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背景：针对转移性脊柱疾病的姑息性放射治疗（RT）会显著增加椎体骨折的风险。然而，放射诱导的椎体骨脆弱性的时间性机制目前仍知之甚少。目的：在健康、骨骼成熟的大鼠模型中，评估模拟姑息性RT的单次高剂量照射对椎体骨力学、结构及成分特性的纵向影响。方法：31只雄性Sprague Dawley大鼠接受单次15 Gy腰椎照射（IR）。对所有组的大鼠L4椎体进行评估（照射组：IR后7、14和28天；对照组：IR后0天和28天），检测其抗压强度和刚度、基于微型CT的骨成分和骨小梁指标、血清骨转换标志物（NTX和BAP）及晚期糖基化终末产物（AGEs）。结果：与0天对照组相比，照射导致椎体骨力学性能进行性恶化，到IR后28天时，强度最高下降44%，刚度最高下降38%。骨小梁表现为骨密度（BMD）、骨体积分数（BV/TV）和骨小梁数目（Tb.N）降低，而骨小梁分离度（Tb.Sp）升高，结构向更偏杆状的形式转变。IR后早期变化提示骨重塑受扰，其特征为NTX和AGEs升高，而BAP降低。多变量回归分析显示，骨小梁厚度（Tb.Th）和AGEs是刚度的独立预测因子，二者共同解释了其61%的变异。讨论：高剂量照射可导致椎体力学性能随时间持续退化，这一过程由骨小梁结构恶化和骨基质质量改变共同驱动。骨成分及非酶性骨转换相关指标表明，这种早期损伤可能由骨细胞稳态紊乱所致，表现为骨吸收增加而骨形成减少。上述发现支持放射不仅损害骨的结构完整性，也削弱其屈服前力学行为，从而为临床上转移性脊柱疾病照射后骨折风险升高提供了机制性解释。
背景：针对转移性脊柱疾病的姑息性放射治疗（radiation therapy, RT）会显著增加椎体骨折风险。然而，放射诱导的椎体骨脆性在时间维度上的机制目前仍知之甚少。 目的：在健康、骨骼已成熟的大鼠模型中，评估模拟姑息性RT的单次高剂量照射对椎体骨力学、结构及成分特性的纵向影响。 方法：31只雄性Sprague Dawley大鼠接受单次15 Gy腰椎照射（IR）。对各组L4椎体进行评估（照射组：IR后7、14和28天；对照组：IR后0天和28天），检测其抗压强度和刚度、基于微型CT的骨成分及骨小梁指标、血清骨转换标志物（NTX和BAP）以及晚期糖基化终末产物（AGEs）。 结果：照射导致椎体骨力学性能进行性恶化，与0天对照组相比，IR后28天时强度最高下降44%，刚度最高下降38%。骨小梁骨表现为骨密度（BMD）、骨体积分数（BV/TV）和骨小梁数（Tb.N）降低，而骨小梁间距（Tb.Sp）增加，结构趋向更具杆状特征。IR后早期变化提示骨重塑受到干扰，其特征为NTX和AGEs升高，而BAP下降。多元回归分析表明，骨小梁厚度（Tb.Th）和AGEs是刚度的独立预测因子，共同解释了其61%的变异。 讨论：高剂量照射可导致椎体力学性能在时间上持续退化，这一过程由骨小梁结构恶化和骨基质质量改变共同驱动。骨成分及非酶性骨转换相关指标表明，这种早期损伤是由骨细胞稳态失调所致，表现为骨吸收相对于骨形成增加。本研究结果支持放射不仅损害骨的结构完整性，也损害其屈服前力学行为，从机制上解释了临床上转移性脊柱疾病照射后骨折风险升高的现象。
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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.14.738210v1?rss=1
🏷️ 放射治疗 椎体骨折 骨小梁结构 骨力学 晚期糖基化终末产物