中国养猪网讯：
 

　　简介
 

　　近年来，维生素D的缺乏使得美国养殖场的跛行发病率和死亡率上升，至于为何会突然出现该现象仍缺乏合理的解释。养殖场通过补充维D及其类似物来减少这种影响，但是问题依旧存在。虽然发病数得到控制，但这引起了研究者对骨骼成分及影响其完整性因素的研究兴趣。尸检报告中所形容的骨折、软骨硬化障碍以及“橡皮骨”，均反映了营养缺乏对骨骼的影响。我们需要更多的研究，从而可以更加明确地阐述动物所需营养和影响营养配方的环境因素之间的平衡关系。
 

　　本文主要就骨骼成分、口粮营养对骨骼成分的影响以及临床和实验室量化骨骼完整性的一系列方法做一简要说明。同时，对营养成分诱导的细胞信号进行介绍，并分析其用于鉴别猪骨骼异常原因的可能性。然而，涉及到“猪体内维D和骨骼内稳定的特异细胞信号”方面的研究还未见有报道，因此本文只做推测性质的判断。在近期开展的一项研究中，实验动物的预混料意外发生了维D缺乏并引起一定的症状表现，这引起了我们研究维D和骨骼异常之间关系的兴趣。我们发现，更好地理解维D影响软骨骨化过程的信号通路，将有助于对跛行和骨骼异常引起的运动失调类型疾病的治疗研究。
 

　　骨骼成分和完整性
 

　　营养因素引起类似临床症状的诊断
 

　　在讨论介导软骨骨化的信号通路之前，需先对关于骨骼成分和一些用于诊断骨骼问题的方法做一个总结。
 

　　骨组织的成分
 

　　骨组织的水分和脂肪含量因年龄、骨骼类型和营养水平而异。矿物元素的含量意味着骨骼干物质的含量，常用去脂重量来描述，因为骨有机质与矿物质结合后形成饱和脂肪。在此前提下，全骨的大约56%为矿物灰，成年母猪骨骼中的这个比例从62%到72%不等，而青年猪的从44%到46%不等。因此，要分析骨骼成分，骨骼样本及供体年龄的选择是关键因素。但是，总体来说，钙(38-40%)和磷(17-19%)的含量是恒定的，且保持2.1︰1的钙磷比，因而钙磷比常作为鉴别骨骼成分分析结果是否正确的指标。
 

　　骨强度
 

　　骨强度与组成骨骼的无机质和有机质均有关。成骨细胞合成的有机质分泌至细胞外基质后，首先和分散在胞外基质中的与多聚糖蛋白结合在一起的胶原纤维发生作用，形成羟基磷灰石[(Ca3(PO4)2)3·Ca(OH)2]样的矿物结晶体。机体的激素和生长因子刺激成骨细胞的增殖和分化，促进有机质的生成和聚集，但这种刺激并没有直接促进矿物结晶体的形成。营养过量将破坏平衡并降低营养的利用效率。
 

　　有机质和矿物晶体的组合构成骨骼的强度。胶原纤维提供拉伸(抗拉伸)强度，矿物晶体提供抗压强度，二者的配合使得机体可以应对外界的各种外力作用。
 

　　单一骨骼样本的选择
 

　　取决于该骨头是否可以反映机体在该年龄段的机体特征，因为机体的骨头并非保持相同的生长速度，并且对营养成分的反映也各自不同。借助双能X射线骨密度(DXA)扫描仪可以分析骨骼对于日粮营养的反映。在青年猪(25-30 kg)，股骨相对于腓骨更适应高磷的日粮，因而在骨灰中表现更高的磷含量。因此，如果选择腓骨来分析，则机体骨矿物质含量较实际是偏低的，而我们可以计算这种差异从而准确分析。同时，对于猪来说，机体所有组织均消耗吸收饲料营养，因此股骨或者腓骨应该是理想的样本选择。然而，在另一个研究中，选择40-120 kg的猪，发现不同骨头(股骨、前肢或后肢)的这种差异并没有想象中的那么明显(表1)，同时针对腓骨的分析较实际是偏高的。因此，四肢骨骼不适于选作样本。
 

　　表1 不同骨的矿物含量(rBMC)表示40-120kg猪机体骨矿物含量(rPBMC)的回归方程



所有值(n=78，其中40 kg、80 kg、120 kg各6头、24头、48头)，按猪的最大骨矿物质含量做校准。]
 

　　骨骼评估方法
 

　　传统评估骨头完整性的方法主要有组织学分析、重量评估和力学分析三种(表2)。此三种方法常提供各自特定的分析结论，均有其局限性，因此需要综合分析以作出最终的判断。面对急性案例时，临床需要快速作出诊断，先采用简单快捷的方法比如视诊确定缺损的范围，之后结合骨灰成分分析结果作为前期的判断依据。慢性案例则可尝试使用市场上动物的前腿骨作为实验样本，运用DXA扫描仪来确定矿物质含量。组织学和力学分析更准确，但需要耗费更长的时间，也更昂贵。此外，骨灰成分分析也可应用于诊断那些临床上已经表现明显症状的群体。相对于临床症状，通过选取指标来诊断和定量分析显然更加理想。
 

　　DXA扫描仪同样具有其限制性。首先，虽然DXA可以精确分析出骨灰矿物质元素的含量，但实际上并不能完全反映出骨的完整性。其次，关节损伤和肢体伤口也可引起跛形，而DXA扫描仪对此并不能作出识别。

　　表2 评估营养成分摄入对骨组织影响的方法