中文摘要：

本项目主要研究去势雌性大鼠骨组织疲劳损伤下微损伤发生、发展过程中的骨小梁微结构变化及其相应的骨基质物质变化。将显微CT、激光扫描共聚焦显微镜、纳米硬度计、原子力学显微镜、散斑摄像干涉测量法、相干梯度敏感光学干涉方法及多火花式高速摄影技术等应用于骨微损伤及微观力学性能的研究中，应用不脱钙骨免疫组化与原位杂交技术检测微损伤发生的力学变化过程中骨基质Ⅰ型胶原、骨钙素、骨涎蛋白和整合素的mRNA和蛋白质表达改变，结合常规生物力学、骨密度测定和骨形态计量学分析等方法，综合探讨微损伤发生、发展的机制，达到早期发现微损伤的目的。这些研究结果有助于早期防治骨质疏松性骨折，也将为抗骨质疏松药物新的作用机制阐明和疗效判定提供更为早期和微观的方法。

结论摘要：

包括骨微损伤的骨质量研究是国际骨质疏松研究热点，本项目研究去卵巢大鼠骨小梁微纳观结构与力学性能、骨微损伤以及血生化指标改变。发现胫骨生长板近侧松质骨骨密度和微结构优于远侧松质骨，远侧松质骨对雌激素缺乏反应敏感，股骨皮质骨不如胫骨皮质骨和松质骨变化敏感；骨细胞密度是有用力学指标，骨细胞限窝为阻止骨微破裂扩展的屏障，骨小梁结构可阻止微裂纹延展。首次提出了超微小梁概念，其在微损伤修复中起积极作用。去卵巢后胫骨松质骨骨量明显丢失, 微纳观结构改变, 残余骨小梁加强。骨小梁表面变得光滑，孔隙和矿物质减少，胶原纤维网织状排列明显，单根纤维相对增粗。椎体骨小梁微破裂密度和面密度显著增加，其整体弹性模量下降，但纳米力学性能无明显改变。染料木素和小剂量17β-雌二醇可提高椎体骨小梁力学性能，显著减少椎体微破裂密度和面密度。染料木素能促进胫骨矿物质沉积和骨小梁增厚，17β-雌二醇增加骨小梁数目和减少骨小梁间隔。去卵巢中晚期单纯抑制骨吸收对提高骨密度作用不大。通过本项目研究，建立了骨微纳观结构与力学性能研究技术平台，形成骨小梁结构与功能的科研方向，培育出青年学术骨干和学术团队，促进了相关学科的发展。