劉晨濤 張娟娟 苗華 孫麗君 唐量

1 西北大學(xué)體育教研部（西安710127）

2 陜西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院

3 陜西師范大學(xué)體育學(xué)院

衰老通常與肌肉質(zhì)量和骨礦物質(zhì)密度降低有關(guān)[1]。這種衰老所致的肌肉萎縮和虛弱可能導(dǎo)致力量下降[2]。骨密度（bone mineral density，BMD）降低是自發(fā)性骨折的常見原因，在激素缺乏的老年婦女中，也是發(fā)生骨質(zhì)疏松癥的重要信號(hào)[3，4]。在骨骼生長期，激素分泌物與適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)刺激相結(jié)合，有可能顯著提高峰值骨量；在生長期間增加峰值骨量可以幫助延緩發(fā)病，減輕嚴(yán)重程度，或預(yù)防老年人骨質(zhì)疏松癥[5]。目前研究表明，高沖擊活動(dòng)（例如跳躍）或負(fù)重力量訓(xùn)練已被推廣為提高骨礦物質(zhì)密度的有效運(yùn)動(dòng)刺激[6-9]。此外，低負(fù)荷高重復(fù)阻力訓(xùn)練已被證明可以改善老年人群的最大力量、平衡和功能任務(wù)表現(xiàn)[10，11]。研究發(fā)現(xiàn)，與低負(fù)荷訓(xùn)練干預(yù)相比，使用超過75%～80%最大重復(fù)訓(xùn)練負(fù)荷的高強(qiáng)度（或高負(fù)荷）訓(xùn)練干預(yù)，在改善BMD方面更為成功[12，13]。值得注意的是，當(dāng)訓(xùn)練量相當(dāng)時(shí)，低負(fù)荷和高負(fù)荷訓(xùn)練在提高骨密度方面可能同樣有效[14]。因此，低負(fù)荷高重復(fù)的阻力訓(xùn)練可以作為中老年人高負(fù)荷阻力訓(xùn)練的替代方案。阻力訓(xùn)練經(jīng)常與高沖擊或負(fù)重運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，以增強(qiáng)對BMD 的有益作用。因此，為中老年人群開發(fā)有效的鍛煉方案需要準(zhǔn)確理解體育鍛煉與骨形成和再吸收之間的相互作用。

運(yùn)動(dòng)干預(yù)對老年女性骨代謝有益[15]。因此，與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的骨礦物質(zhì)密度改善可能是治療與年齡相關(guān)的骨質(zhì)疏松癥的非藥物策略。骨代謝受多種局部因素影響，包括核因子κB 受體活化因子（receptor activator of nuclear factor-kappa B，RANK）及其配體（receptor activator of nuclear factor-kappaB ligand，RANKL）和骨保護(hù)素（osteoprotegerin，OPG）細(xì)胞因子系統(tǒng)、炎性細(xì)胞因子、生長因子、骨形態(tài)發(fā)生蛋白、轉(zhuǎn)化生長因子、前列腺素、集落刺激因子和白細(xì)胞介素[16，17]。骨重建過程中產(chǎn)生的一些物質(zhì)是骨代謝的特定生化標(biāo)志物。堿性磷酸酶是與細(xì)胞膜結(jié)合的普遍存在的四聚體酶[18]。在骨中，骨特異性堿性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）存在于成骨細(xì)胞的表面，并在類骨質(zhì)生成和礦化中起重要作用[19，20]。骨代謝的改變往往發(fā)生在骨量、骨密度和骨超微結(jié)構(gòu)發(fā)生改變前后。卜淑敏等[21]發(fā)現(xiàn)進(jìn)行8 周的全身垂直振動(dòng)訓(xùn)練能顯著增加去卵巢大鼠股骨遠(yuǎn)端松質(zhì)骨的體積骨密度、骨體積分?jǐn)?shù)和骨小梁數(shù)目。此外，有研究發(fā)現(xiàn)，負(fù)重爬梯能夠增加股骨頭松質(zhì)骨的礦物質(zhì)密度和骨小梁數(shù)量，減小骨組織分離度，抑制骨組織的流失與保護(hù)骨組織微結(jié)構(gòu)，但對骨組織最大載荷和能量吸收等力學(xué)特性沒有顯著影響[22]。張林研究指出運(yùn)動(dòng)對骨結(jié)構(gòu)力學(xué)和骨材料力學(xué)性能具有良好的刺激作用[23]。

