文摘
纵骨生长软骨细胞增生和肥大的结果和随后的生长板软骨内成骨。最近,激光针灸(LA)、干预与低级刺激穴位激光照射,已经被认为是一个干预改善纵骨生长。本研究调查了激光针灸对经济增长的影响,特别是青少年雄性老鼠的纵骨生长。激光针灸是执行一次每隔一天总共9治疗青少年雄性老鼠在18天。生长板的形态测量学,纵骨增长率和BMP-2和igf - 1的蛋白表达在生长板被观察到。骨生长速度和生长板的高度明显增加了激光针灸。BMP-2但不是igf - 1免疫染色在生长板也增加。总之,促进纵向幼龄鼠骨骼增长,表明激光针灸可能是一个有前途的干预对提高儿童和青少年的增长潜力。
1。介绍
身材矮小的童年和成年是一个重要的问题。大多数人渴望得到高由于认为长身高可能有助于改善的外表和迷人的个性或异常可能社会弊端。事实上,身材矮小(高度)是担忧和焦虑的主要原因之一,儿童,青少年,和父母1]。出于这个原因,兴趣的增长促进儿童和青少年时期正在增加。
高度显著的改善与骨生长长度有关。骨长度的增长发生在生长板软骨内骨化,两步过程中,软骨是首先形成,然后改建成硬骨钙化(2,3]。生长板由三个功能和结构不同的层:休息、增殖和肥厚性区。在这个网站,生长板软骨细胞增殖,分化成成熟的肥厚性细胞,合成典型的细胞外基质,并形成软骨。新成立的软骨钙化和转化为硬骨,导致骨伸长(4]。
生长激素(GH)治疗通常被认为是作为一种治疗选择,提高儿童的身高。然而,其有效性仍然值得怀疑。尽管GH治疗短孩子似乎有效增长和最终的高度增加,个体反应治疗高度可变,意味着最终的高度对待个人与正常相比仍相对较短的身材(5,6];健康相关的生活质量的孩子对待GH是相同的,或者更糟的是7]。虽然GH治疗儿童通常被认为是安全的,其明显的副作用如良性颅内高血压、资本股骺下滑,脊柱侧弯,肢端肥大症的特点,胰腺炎,癌症已报告的增加(8]。同时,长期的GH治疗儿童的长期风险仍然还不清楚。因此,有一种强烈的需要替代疗法安全有效的刺激生长板最后越来越高的短的孩子。
根据疾病源于传统信仰,流动的停滞人体的生命力,“气”;针灸刺激穴位有助于恢复流然后促进气的体内平衡,重建正常的身体机能9]。被认为是一个相对简单、廉价和安全治疗与其他传统的干预措施相比,针灸和被认为是一种非药物替代GH治疗;然而,由于大多数孩子害怕针头,他们将不愿意接受针灸和父母可能犹豫地让他们额外的痛苦和压力10]。出于这个原因,新兴替代激光针灸针针灸(11]。
激光针灸是一种有趣的方式低级激光疗法(低),一种无创性的光疗,这是与低强度定义为传统穴位的刺激,非热能的激光辐照(12,13]。治疗无创无痛的本性使它有用的特别为儿童提供全面的医疗保健(12]。虽然使用低级,非热能的激光辐照而不是针,它具有相同的原则传统针灸和证明平等的生物效应的针灸针(14]。据我们所知,研究表明针灸的效果包括激光针灸纵骨生长在幼龄鼠以前没有报道。
本研究的目的是探讨激光针灸的效果在青春期大鼠纵骨生长。
2。材料和方法
2.1。动物
男性Sprague-Dawley大鼠2周岁从Samtaco有限公司购买了与母亲(乌山、韩国)。动物被安置在一个动物的房间保持在20°±2°C与照明(07:00-19:00)。他们有免费的水和食物。1周后适应期间,动物体重大约40 g被用于实验。所有研究进行了按照美国国立卫生研究院(NIH)指导方针和机构批准的动物保健和使用委员会庆熙大学。
2.2。实验安排
老鼠被随机分为两组(为每个组):对照组(续)和激光针灸治疗组(LA)。激光针灸应用每一天9点到10点之间,开始在0天,一直持续到18天。前体重记录针灸治疗。着力在18天长度测量。确定纵骨生长速率、四环素(15毫克/公斤体重)是由腹腔内注射管理在13和16天。19天,老鼠与过量戊巴比妥麻醉(100毫克/公斤体重)和胫骨被移除,缓冲福尔马林固定在10% (pH值7)。
2.3。激光针灸
