournal/upfiles/08-2/2k-275(ps).pdf]

0 引言

骨质疏松症是一种全身性疾病，主要表现为骨矿物质及骨基质的减少，骨小梁结构破坏、变细和断裂，骨的脆性增高，骨的生物力学性能下降，易折断[1]。
骨由骨矿物质和骨基质组成，钙（Ca）是组成骨矿物质的主要元素，此外，镁（Mg）、锌（Zn）、铜（Cu）、锰（Mn）、氟（F）、铝（Al）、硅（Si）、锶（Sr）等元素也参与骨代谢[2]。大量研究表明，缺钙是骨质疏松症发生和发展的一个主要原因[3]。补钙被公认为是防治骨质疏松的有效措施。补充钙剂能有效防止骨丢失，增加骨量和骨密度，改善骨的生物力学性能，降低骨折的发生率[4-19]。SD大鼠去卵巢后可引起骨元素代谢紊乱，用碳酸钙（CaCO3）灌胃后，骨元素代谢紊乱得到纠正[20]。补充钙剂对骨质疏松大鼠骨矿盐代谢的影响未见有报道。本文用去卵巢的方法建立大鼠的骨质疏松模型[21-22]，观察补充CaCO3对去卵巢大鼠骨矿盐代谢的影响。

1 材料和方法

设计：随机对照动物实验。
单位：广东医学院生理学教研室。
材料：实验于2005-07/2006-04在广东医学院生理学教研室完成。普通级4个月龄SD雌性大鼠24只，体质量280~370 g(广东医学院实验动物中心提供，实验动物合格证号：粤检证字：2002A013)，按体质量从轻到重编号，用抽签法随机分成4组：首先抽到的号码其对应号码的动物分别分到正常对照组、假去卵巢组、去卵巢组和去卵巢+CaCO3组，然后重复，每组6只。
设计、实施、评估者：实验设计第二作者，资料收集者、干预实施、评估为第一作者。参加人员均受过专门培训。
技术路线：
动物饲养：实验期间，各组大鼠自由摄食，由广东省卫生厅南海实验动物中心生产的标准固体饲料，经IRIS/AP等离子体发射光谱仪（美国TJA公司）测定，每克固体饲料所含的主要矿物元素为：钙16.35 mg，镁2.90 mg，锌 41.56 μg，磷4.60 mg，硫2.48 mg，钻1.58 μg，锰44.40 μg，自由饮水。各组大鼠照明、通风、温度、湿度等饲养环境条件相同。
各组大鼠处理：去卵巢组和去卵巢+CaCO3组大鼠用10 g/L戊巴比妥钠腹腔麻醉（3 mL/kg体质量），无菌条件下，经腹部门中线切口，切除双侧卵巢。切下的卵巢经组织学鉴定。假去卵巢组动物手术过程及操作同去卵巢组和去卵巢+CaCO3组，但不切除卵巢，只切除腹腔内一小块脂肪组织，经组织学鉴定。
去卵巢+CaCO3组大鼠给予CaCO3灌胃：根据人类补钙时应达到的标准，50 kg体质量1 g/d元素钙，大鼠为每千克体质量20 mg /d元素钙。用分析纯CaCO3粉末（含元素钙40%）加蒸馏水配成0.84%的溶液，每100 g体质量按0.6 mL，于去卵巢手术后第2天开始灌胃，1次/d，持续11周。
标本处理：实验结束后，各组大鼠于麻醉状态下动脉放血处死，取左股骨，剥净软组织后置烤箱中于110 ℃ 温度下烤48 h至恒重，于1/10万分析天平上称骨干重，称干重后将其炭化，后在箱式电阻炉（SX 2-4-10型）中700 ℃ 6 h使其灰化，用1/10万分析天平称灰重。
主要观察指标：各组大鼠骨干重、骨干重/体质量、骨灰重、骨灰重/体质量、骨灰重/骨干重（%）。
统计学分析：由第一作者应用SPSS 13.0软件分析，组间比较用单因素方差分析。

2 结果

2.1 实验动物数量分析 实验选用大鼠24只，分为4组，无脱失，均进入结果分析。
2.2 去卵巢对大鼠骨矿盐代谢的影响及CaCO3对去卵巢大鼠骨矿盐代谢的影响 见表1。
2.2.1 去卵巢对大鼠骨矿盐代谢的影响 去卵巢组大鼠与假去卵巢组大鼠比较，其骨干重、骨干重/体质量、骨灰重、骨灰重/体质量、骨灰重/骨干重（%）等指标均明显减少，差异有高度显著性(P < 0.01)。假去卵巢组大鼠与正常对照组大鼠比较，各项指标差异均无显著性（P > 0.05）。说明手术本身对大鼠，骨矿盐代谢无显著影响，也说明去卵巢组大鼠与假去卵巢组大鼠各项指标的差异是由于切除卵巢所引起的。