去卵巢大鼠是一種有效的動(dòng)物模型，能夠模仿絕經(jīng)后癥狀，如骨質(zhì)疏松癥、肌肉減少癥和代謝綜合征[24-26]。研究顯示，大鼠負(fù)重爬梯訓(xùn)練有效模仿了力量訓(xùn)練[27-30]，給機(jī)體承重骨更大的應(yīng)力刺激，有助于骨形成，對改善肌肉力量、骨微結(jié)構(gòu)和生物力學(xué)特征等效果顯著[31]，但對雌激素缺乏情況對機(jī)體機(jī)能水平影響的研究較少。因此，本研究中，我們對去卵巢大鼠進(jìn)行負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)干預(yù)，觀察其對骨骼健康的影響，并對其作用機(jī)制進(jìn)行探究，旨在為骨質(zhì)疏松等疾病的預(yù)防提供參考依據(jù)。

1 研究對象與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

健康3月齡雌性SD大鼠30只，購于西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心（陜醫(yī)動(dòng)證字：08-004 號(hào)），體重263.23 ± 10.68 g。大鼠分籠飼養(yǎng)在室內(nèi)溫度為23 ±3℃，濕度為45% ± 5%的環(huán)境中，晝夜比為12∶12，自由飲水?dāng)z食，食物為國家標(biāo)準(zhǔn)嚙齒動(dòng)物飼料（GB14924.3-2010）。

1.2 動(dòng)物建模、分組與訓(xùn)練

大鼠禁食12 h 后，記錄每只大鼠初始體重，腹腔注射5%戊巴比妥鈉麻醉，劑量為50 mg/kg，行背側(cè)雙切口手術(shù)去卵巢并結(jié)扎縫合。去卵巢組進(jìn)行卵巢摘除，假手術(shù)組（CON）只將卵巢旁同體積脂肪切除，手術(shù)后動(dòng)物無感染，全部存活。術(shù)后將去卵巢組大鼠再隨機(jī)分為2 組，即去卵巢手術(shù)組（OVX）和去卵巢負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)組（OVX-CL）。去卵巢負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)組大鼠于術(shù)后適應(yīng)性飼養(yǎng)1 周后進(jìn)行爬梯訓(xùn)練，訓(xùn)練前分別記錄各組大鼠干預(yù)前體重。參照Fleck 等[32，33]的研究確定訓(xùn)練為小負(fù)荷大運(yùn)動(dòng)量，即進(jìn)行自身體重15%重量的負(fù)重爬梯，每天10 組，每組循環(huán)3 次，組間間歇2 分鐘，每周訓(xùn)練6天，持續(xù)8周，前3天為無負(fù)重的適應(yīng)性訓(xùn)練。爬梯高1 m，每級(jí)梯階相隔2 cm；爬梯傾斜角為85°。

1.3 實(shí)驗(yàn)組織樣品收集

8 周訓(xùn)練結(jié)束后，于最后一次訓(xùn)練完24 h 后取材。記錄各組大鼠干預(yù)后體重，斷頸椎處死，斷頭取血5 ml，37℃水浴15 min后，低溫離心機(jī)3500 rpm/min離心10 min，取上層血清放置于—80℃低溫冰箱待測。取兩側(cè)股骨，去除骨上附著的軟組織，左側(cè)股骨用浸過生理鹽水的紗布包裹放入—20℃冰箱待測，右側(cè)股骨在液氮速凍24 h后轉(zhuǎn)移至—80℃冰箱中待測。

1.4 血清生化指標(biāo)檢測

在無菌環(huán)境下分別對已制備的血清中磷（phosphorus，P）（南京建成有限公司）、鈣（calcium，Ca）（南京建成有限公司）、ALP（南京建成有限公司）、抗酒石酸性磷酸酶（tartrate resistant acid phosphatase，StraCP）（南京建成有限公司）、RANKL（R&D Systems，Inc）以及OPG（Abnova，Inc）采用酶聯(lián)免疫試劑盒檢測，所有的操作步驟與流程均嚴(yán)格按照出廠試劑盒說明書進(jìn)行，并根據(jù)試劑盒上相應(yīng)的公式與測出的光度值計(jì)算出所對應(yīng)的值。

