Measurement of growth and resorption of bone in the seventh caudal vertebra of the rat

Abstract

A method for measuring bone formation and resorption rates in the seventh caudal vertebra of young rats during the growth period from 25–90 g is reported. This bone site has unique advantages over those previously studied, being symmetrical in transverse section and uncomplicated by cortical drift. Utilising three different coloured ultraviolet fluorescent bone labelling substances administered at either 3, 5 or 7 day intervals, the nature of growth changes was determined from undecalcified central transverse sections of the seventh caudal vertebrae. Linear bone formation occurred at a mean rate of 10.0 μ/day and linear bone resorption at 6.1 μ/day. During the growth period studied, bone formation occurred exclusively on the periosteal surface and bone resorption on the endosteal surface. Bone existing in this site in 25 g animals was completely removed by endosteal resorption within 22–26 days. Evidence exists that in older rats endosteal bone formation occurs and renders the site unsuitable for long term studies.

Résumé

Une méthode de mesure de l'apposition et de la résorption osseuse est mise au point au niveau de la septième vertèbre caudale de jeunes rats, pesant 25–90 g, pendant la période de croissance. Cette pièce osseuse a des avantages certains par rapport à d'autres localisations, car elle est symétrique en coupe transversale et non affectée par des forces corticales. En utilisant trois marqueurs d'os différents, fluorescents en lumière ultra-violette, administrés à des intervalles de 3, 5 ou 7 jours, les modifications de croissance sont observées sur des coupes transversales centrales, non décalcifiées, de la septième vertèbre caudale. Une formation osseuse linéaire se développe à une vitesse moyenne de 10.0 μ/jour et une résorption linéaire de 6.1μ/jour est notée. Pendant la période de croissance observée, la formation osseuse s'observe exclusivement à la surface du périoste et la résorption se fait le long de la surface de l'endoste. A ce niveau l'os est totalement résorbé, chez des animaux de 25 g en 22–26 jours. Il semble que chez des animaux plus âgés, une formation osseuse endostée se développe rendant alors impossible toute étude prolongée dans cette région.

Zusammenfassung

Es wird eine Methode zur Messung der Knochenbildungs- und Resorptionsgeschwindigkeiten im siebten Caudalwirbel junger Ratten während ihrer Wachstumsperiode von 25–90 g beschrieben. Dieser Knochen hat gegenüber jenen, die vorgängig untersucht wurden, den großen Vorteil, in transversalen Schnitten symmetrisch und unbeeinflußt von kortikalen Unregelmäßigkeiten zu sein. Die Art der Wachstumsveränderungen wurden an nichtentkalkten zentralen Transversalschnitten der siebten Caudalwirbeln bestimmt; dazu wurden drei verschiedene, farbige, im UVbereich fluoreszierende Knochenmarkierungssubstanzen verabreicht und zwar in 3-, 5- oder 7tägigen Intervallen. Die lineare Knochenbildung fand mit einer mittleren Geschwindigkeit von 10,0 μ pro Tag statt, die lineare Knochenresorption mit einer solchen von 6,1 μ pro Tag. Während der untersuchten Wachstumsperiode fand die Knochenbildung ausschließlich an der Periostoberfläche und die Knochenresportion an der endostalen Oberfläche statt. Der Knochen, der beim 25 g schweren Tier an diesem Ort vorlag, verschwand durch die endostale Resorption innerhalb von 22–26 Tagen