激光针灸是由激光刺激使用lapex - 2000(子午线医疗公司。加拿大温哥华),一个是从汤姆斯低水平激光疗法(低)设备发出一个寒冷的红色激光(635 - 680 nm / 40 mW)。激光针灸应用之前,两后肢都刮一个电推剪,注意不伤害皮肤。穴位ST36 (Zusanli)和SP6 (Sanyinjiao)常用治疗增长刺激被选在这个研究[15- - - - - -17]。老鼠的每一个穴位轻轻受制于手没有麻醉刺激,双边,30秒(能量密度为1.2 W /厘米2)拿着激光探测器的激光光斑尺寸的直径3毫米的接触,和垂直于穴位;每个处理会话持续时间是120秒。控制老鼠虚假的操作与灭活调查关闭。针灸是由一个作者有一个公认的中国传统医学培训。
2.4。检测纵向骨增长率
每个老鼠的骨骼被管理四环素标记之前老鼠牺牲(参见”部分2。2“详细)。纵骨生长速率是评价undecalcified骨头。胫骨固定在10%缓冲福尔马林(pH值7)低温贮藏在30%蔗糖溶液和分段纵向厚度40μ米用切片机(Bensheim徕卡微系统公司、德国)。部分是安装在collagen-coated玻璃幻灯片,通过共焦荧光显微镜观察(FLUOview FV10i;奥林巴斯、东京、日本)测量荧光波段之间的距离的差距近端胫骨干骨后端。乐队tetracycline-labeled骨之间的距离测量从每个乐队最密集的部分而不是边缘,不规则和更难以定义。使用FV10-ASW 2.0进行显微镜测量软件(奥林巴斯)。乐队之间的距离是胫骨的数量增长了近端骺软骨的活动期间注射之间的两天。纵骨增长率计算的interlabel宽度除以四环素注射之间的天数。
2.5。Histomorphometrical评价
固定胫骨标本在组织学脱钙除去石灰质代理(Calci-Clear快速;国家诊断,亚特兰大,美国),通过分级脱水乙醇系列,清除在二甲苯中,并与常规石蜡包埋的协议处理。四个μ米厚的部分被使用旋转切片机(技巧325;热Shandon,柴郡,英国),安装在collagen-coated玻璃幻灯片,然后用甲苯胺蓝染色。幻灯片被认为在100×放大,和图像的整个生长板被BX51显微镜(奥林巴斯)。Histomorphometry生长板是基于区域定义的18]。形态测量学、休息的高度增殖、肥厚性区域在生长板以及生长板的长度测量,显示在图2(一个)使用DP2-BSW软件(奥林巴斯)。至少5测量/样本被三个不同的位置由两个观察者对实验组视而不见。生长板的每个区域的得分也在0 - 3基于软骨细胞的数量在同一地区定义:0 =缺席,1 =温和,2 =谨慎,3 =强烈[19]。
2.6。免疫组织化学
脱钙后石蜡包埋,骨头切割厚度为4μ使用旋转切片机技巧325(热Shandon)。检测的骨形成protein-2 (BMP-2)和胰岛素样生长因子- 1 (igf - 1)在生长板,deparaffinized部分沉浸在0.01 M柠檬酸钠缓冲(pH值6.0)为抗原40分钟检索和孵化与兔子anti-BMP-2抗体(1:200稀释;罗福斯生物制剂,利特尔顿(美国)或鼠标anti-IGF-1抗体1:200稀释;罗福斯生物制剂)在一夜之间在4°C。洗后,部分处理avidin-biotin-peroxidase复杂(Vectastain精英ABC设备;向量实验室,美国伯林盖姆)包括拨款辅助anti-rabbit或anti-mouse免疫球蛋白(生物素化的,1:200稀释;向量实验室)和开发轻拍过氧化物酶底物工具包(向量实验室)。幻灯片和苏木精复染色。染色是完全没有在相同的组织部分主要抗体是省略(数据没有显示)。图片与BX51显微镜拍摄(奥林巴斯)。
2.7。统计分析
所有数据被当作手段±标准平均误差为每组(SEM)。与学生的统计显著性计算以及使用Graphpad棱镜5软件包(美国圣地亚哥Graphpad软件)。差异被认为是重要的时候。
3所示。结果与讨论
无论是体重还是鼻子到尾巴长度控制和LA-treated组之间是不同的(数据没有显示)。评价纵骨增长率,四环素标记被用来染色新形成的骨。四环素结合自由钙和存入新骨沉积,造成染色和荧光紫外光照下。四环素为老鼠形成两个荧光线对应于两个注射(图1(一))。纵骨正常幼龄鼠增长率为195.9±17.5μ米/天和激光针灸促进骨骼生长,增加率为315.1±48.8μ米/天(图1 (b))。约200μ米/天纵骨的增长率在对照组按照此前报告的结果(20.]。
