青春期高剂量咖啡因暴露对未成熟雌性大鼠长骨纵向生长的抑制作用

为解决咖啡因对雌性青春期骨骼发育影响的研究空白，研究人员以未成熟雌性Sprague-Dawley大鼠为模型，通过120/180 mg/kg/day剂量4-8周干预发现：咖啡因显著降低体重、股骨长度/重量及骨矿物质含量(BMC)，短期(4周)还影响骨密度(BMD)；血清雌二醇异常升高，胫骨近端生长板(GP)高度增加而骨形成参数降低，提示咖啡因通过干扰矿化和成骨细胞活性阻碍骨骼成熟。该研究为评估青少年女性咖啡因摄入安全阈值提供重要实验依据。

　　

青春期作为骨骼生长的关键窗口期，其发育机制备受关注。既往关于咖啡因骨骼毒性的研究多采用雄性大鼠以避免雌激素波动的干扰，导致雌性个体的数据严重缺失。本研究创新性地选用未成熟雌性Sprague-Dawley大鼠，设立120 mg/kg/day和180 mg/kg/day两个咖啡因干预组及对照组，通过4周/8周双时间点观察发现：

咖啡因暴露组大鼠体重增长显著受限，腿部骨骼呈现"双缩现象"——不仅长度缩短，重量也明显减轻，其中4周短期暴露组差异尤为显著。骨矿物质含量(BMC)在两个时间点持续下降，而骨矿物质密度(BMD)仅在4周时出现降低。令人意外的是，4周时血清雌二醇水平反常升高，这与其经典促骨生长作用形成矛盾。

组织形态学检测揭示更微观的机制：胫骨近端生长板(Growth Plate, GP)出现"增高变脆"特征——GP高度增加伴随海绵骨高度缩减，骨形成参数全面下调。这些证据链共同指向咖啡因可能通过双重途径破坏骨成熟：既直接抑制成骨细胞(osteoblast)的矿化功能，又间接干扰雌激素信号通路。

该研究首次系统描绘了咖啡因对雌性青春期长骨发育的剂量-效应关系，为制定青少年女性咖啡因安全摄入标准敲响警钟。文末提出的"后效应研究"设想——即停止摄入后骨骼能否代偿性生长，将成为后续研究的重要方向。