1.5 qRT-PCR

所提取RNA 的骨組織樣品部位是距離股骨生長板1 cm 處整段股骨，采用TRIzol 裂解液（TaKaRa，大連）依據(jù)說明書進(jìn)行。qRT-PCR 反應(yīng)體系與反應(yīng)程序按照實(shí)驗(yàn)室之前研究進(jìn)行[34]。引物參照Genbank 數(shù)據(jù)庫序列采用在線引物設(shè)計(jì)軟件Primer 3 plus進(jìn)行設(shè)計(jì)（表1），由上海生工合成。以GAPDH作為內(nèi)參基因，根據(jù)F=2-△△Ct計(jì)算各基因的相對表達(dá)量[35]，每個(gè)樣品分別進(jìn)行3個(gè)生物學(xué)重復(fù)和3個(gè)技術(shù)重復(fù)。

表1 目標(biāo)基因引物序列

1.6 Micro-CT掃描

使用中國科學(xué)院與西安電子科技大學(xué)共同研發(fā)的Micro-CT 掃描系統(tǒng)（ZKKS-MCT-Sharp），股骨樣品在室溫融化后用于Micro-CT 掃描，參數(shù)設(shè)置電壓為50 kV，電流大小為1 mA，進(jìn)行360o掃描，角度增益為0.36o，曝光時(shí)間為250 ms，掃描分辨率為35 μm*35 μm*35 μm，將掃描后的PRJ 數(shù)據(jù)導(dǎo)入MedProject 軟件進(jìn)行二次重建得到IM0文件，將IM0文件進(jìn)行三維重建后轉(zhuǎn)換為RAW格式文件，用3DMed軟件對感興趣區(qū)域進(jìn)行處理分析，位置選取距股骨生長板遠(yuǎn)端60個(gè)片段（2.1 mm），設(shè)置分割閾值為峰值區(qū)域，對其進(jìn)行可視化成像，并得出骨微結(jié)構(gòu)相關(guān)數(shù)據(jù)：骨小梁數(shù)量（Tb.N）、骨小梁分離度（Tb.Sp）、骨小梁厚度（Tb.Th）、松質(zhì)骨礦密度（BMDtrab）、皮質(zhì)骨礦密度（BMDcort）、骨體積分?jǐn)?shù)（BV/TV）、結(jié)構(gòu)模型指數(shù)（SMI）。

1.7 生物力學(xué)測定

本研究使用材料測試系統(tǒng)（MTS-858，USA）進(jìn)行三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，股骨樣品在室溫融化后，置于間距為20 mm 的水平支架上，載荷施加速度為2 mm/min 直至骨折發(fā)生，測試結(jié)束后于斷裂處用游標(biāo)卡尺測量股骨外側(cè)長軸（a，mm）、短軸（b，mm）以及股骨橫截面皮質(zhì)骨的均值（t，mm），參考相關(guān)文獻(xiàn)[36]求得彈性模量（MOE），并借助軟件Origin 9依次得出最大載荷（ML）、剛度（Stiffness）及吸收的總能量（EAC）。

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用SPSS17.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理，結(jié)果以平均數(shù)± 標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示。組間差異顯著性采用方差分析的Tukey HSD（One-Way ANOVA），顯著性水平選擇P＜0.05 和P＜0.01，GraphPad Prism 5.0 軟件作圖。

2 結(jié)果

2.1 負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)對大鼠體重變化的影響

如表2所示，在實(shí)驗(yàn)初期以及運(yùn)動(dòng)干預(yù)前，大鼠各組間體重均沒有顯著性差異。與CON 組相比，8 周實(shí)驗(yàn)干預(yù)后OVX 組大鼠和OVX-CL 組大鼠體重均升高（P＜0.01）；OVX-CL組大鼠較OVX組大鼠體重下降（P＜0.01）。