(一)
(b)
(一)
(b)
体长的增加主要是由于纵向骨生长,这是一个反映了软骨形成的同步过程(生长板软骨细胞的增殖和分化)和软骨骨化干骨后端(钙化)(21]。有趣的是,激光针灸显著增加纵骨生长。在生长板的高度与身体增长速度(22),近端胫骨生长板的高度测量。的高度近端胫骨生长板在正常幼龄鼠为511.3±9.2μm。激光针灸治疗后,生长板高度增加到587.5±13.0μm(图2 (b)上)。生长板由三层组成:休息,增殖,肥厚性区域(18]。
的高度增殖和肥厚性区域也测量区几乎没有休息以来绝大多数的动物。与我们的期望相反,LA可能增加的高度增殖和肥厚性区域,它只影响了肥厚性区;肥厚性区域的高度略,但明显高于在LA组比对照组(图2 (b)增殖区底部),但没有不同(图2 (b)中间)。每个区域的比例(%)在生长板相似的控制和LA-treated老鼠(数据未显示)。此外,分数测定细胞密度的增生性和肥厚性生长板的区域,这是依法的形态学分析。肥厚性的细胞密度区相比,激光acupuncture-treated组明显高于对照组(图3 (b)),而不是不同的增殖区(图3(一个))。虽然新细胞的增殖区生产和矩阵是骨形成的一个重要因素,肥厚性区起着关键作用。肥厚性软骨细胞由终端生成软骨细胞的分化增殖区停止分裂,然后放大,做出重大贡献的生长过程,如起始骨化(23]。肥厚性细胞的扩大的数量增长的方向与肥厚性区域的高度的变化是很重要的因素在增长速度的差异。因为软骨细胞不再增殖后早期肥大,细胞层数肥厚性区只反映了细胞在这一地区的时间。因此,在肥厚性区软骨细胞数的增加,然而,是不足以影响身体的总长度。
(一)
(b)
接下来,BMP-2和igf - 1的表达在生长板使用免疫组织化学研究。最佳管理扮演了一个重要的角色在调节生长板软骨形成和纵向骨生长骨骼以及胚胎发育。BMP-2刺激软骨细胞增殖的增殖区生长板,也导致软骨细胞肥大(增加24]。BMP-2疣状在肥厚性区强烈但软弱的增殖生长板的区域。正如所料,BMP-2表达特别是在肥厚性生长板软骨细胞的增加激光acupuncture-treated组与对照组相比(图4(一)布朗,箭头表示染色表明BMP-2表达式)。igf - 1是一个重要因素,以增加longitudinalbone增长通过刺激生长板软骨细胞增殖(25]。igf - 1疣状增生性区内相对高于肥厚性区域。但是,正如所料,igf - 1表达之间类似的控制和激光acupuncture-treated老鼠(图4 (b)布朗,箭头表示染色igf - 1表达的象征)。
(一)
(b)
虽然激光针灸作用机制尚不完全清楚,以下已知低强度的影响:增加的细胞生长,细胞再生和细胞活动(26]。这可能有助于解释激光针灸的积极机制纵骨生长。我们的数据在这项研究实际上是按照低强度对细胞活性的影响;穴位的刺激与低级激光的高度和软骨细胞数量增加肥厚性区域,从而促进了纵骨增长率。此外,监管系统性激素如GH和igf - 1在纵向生长和最终的高度是众所周知的27]。因此,另一种可能解释拉在骨生长的作用机理是洛杉矶可能增强骨骼生长长度通过激素的调节系统。进一步的研究是必要的,为更好地理解拉在骨骼生长的影响。
一些研究已经证明对骺增长低强度的影响,但结果是有争议的。一些研究结果支持,低强度体外诱导软骨形成的影响28和改善软骨结构体内29日,30.),而其他人则证明低强度没有(31日[]甚至为负19对骨骼生长的影响。这些差异需要进一步研究。
总之,激光针灸诱发的纵骨生长幼龄鼠通过感应BMP-2和igf - 1,这表明这种治疗可能有临床潜在的促进纵向儿童骨骼生长。
利益冲突
没有利益冲突声明。
确认
本研究支持基础科学研究项目通过韩国国家研究基金会(NRF)由教育部、科学和技术(2005 - 0049404)和基础科学研究项目通过韩国国家研究基金会(NRF)由教育部、科学和技术(2012 r1a1a3014565)。