1前言
1.1 IS流行病学研究现状
IS是脊柱在冠状面上的侧弯、矢状面上的前凸、纵轴上的旋转的三维畸形。其中青少年特发性脊柱侧凸（Adolescent Idiopathic Scoliosis, AIS)约占80%。AIS常在青春发育前期发病，青春发育期快速进展直至青春发育结束而停止发展。如果将诊断标准定为Cobb角大于10°，发病率约为3%。有学者将诊断标准设定为Cobb角大于20°，那么发病率降为0.3%[12]。女性发病多见，在Cobb角较大的患者中，女性较男性更为常见[13]。约3%的AIS患者会自然好转；约2.75%的患者需要治疗手段千预[14]。遗传因素在IS的作用已受到越来越多的学者所关注[23"^4]。莱斯伯格[25]通过2869例大样本研究发现：在这些患者的一级亲属是发病率较高，为11%，但在二级亲属为2.4%，在三级亲属仅有1.4%，发病率指数明显下降，表明IS病因是多基因遗传。1997年，凯斯林等[26]评审所有的IS的双生子研究中发现，在过去的几年中，单卵双胞胎共发生约73%,而双卵双生大概为27%[26^]。这些结果表明IS可能是一种遗传性病变。
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1.2脊柱侧弯的病因
目前，大量的文献研究表明，IS的病因可能与多种因素相关：（1)生物力学因素；(2)遗传因素；（3)内分泌系统异常；（4)肌肉骨豁系统因素；（5)结缔组织发育异常；（6)神经平衡系统功能障碍；（7)骨量减少、骨密度降低、骨质疏松因素。随着医学科技的发展及研究的深入，目前存在多种假说，并且各种假说均存在较多争议，甚至自相矛盾。近年来，生物力学因素成为IS发病因素研究热点中的热点。生物力学在侧凸进展过程中作用越来越受到重视_。根据“Hueter-Volkmami”法则，侧凸两侧受到不对称力学作用，脊柱出现不对称生长，椎体出现禊形变，侧凸加重，产生“恶性循环”即脊柱侧凸—负荷不对称—生长不对称—椎体楔形变—脊柱侧凸不断加重[17]。在后来的研究中，“恶性循环”理论被不断验证。许多生物力学实验证明不对称力学作用可引起脊柱侧凸，并能使侧凸持续加重[21]。Stokes[22] 等的采用小鼠作不对称力学实验，在鼠尾椎骨施加轴向压应力或轴向张应力，发现椎体生长是由轴向负荷调节，遵循“Hueter-Volkmaim”法则。IS畸形进展是一个“恶性循环”的过程。畸形产生了异常的生物力学环境。使凸侧和四侧处于不平衡状态。在侧凸的凹侧压力增加，而在凸侧压力减少。异常的应力造成侧凸椎体凹侧和凸侧生长的不平衡，侧凸的凸侧生长增快，而四侧减慢，脊柱畸形进一步加重。脊柱畸形加重后，进一步引起生物力学的异常。如此反复循环，引起侧凸不断加重。许多作者认为，生物力学因素是侧凸首要病因学因素。无论什么因素构成病因，最终表现为生物力学因素的变化，这些变化决定侧凸进展。
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2实验材料与实验方法
2.1实验设计和流程
当前临床上能改善骨结构及力学性能的药物重要有韩、维生素D、二膦酸盐、降韩素、SERM、雌激素、PTH以及银盐等。药物种类繁多，但是有两个最基本的原则没有改变：一是所有药物开发均是围绕骨重建水平的调节展开，其中破骨细胞、成骨细胞和骨细胞是互相稱联的骨重建基本组成成分；二是所有药物的最后检验效果均要看是否能改善骨强度，提高骨力学性能。在以前所用药物中主要是抑制破骨细胞，即抑制骨重建，以二膦酸盐为代表。但是破骨细胞长期受到抑制之后，成骨细胞功能下降，新骨形成减少，不利于骨质量的改善。现有促成骨药物同化激素类药物PTH，它具有提高骨重建水平，刺激新骨形成作用，在高风险骨折的患者中PTH较阿伦膦酸钠更加明显升高骨密度[44]。PTH提高骨重建标志物和骨质量[45]，间断使用PTH抑制破骨细胞、成骨细胞和骨细胞凋亡[46]，增加成骨细胞和破骨细胞活性，通过提高骨重建水平改善骨质量[47]。尽管PTH已经作为临床药物上市并取得较好的治疗效果，如果能够证实其可以改善IS患者骨微结构、提高骨密度，增强骨强度，有利于IS早期防治。
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2.2主要液体的配制
2.2.1. DEPC7X：用双蒸水lOOOml加入1ml DEPC中，磁力搅拌器搅拌均匀后，放置温箱内24小时，温度控制在37度，高压20分钟，再去DEPC。