表2 各組大鼠體重比較（單位：g）

2.2 負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)對血清標(biāo)志物的影響

如表3 所示，與CON 組大鼠相比，8 周實(shí)驗(yàn)干預(yù)后OVX 組大鼠血液中的ALP、OPG 均下降（P＜0.01），RANKL 升高（P＜0.01），OPG/RANKL 的比值也下降（P＜0.01）；與OVX 組大鼠相比，經(jīng)過8 周負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，OVX-CL 組大鼠Ca 和RANKL 降低（P＜0.05），ALP以及OPG/RANKL的比值均升高（P＜0.05）。

表3 各組大鼠血清標(biāo)志物水平比較

2.3 負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)對股骨骨代謝指標(biāo)及NF-κB信號(hào)通路基因表達(dá)的影響

如圖1所示，與CON組大鼠相比，OVX組大鼠骨組織中OPG、Runx2 基因表達(dá)降低（P＜0.01），RANKL、Ikkα和NF-κB的基因表達(dá)水平升高（P＜0.01）。與OVX組大鼠相比，8 周負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，OVX-CL組大鼠股骨中RANKL、Ikkα以及NFκB2 基因表達(dá)量下降（P＜0.05）；OPG和Runx2基因表達(dá)量增加（P＜0.01）。

圖1 負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)干預(yù)后股骨骨代謝指標(biāo)及NF-κB信號(hào)通路基因表達(dá)量變化

2.4 負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)對股骨微結(jié)構(gòu)的影響

如表4 和圖2 所示，與CON 組大鼠比較，8 周實(shí)驗(yàn)干預(yù)后，OVX 組大鼠股骨Tb.N（P＜0.01）、Tb.Th（P＜0.05）、BMDtrab（P＜0.01）和BMDcort（P＜0.01）均下降，Tb.Sp 和SMI 均升高（P＜0.01）；OVX-CL 組大鼠股骨Tb.N（P＜0.05）、BMDtrab（P＜0.01）和BMDcort（P＜0.05）均下降，Tb.Sp 和SMI 均升高（P＜0.01）。與OVX 組大鼠相比，8周負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，OVX-CL 組大鼠股骨Tb.N 、BMDtrab均升高（P＜0.05），Tb.Sp和SMI均降低（P＜0.05）；BV/TV雖然有所下降，但各組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表4 各組大鼠股骨微結(jié)構(gòu)參數(shù)比較

圖2 大鼠股骨松質(zhì)骨三維結(jié)構(gòu)（標(biāo)尺單位：0.35 mm）

2.5 負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)對股骨生物力學(xué)特性的影響

如表5所示，與CON組大鼠相比，OVX組的ML（P＜0.01）、Stiffness（P＜0.05）、EAC（P＜0.01）以及MOE（P＜0.05）均下降；與OVX 組大鼠相比，經(jīng)過8 周負(fù)重爬梯訓(xùn)練后，OVX-CL 組大鼠的力學(xué)特征均呈現(xiàn)出明顯改善，主要體現(xiàn)在ML以及Stiffness均增加（P＜0.05）。

表5 各組大鼠股骨生物力學(xué)特性指標(biāo)比較

3 討論

盡管已有研究表明，諸多以跑為主要形式的有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)能夠改善骨質(zhì)疏松，但是負(fù)重爬梯作為一種以無氧供能運(yùn)動(dòng)方式為主，模擬攀登的高強(qiáng)度抗阻力訓(xùn)練，對骨質(zhì)疏松干預(yù)效果的報(bào)道仍較匱乏。本研究設(shè)計(jì)了負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)對去卵巢大鼠骨質(zhì)疏松模型干預(yù)的實(shí)驗(yàn)，探討負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)通過調(diào)控OPG/Ikkα/Runx2基因表達(dá)對去卵巢大鼠股骨的骨微結(jié)構(gòu)生物力學(xué)特性的影響。