2.2.2 CaCO3对去卵巢大鼠骨矿盐代谢的影响 去卵巢+CaCO3组大鼠骨干重、骨干重/体质量、骨灰重/骨干重(%)等指标均较去卵巢组增加，差异有显著性(P < 0.05)；骨灰重、骨灰重/体质量等指标均较去卵巢组增加，差异有高度显著性(P < 0.01)。去卵巢+CaCO3组大鼠与假去卵巢组大鼠比较，骨干重、骨干重/体质量等指标的差异无显著性（P > 0.05）；骨灰重、骨灰重/体质量、骨灰重/骨干重（%）等指标低于假去卵巢组，差异有高度显著性(P < 0.01)。

3 讨论

在骨形成的过程中，骨矿物质的沉积是必需的环节。骨矿物质的丢失是骨质疏松症的主要病理改变。钙是骨矿物质中的主要元素之一，缺钙是骨质疏松症发生和发展的一个主要原因[3]。补充钙剂是治疗骨质疏松方法中被公认为安全而有效的措施。老年性骨质疏松患者，用碳酸钙或加用口服尼尔雌醇片治疗后，骨密度增加[5-6]。联合应用鲑鱼降钙素、α维生素D3与碳酸钙能明显增加老年脑卒中患者肢体瘫痪后的骨密度[8]。给30~42岁的绝经期前妇女补充平均610 mg/d钙剂，36个月后，对照组妇女的脊柱骨密度显著低于补钙组[11]。老年女性每天补充一定量的元素钙或加用维生素D，可降低骨折的发生率[12-13]，使桡骨前端皮质骨的骨量增加[14]。在膳食钙摄入量低的妇女中补充钙剂后，可抑制股骨颈骨丢失[15]。补充钙剂可使骨钙水平升高，骨密度增加，对骨形成有改善作用[16，19]。妇女在绝经后头几年，足够剂量的钙摄入或加用维生素D，对预防骨丢失有利[17]，可维持腰椎和股骨颈的骨密度[18]。碳酸钙能增加去卵巢大鼠的骨密度，改善骨的生物力学性能[4]。联合补充钙和大豆异黄酮后，去卵巢SD大鼠骨密度明显增加，骨代谢的生化指标明显改善[7]。3周龄断乳Wistar大鼠用碳酸钙喂养5周后，骨骼钙含量明显增加[9]。对损毁弓状核的老年大鼠，用甲基睾丸素、碳酸钙治疗后，降低了的骨密度可恢复[10]。
去卵巢大鼠模型是一种高转换型骨质疏松模型，已被公认为“金标准”模型。在本实验中，去卵巢组大鼠与假去卵巢相比，其骨干重、骨干重/体质量、骨灰重、骨灰重/体质量、骨灰重/骨干重（%）等指标均明显减少 (P < 0.01)，说明造模是成功的[21-22]。
骨由骨矿物质和骨基质组成。骨矿物质主要由无定形钙磷混合物和钙磷羟磷灰石结晶构成。CaCO3可提供钙离子，增加骨形成的原料。钙离子沉积于骨基质中，与磷组成羟磷灰石结晶，作为骨矿物质的主要成分。在骨形成的过程中，除了钙的沉积外，还需要有其他元素的沉积。SD大鼠去卵巢后可引起骨元素代谢紊乱，用CaCO3灌胃后，骨元素代谢紊乱得到纠正[20]。
本实验发现，去卵巢使大鼠骨干重、骨干重/体质量、骨灰重、骨灰重/体质量、骨灰重/骨干重（%）等指标均明显减少 (P < 0.01)。给予CaCO3灌胃[元素钙20 mg/(kg·d)] 持续11周后，去卵巢大鼠骨干重、骨干重/体质量、骨灰重/骨干重(%)等指标均较去卵巢组增加 (P < 0.05)；骨灰重、骨灰重/体质量等指标均较去卵巢组显著增加 (P < 0.01)。结果表明，CaCO3可使由于去卵巢所引起的骨矿盐丢失得到一定程度的恢复。但去卵巢+CaCO3组大鼠的骨灰重、骨灰重/体质量、骨灰重/骨干重（%）等指标均明显低于假去卵巢组(P < 0.01)，说明单纯使用CaCO3还不能完全纠正由于去卵巢所引起的骨矿盐丢失，建议在以钙剂作为骨质疏松症的治疗药物时，需加用其他药物或手段以增加骨质疏松症的治疗效果。

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