2.2.2. 4%多聚甲醛-PBS:量筒(准备1000ml)称量DEPC水1000ml，倒入1000ml烧杯(准备1000ml烧杯)，加入半袋PBS粉，配制成PBS液，再加入多聚甲醛40g，再放于60度水浴，持续搅拌使粉末完全溶解，然后边振荡边加入氧氧化钠至溶液完全清亮，调定pH值至7.4。
2.2.3. 20% EDTA:将二水乙二胺四乙酸二钠(DETA-Na.2H20) 186.1g 加入800ml已去DEPC水中，用磁力搅拌器搅拌，用NaOH加入其中，调节HP值至8.0，定容至IL，高压灭菌备用。
2.2.4. IM的NaOH:在lOOOml的去DEPC水中加入4gNaOH，高压灭菌备用。
2.2.5.碟酸缓冲盐溶液(PBS):将 0.2gKCI，8gNaCl, 0.24gKH2P04 和1.44gNa2Hp04加入800mL蒸馆水中溶解，再将盐酸加入其中，调节pH至7.4,定容至1L，高压蒸气（151bmn2)灭菌20分钟，室温保存。
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3不对称力脊柱侧凸模型椎体骨超微结构....... 22
3.1材料和方法....... 22
3.2统计学处理....... 23
3.3 讨论....... 23
3.3.1 一般情况....... 23
3.3.2体重变化....... 23
3.3.3 Cobb 角比较....... 24
3.3.4脊柱平片检查及顶椎旋转测量....... 25
3.3.5大鼠全身DXA扫描结果....... 27
3.3.7组织学观察.......35
3.3.8大鼠骨代谢生化指标的变化....... 36
3.4讨论....... 43
3.5 结论....... 49
4药物对大鼠椎体骨超微结构的影响....... 50
4.1材料和方法....... 50
4.2统计学处理....... 51
4.3结果 .......51
4.4讨论.......69
4.5结论 .......76
4药物对大鼠椎体骨超微结构的影响及可能的作用机制
IS发病的始动因素不明，生长发育异常、神经肌肉性因素、结缔组织异常、生长不对称、基因表达异常等均被认为同IS发病有关[97_99]。尽管如此，众多研究仍表明:始动因素所致的脊柱生物力学因素异常在IS畸形进展过程中发挥重要作用。目前，IS的治疗方法（外固定支具和手术治疗）的根本原则也是在于恢复脊柱力学平衡，阻止或延缓侧凸进展。手术治疗IS能获得良好的三维矫形，但其常伴随着创伤大、风险高、费用昂贵、脊柱活动度丧失等一系列问题。外固定支具是目前唯一获得广泛认可的非手术治疗方法，其治疗轻中度IS是有效的，但存在的问题也不容忽视，包括对患者心理的影响、长期慢性背痛和心肺功能的影响。青少年的特发性脊柱侧凸的早期发现与防治与其预后的效果密切相关。但是，目前仍没有任何一种药物应用于IS的防治。发病机制的复杂以及不明确也给其早期治疗带来了困难。1982年，Burner等首先提出脊柱侧凸与骨密度降低有关。近年来，大量研究发现AIS患者存在全身性的骨密度降低，从青春期一直持续成年期，是一种长期的表现。在临床上，AIS患者侧凸椎体存在楔形变，侧凸程度越重，椎体楔形变越明显。如果药物能升高骨密度(Bone mineraldensity, BMD)，改善骨微结构，增加骨强度，像外固定支具恢复脊柱力学平衡，打破“恶性循环”，阻止或延缓侧凸进展，那将对IS防治产生重大意义。本实验通过药物干预，在影像学、DXA、显微CT和组织学方面来观察干预组与其他两组的差异，比较各组SD大鼠模型的Cobb角、顶椎旋转角、骨的微结构及组织学特点。探讨药物对大鼠脊柱侧凸模型椎体骨超微结构的影响及可能的作用机制，为进一步研究IS治疗奠定一定的实验基础。
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结论
1.后路不对称力拴系、PTH对大鼠生长过程中的体重无影响。
2.后路不对称力拴系在栓系-双足鼠组、PTH干预组中均可诱发脊柱侧凸，并且PTH干预组Cobb角、顶椎旋转角均小于挂系-双足鼠组,PTH可能对脊柱侧凸有阻止或延缓其进展的作用。
3.脊柱侧凸动物模型顶椎凸H两侧骨密度有显著差异，但整体骨密度无明显差异。
4.PTH能增加骨密度、改善骨的微观结构、增强骨强度。
5.生物力学在脊柱侧凸发生和加重过程中发挥重要作用，PTH可能通过增加骨密度、改善骨的微观结构、增强骨强度来恢复脊柱力学平衡，打破“恶性循环”，阻止或延缓侧凸进展。
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参考文献（略）