骨生成與骨吸收的調(diào)節(jié)機(jī)制如Dufresne 等的研究[55]所示，骨重塑的過程主要取決于成骨細(xì)胞表達(dá)OPG及RANKL 的多少，RANKL 是成骨細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和骨髓細(xì)胞的產(chǎn)物，是破骨細(xì)胞生成最強(qiáng)大的刺激物[17]。它通過與破骨細(xì)胞祖細(xì)胞表面上的RANK 結(jié)合，并刺激它們向成熟破骨細(xì)胞分化而發(fā)揮其活性。OPG阻斷RANKL 與RANK 的結(jié)合，并通過抑制破骨細(xì)胞分化來調(diào)節(jié)骨吸收[37]。血清中RANKL 與OPG 的變化更能反映出骨轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，且OPG/RANKL表達(dá)的比例被認(rèn)為是破骨細(xì)胞形成活性的關(guān)鍵決定因素。OVX組大鼠血清中RANKL水平均顯著升高，血清中OPG水平顯著降低，OPG 不足以螯合所有的RANKL，說明破骨細(xì)胞引起的骨吸收活動(dòng)增強(qiáng)；OPG與RANKL的比值降低也說明了骨重建與骨吸收的動(dòng)態(tài)平衡產(chǎn)生明顯遷移。在骨組織中我們發(fā)現(xiàn)RANKL mRNA 表達(dá)水平顯著升高，OPG 的表達(dá)有所降低但不明顯，這說明此時(shí)的骨組織已發(fā)生骨質(zhì)疏松?；虮磉_(dá)的差異性會(huì)使循環(huán)系統(tǒng)中RANKL 和OPG 的含量發(fā)生變化進(jìn)而起到調(diào)控作用。去卵巢大鼠進(jìn)行負(fù)重爬梯訓(xùn)練后，我們發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)同時(shí)增加血清和骨組織中OPG的表達(dá)并降低RANKL表達(dá)，表明運(yùn)動(dòng)通過增加OPG/RANKL 比例抑制破骨細(xì)胞分化，進(jìn)而預(yù)防骨質(zhì)疏松的發(fā)生。諸多報(bào)道[38，39]指出運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練通過對OPG 與RANKL 表達(dá)量的調(diào)節(jié)對骨健康產(chǎn)生調(diào)控作用，與本研究結(jié)果一致。

Runx2 是成骨細(xì)胞分化和骨形成的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子。有研究表明，許多成骨分化過程的轉(zhuǎn)錄因子都會(huì)靶向Runx2 基因，其中有Wnt 通路、BMP/MAPK 通路、FGF/ERK 通路、TGF-β/Smad 通路等，從而對成骨基因的表達(dá)進(jìn)行調(diào)節(jié)[40]。作為成骨細(xì)胞重要來源的間充質(zhì)干細(xì)胞在向成熟的成骨細(xì)胞分化的過程中，Runx2也起著至關(guān)重要的作用[41]。研究發(fā)現(xiàn)，通過卵巢切除術(shù)誘導(dǎo)骨質(zhì)疏松癥，NF-κB在轉(zhuǎn)基因小鼠IKKα顯性失活突變體中顯著降低，因此Ikkα可抑制成骨細(xì)胞譜系細(xì)胞中的NF-κB[42]。Notomi等[43]發(fā)現(xiàn)，對大鼠進(jìn)行抗阻力訓(xùn)練能夠通過提升Runx2 的表達(dá)水平降低RANKL/OPG的比值，從而調(diào)控骨的生長。Stringhetta 等[44]也報(bào)道運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練使Runx2 的表達(dá)量增多，對成骨細(xì)胞生成及對破骨細(xì)胞的抑制也有明顯作用。在本研究中，我們也發(fā)現(xiàn)與假手術(shù)組相比，OVX 組大鼠骨組織中Runx2 表達(dá)顯著降低，Ikkα和NF-κB的表達(dá)水平顯著升高；而在進(jìn)行負(fù)重爬梯訓(xùn)練后，Runx2 的表達(dá)顯著升高，Ikkα和NF-κB 的表達(dá)顯著降低，這些結(jié)果表明負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)可以通過抑制Ikkα表達(dá)量，進(jìn)而減少NFκB 表達(dá)量，增加Runx2 的表達(dá)可實(shí)現(xiàn)促進(jìn)骨生成的作用。Pacios 等[45]在細(xì)胞水平上報(bào)道了RANKL/Ikkα/NFκB的負(fù)調(diào)控作用。Khedgikar 等[46]也在小鼠實(shí)驗(yàn)中報(bào)道了NFκB/Runx2對股骨成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的調(diào)控作用。因此，本研究進(jìn)一步證實(shí)了負(fù)重爬梯訓(xùn)練可通過調(diào)控OPG/Ikkα/NFκB2/Runx2的表達(dá)改善去卵巢大鼠骨質(zhì)疏松的微結(jié)構(gòu)并對力學(xué)特性有積極作用。

