背景及目的骨质疏松症(Osteoporosis)是一种常见的多发病,以骨量减少、骨组织微结构退化为特征,临床表现为疼痛、骨脆性增加、骨折等,WHO已经将其列为影响公众健康的第二大疾病。随着老龄社会到来,骨质疏松症的发病率也在逐年提升,因此骨质疏松防治方法的研究已经成为一项紧迫的医学课题。近年来,多种动物模型被用于骨质疏松症的研究,其中包括一种新的生物模型斑马鱼。斑马鱼具有个体小、体外受精发育、发育周期短、与人类基因同源性高等优势。目前基于斑马鱼开展的研究对骨的评价方法仍然以病理为主,以至于相关研究进展缓慢,亟待探索一种可媲美病理技术的活体成像方法。光学相干层析术是一种利用低相干干涉原理和共聚焦扫描模式的光学成像技术,可对生物组织进行高分辨率的断层成像,具备大的成像深度和无损成像能力,有望解决斑马鱼骨相关研究中缺乏活体评价工具的问题。本课题探讨了光学相干层析术(Optical coherence tomography,OCT)在活体评估成年斑马鱼骨质疏松模型中的可行性。研究方法首先建立实验室斑马鱼的繁育体系,将德国AB品系的野生型斑马鱼亲鱼产下的二代幼鱼培育到3月龄,选择发育正常的二代成年斑马鱼作为实验对象。然后利用泼尼松龙溶液诱导成年斑马鱼致其发生骨质疏松症,并通过使用病理学实验技术及专业的图像处理软件对两类图像进行处理和分析来验证斑马鱼骨质疏松模型的建立是否成功,同时通过OCT成像技术对斑马鱼模型进行长时间的活体监控来探讨骨质疏松模型的二维及三维图像的OCT表现。结果成年斑马鱼(90日龄)在泼尼松龙溶液中浸泡21天产生了骨质疏松。正常组斑马鱼的OCT成像结果显示颅骨组织光散射信号分布均匀,光子量无改变;模型组活体OCT图像显示颅骨组织光散射信号减弱,光子量明显减少,且分布极不均匀。茜素红染色结果及数据分析显示:正常组斑马鱼脊柱骨的光密度的数值约为180,泼尼松龙溶液处理组的光密度数值约90,正常组脊柱骨的光密度数值大约是模型组的2倍,表明成年斑马鱼经泼尼松龙溶液处理后斑马鱼脊柱骨已出现钙质流失、骨矿化减少、骨密度降低的现象;肉眼观察发现正常组斑马鱼颅骨颜色均匀,骨质平滑光整,分布均匀,而模型组斑马鱼颅骨着色不均匀,表明颅骨的骨脆性增加并出现缺损断裂的特征,证实了斑马鱼已发生骨质疏松症。经图像对比后发现,OCT图像与病理切片茜素红染色结果相一致,骨质疏松的发病程度与泼尼松龙的浓度和浸泡的时间长度成正相关。结论本研究证实OCT可以高分辨率的、活体长时间评估泼尼松龙溶液诱导成年斑马鱼骨质疏松模型,OCT图像与病理学结果高度匹配。这进一步表明了OCT可作为一种精准、无创、实时的成像技术用于斑马鱼骨质疏松疾病的研究。