在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域,,對實驗動物身體成分進(jìn)行精確分析是理解疾病機(jī)制,、評估治療效果和推進(jìn)藥物研發(fā)的關(guān)鍵作用,。體成分分析儀,,運用雙層X射線吸收測定法(DXA)技術(shù),,為科研提供一個強(qiáng)大的工具,,以高精度和高效率對動物模型進(jìn)行分析。
DXA技術(shù),,是通過發(fā)射兩種不同能量的X射線并分析其穿透動物身體后的衰減情況,,從而區(qū)分并測量動物骨密度(BMD)和身體成分(BMC、FAT,、LEAN),,并呈現(xiàn)超高分辨率的數(shù)字影像分析系統(tǒng),。這種方法速度快,,掃描僅需50秒,,準(zhǔn)確度和精確度誤差﹤1%,分辨率高達(dá)54um的微米級探測器,,可提供高清X光圖像,;不僅可顯示和分析全身數(shù)據(jù)的結(jié)果值,也可顯示各個ROI分部位(感興趣區(qū))數(shù)據(jù)的結(jié)果值,。而且輻射劑量低,,根據(jù)管電壓管電流和距離計算,在40-80 kV和1.25 mA的條件下,,25 cm距離處的輻射劑量率大約在0.0032到0.0128 mGy/h之間,。
DXA在大小鼠、兔子和豚鼠等實驗動物的肥胖癥,、糖尿病,、骨質(zhì)疏松、骨骼和肌肉系統(tǒng)的疾病等方面應(yīng)用廣泛,。
在骨骼代謝研究方面,,通過精確測量骨密度和骨礦物質(zhì)含量等,適用于骨骼分析,、關(guān)節(jié)炎癥,、癌癥、骨質(zhì)疏松,、脂肪比,、骨密度測定等研究,評估疾病的發(fā)展和藥物療效,。
在代謝疾病中,,可全面評估動物的能量消耗、食入攝入和活動水平,,對研究代謝疾病的整體影響和開發(fā)新的治療方法具有重要作用,。特別在糖尿病以及肌肉減少癥等模型研究中,可監(jiān)測動物的體重變化,、體脂分布和肌肉量,,這些指標(biāo)對理解疾病的發(fā)展和影響具有重要價值。
在營養(yǎng)學(xué)研究方面,,通過分析動物的體質(zhì)量和肌肉量,,研究營養(yǎng)攝入對動物身體成分的影響提供了數(shù)據(jù)支持;
在藥物臨床前研究中,,用于評估藥物對動物身體成分的影響,,從而預(yù)測其對人體的潛在效果。
DXA的測量值包含:骨礦物質(zhì)含量BMC,、脂肪FAT,、肌肉LEAN,、總質(zhì)量TOTAL MASS、脂肪百分比FAT%,、骨礦物質(zhì)密度BMD,。
【骨質(zhì)疏松】
下面我們舉個例子簡單闡述體成分分析儀在骨質(zhì)疏松模型中的應(yīng)用
骨質(zhì)疏松癥是一種以骨量減少、骨微結(jié)構(gòu)破壞,、骨脆性增加和骨折風(fēng)險增高為特征的全身性骨骼疾病,,動物模型以去勢大鼠骨質(zhì)疏松模型最為常用。該模型的評價標(biāo)準(zhǔn):與對照組相比,,模型組的BMD明顯降低,。從成本、效率和可靠性綜合考慮,,DXA為最合適的檢測手段,。
首先通過去除大鼠雙側(cè)卵巢構(gòu)建模型,造模周期一般為12周,。運用DXA可動態(tài)監(jiān)測不同部位(股骨和脛骨)骨礦物質(zhì)密度(BMD),、骨礦物質(zhì)含量(BMC)、脂肪百分比(%Fat)的變化,,動態(tài)觀察模型構(gòu)建的效果,。
由這個文章結(jié)果可知,大鼠股骨,、脛骨的BMD從第一個月開始降低,,到第三個月更為明顯。BMC方面,,大鼠股骨,、脛骨從第三個月開始明顯降低。在脂肪百分比方面,,兩組并無明顯差異,。
如果要驗證藥物治療效果,可如上所述通過DXA確認(rèn)模型成功后,,進(jìn)行后續(xù)治療,,再持續(xù)進(jìn)行觀察。
除此之外,,DXA通常聯(lián)合Micro CT進(jìn)行評估,,這里就不進(jìn)行展開了,拓普也可提供Micro CT檢測,,歡迎咨詢,。
【代謝性疾病】
體成分分析儀在代謝性疾病領(lǐng)域,如糖尿病,肥胖癥模型等尤為常用,。
有文章研究糖尿病相關(guān)肌肉減少癥模型,,給與藥物干預(yù)后,檢測骨骼肌質(zhì)量作為檢測指標(biāo),。由
結(jié)果可見,糖尿病小鼠的骨骼肌質(zhì)量明顯較高,,NaB干預(yù)后并沒有明顯變化,。
另外,有文章研究肌肉生長抑制素缺乏是否會隨著膳食脂肪攝入量的增加而減輕體脂增加,,以野生型和基因缺陷鼠用正常喂養(yǎng)和高脂飲食喂養(yǎng),,比較兩者的體成分變化。
結(jié)果表明,,肌肉生長抑制素功能的喪失不僅增加了肌肉質(zhì)量,,而且還減少了通常伴隨高脂飲食導(dǎo)致的體脂積累。
【參考文獻(xiàn)】
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