在本研究中我們還發(fā)現(xiàn)兩組去卵巢大鼠體重快速增加，8 周干預(yù)后OVX-CL 組較OVX 組大鼠體重顯著降低，這表明負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)作為一種有效的干預(yù)手段可降低體內(nèi)由于雌激素減少造成的代謝失常而誘發(fā)體重增加。血清中的Ca、P、ALP、StraCP、RANKL、OPG等都是與骨組織變化相關(guān)的生化標(biāo)志物[47]。ALP 是骨形成的早期標(biāo)志物，StraCP 可用于評估破骨細(xì)胞活性。本研究結(jié)果顯示大鼠去卵巢后，ALP水平顯著降低，而進(jìn)行負(fù)重爬梯訓(xùn)練后，ALP的水平顯著升高，表明去卵巢影響了骨的形成，而負(fù)重爬梯訓(xùn)練能夠刺激骨形成。此外，P和StraCP在不同組大鼠血清中的水平均無明顯變化，而Ca 僅在OVX-CL 組大鼠血清中顯著增加，進(jìn)一步證實(shí)了負(fù)重爬梯訓(xùn)練刺激骨生成的作用。

BV/TV、Tb.Th、Tb.Sp 和Tb.N 是描述骨小梁微結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)。據(jù)報(bào)道，BV/TV[48]、BMD[49，50]、Tb.N[51]和Tb.Th[52]增加對骨質(zhì)有積極作用。在本研究中，我們觀察到在去卵巢手術(shù)組中，除BV/TV以外，骨的超微結(jié)構(gòu)參數(shù)與對照組相比均顯著下降，減弱了骨的力學(xué)特性。負(fù)重爬梯訓(xùn)練后骨微觀結(jié)構(gòu)特性顯著改善，如圖2所示，負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)組骨量增加，骨小梁更豐富。Tb.N、BMDtrab的增加和Tb.Sp、SMI 降低證明了這一點(diǎn)，而Tb.Th沒有明顯改善，這可能是由于外界刺激對骨小梁厚度變化影響的速度較慢，一定時(shí)間段內(nèi)更多的是通過BMD 及骨小梁數(shù)量改善骨的特征。Micro-CT 掃描結(jié)果表明，負(fù)重爬梯訓(xùn)練可以改善去卵巢對骨小梁和微結(jié)構(gòu)的消極作用。骨的生物力學(xué)性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)密切相關(guān)，包括骨密度在內(nèi)的骨微觀結(jié)構(gòu)可影響骨的生物力學(xué)特性[53，54]。本研究中，8周的負(fù)重爬梯訓(xùn)練顯著提高了最大載荷和剛度，而最大載荷和剛度又是避免骨折發(fā)生的先決條件。此外，相關(guān)分析結(jié)果顯示，生物力學(xué)性能與骨的微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)密切相關(guān)，這支持了以往的結(jié)論，即微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)可用于預(yù)測骨小梁的生物力學(xué)特性[53]。

4 結(jié)論

綜上所述，8周的負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)對預(yù)防去卵巢大鼠骨質(zhì)疏松有著積極效果。本研究表明通過負(fù)重爬梯運(yùn)動(dòng)對OPG/RANKL 以及Ikkα/NFκB2/Runx2 的基因表達(dá)調(diào)控能夠改善成骨與破骨之間的平衡狀態(tài)，對改善骨的超微結(jié)構(gòu)、骨的生物力學(xué)特征等均有積極作用，從而為提高骨的健康狀態(tài)，闡明骨生長的機(jī)制提供參考依據(jù)。此外，由于血清中指標(biāo)較易檢測，并且在一定靈敏度范圍內(nèi)可以反映骨組織內(nèi)部的表達(dá)情況，故可以考慮將血清中OPG、RANKL、Runx2的標(biāo)志物含量作為骨質(zhì)疏松癥輔助檢測的簡易指標(biāo)之一。