骨组织形态计量学
骨组织形态计量学 (bone histomorphometry,简称骨计量学)方法通过对骨标本二维骨组织切片显微图像进行分析、测量与计算,可从定性和定量角度较全面地描述骨量、骨微结构的变化状况,获得骨组织结构计量参数,从而较客观地衡量骨生物学性能,判断模型是否复制成功[37]。
骨组织形态计量学参数一般分为两类:结构和重建,而后者又分为静态和动态参数。
骨结构参数:包括松质骨体积 (TBV)、骨小梁宽度 (Tb.Wi)或厚度 (Tb.Th)、骨小梁数量 (Tb.N)、骨小梁分离度 (Tb.Sp)、皮质宽度 (Ct.Wi)、壁厚度 (W.Th)等,这些参数来源于骨总面积及总周长的测量,能够反映骨的强度[38]。
静态重建参数:包括类骨质均宽 (O.Wi)、类骨质体积(OV)、类骨质表面 (OS)、类骨质厚度 (O.Th)、侵蚀面 (ES)、成骨细胞表面 (Ob.S)、破骨细胞表面 (Oc.S)、成骨细胞指数、破骨细胞指数等,反映量的客观变化,提供有关骨样非矿化和重吸收的程度[38,39]。(https://www.daowen.com)
动态重建参数:包括矿化表面 (MS)、矿化沉积率 (MAR)、骨形成率 (BFR/BS)、修正后的沉积速率 (Aj.AR)、矿化延迟时间 (Mlt)、激活频率 (Ac.F)等[40]。动态重建参数能够提供骨形成率的信息。测定动态参数需要在进行取材前对动物进行四环素双标记。四环素能与骨中的钙特异结合并沉积在骨矿化前沿 (Minaralization front),通过活体荧光标记,把时间因素标记在骨的重建过程中,可以在荧光显微镜下观察骨组织内两次标记的四环素荧光线间距离和单、双标四环素荧光骨矿化前沿的标记率等动态变化,测定多组骨动力学组织参数,间接推断所选切面骨形成、骨吸收及骨转化状况[41]。
骨组织形态计量学方法比其他大部分骨密度测定技术有更高的分辨率,可以精确地反映出骨重建过程的变化规律和特点。骨组织计量学的静态参数可直接反映骨量和骨组织显微结构的变化,动态参数可反映骨代谢的动态过程,因此这种方法最能判断模型是否复制成功[37]。骨组织形态计量学方法在评估、提供骨代谢信息方面是一种不可代替的研究方法。骨组织形态计量学可从更深层阐释骨质疏松的发生发展机制,为治疗提供更可靠的依据[38]。
使用骨组织形态计量学方法时,研究人员需要对模型各个部分的骨组织进行形态学观察后才能得到全面的结论。获取标本的过程技术烦琐且对模型具有创伤性,取材及制作标本需要花费大量时间,所需设备昂贵,对实验人员技术水平要求高[38]。目前一般采用后肢骨或腰椎分别代替四肢骨及中轴骨进行分析,这导致测量结果不够全面准确,这是骨组织形态计量学技术的不足之处[31]。