背景与目的:脊髓损伤(Spinal cord injury,SCI)是非常严重的病理性事件,其严重后果贯穿患者终身,给家庭和社会带来痛苦。SCI可引起一序列炎症和氧化应激反应,导致人体重要器官如肝、肾和肺的继发损伤。其氧化应激反应主要包括自由基活化和脂质过氧化(LPO)的增强及随后抗氧化剂的耗竭。SCI后一个非常严峻的后果是在损伤后几个月到几年的时间里存在着显著的骨量丢失,骨质疏松是SCI后的严重并发症之一,骨质疏松不仅有增加骨折的风险,还可加重患者的疼痛和引起功能障碍,这进一步给患者身体及患者家庭带来了更大的心身负担。脊髓损伤后的骨量丢失一般主要发生在受伤部位及股骨远端和胫骨近端等肢体负重区,神经损伤、制动和肢体废用性萎缩可导致骨量的进一步丢失,但脊髓损伤后引起骨质疏松的机理目前尚未完全清楚。改善SCI后骨丢失的物理治疗方法包括被动运动、阈位电刺激和体重支持的跑步训练,然而,使用这些治疗方法并没有显著的效果。有效的干预措施是必要的,它可能需要针对多个途径来改善SCI后临床症状、并发症及骨量丢失。辅酶Q10(CoQ10)是线粒体呼吸链中的电子转移反应的关键介质,一项研究表明,辅酶Q10具有猝灭自由基的作用,在糖尿病患者中还表现出胰岛素样特性。以往的研究提供的证据表明,在脊髓损伤试验中辅酶Q10具有较强的抗氧化活性和保护效果。本研究旨在探究大鼠脊髓损伤诱发骨质疏松的机理及辅酶Q10对脊髓损伤诱发的骨质疏松的疗效。材料与方法:1、脊髓损伤诱发骨质疏松的机理研究(1)将SD大鼠分成两组,一组为SCI组,切除胸椎椎板T10-T12,显露胸段脊髓并行脊髓横断术,建立脊髓全横断损伤模型;另一组为假手术组,仅单纯切除胸椎椎板T10-T12,显露胸段脊髓,不行脊髓横断术。(2)对两组SD大鼠分别进行以下项目检测:(1)股骨和胫骨的骨矿物质含量(BMC)及骨矿物质密度(BMD)检测;(2)全身氧化应激评估:超氧化物歧化酶(SOD)及丙二醛(MDA)水平检测;(3)细胞炎症因子IL-6和TNF-α水平测定;(4)破骨细胞特异基因RANKL、组织蛋白酶K、核心结合因子α-1(Cbfa1)的表达分析。(3)通过对上述两组SD大鼠实验数据的分析得出实验结论。2、探究辅酶Q10对脊髓损伤诱发的骨质疏松的疗效研究。(1)将SD大鼠分成两组,一组为SCI组,通过脊髓横断术,建立脊髓全横断损伤模型,用生理盐水连续灌胃10天;另一组为SCI+CoQ10组,通过脊髓横断术,建立脊髓全横断损伤模型,用CoQ10连续灌胃10天。(2)对两组SD大鼠分别进行以下项目检测:(1)股骨和胫骨的BMC及BMD检测;(2)全身氧化应激评估:SOD及MDA水平检测;(3)IL-6和TNF-α水平测定;(4)RANKL、组织蛋白酶K、Cbfa1的表达分析。(3)通过对上述两组SD大鼠实验数据的分析得出实验结论。结果:1、脊髓损伤诱发骨质疏松的机理研究通过行椎板切除脊髓横断术成功构建了脊髓损伤(SCI)模型,与假手术组相比,SCI组大鼠股骨和胫骨的BMD和BMC值下降、全身及股骨和胫骨的SOD下降和MDA增加、血清IL-6和TNF-α增加、股骨中RANKL和蛋白酶K的mRNA含量增加。2、探究辅酶Q10对脊髓损伤诱发的骨质疏松的疗效研究SCI+CoQ10组辅酶Q10连续灌胃10天,与SCI组相比,大鼠BMD和BMC值下降有所减缓,全身及股骨和胫骨的SOD增加和MDA下降、血清IL-6和TNF-α下降、股骨中RANKL和蛋白酶K的mRNA含量下降。结论:1、氧化应激可能与脊髓损伤诱导的骨质疏松发病有关。2、辅酶Q10可减轻脊髓损伤诱发的骨质疏松。