圖一、冬蟲夏草，左邊為子實體，右邊為蟲體 圖二、蝠蛾幼蟲
第二節 研究目的
本研究探討阻力訓練加上冬蟲夏草的攝取，對提升骨品質有加成效果；並能縮短時 間來提升骨品質。
第三節 名詞操作性定義
1. 冬蟲夏草：冬蟲夏草係採用 Mucho Herb Biotech Co., LTD 所提供之中華黃金蟲草，
經台灣大學農業化學系實驗室以試管培植，取其子實體將其切成細小碎片，加入少 許水（蟲草及水之比例為 6：1）以機器加以磨漿，再以冷凍乾燥法製備成蟲草濃縮 塊，最後再研磨成細小粉狀，即為蟲草凍乾粉末
2.
阻力訓練：以大鼠負重攀爬方式進行（圖四），訓練為期6 週，每週 3 次訓練，每 次4 組，每組 8 次反覆，負重 45%體重。第四節 研究範圍與限制
本研究冬蟲夏草是由實驗室人工栽培，非自然繁殖的品種，蟲草數也較自然生 成的高，與市售產品不同。阻力訓練是以負重階梯攀爬的模式進行，因此實驗結果 僅為基礎資料，僅能作為研究的參考。
第貳章 文獻探討
第一節 阻力訓練與骨品質之關係
阻力訓練（resistance training），傳統上叫重量訓練（weight training），是強健骨骼 與肌力的運動方法之一，許多人體實驗都證明適當的阻力訓練能增加骨質密度，並增加 肌力，在老人與停經後婦女身上有更明顯的效果。在動物實驗上，阻力訓練的限制很大，
因此訓練模式與人體實驗有較大差異。
文獻中有研究利用電刺激肌肉的方式作為阻力訓練，雖未對骨骼施與壓力，也能達 到提升骨品質的效果，對卵巢摘除的老鼠做 8 週的阻力訓練，對於骨骼剛性有顯著提升
（Hubal et al., 2005）；也有用後腿懸吊的老鼠做28 天肌肉向心與離心收縮的阻力訓練，
發現離心收縮時骨礦量顯著提升（Swift, Nilsson, Hogan, Sumner & Bloomfield, 2009）。
更有以尾巴負重攀爬垂直梯的方式做阻力訓練的研究，Shiguemoto 等（2012）經過 3 個 月漸增負荷訓練後，發現老鼠在骨骼最大負荷與剛性都有顯著提升；不同訓練量的阻力 訓練，6 週後發現，中、高訓練量能有效刺激骨骼重塑，顯著增加骨骼密度，但在中、
高訓練量間並無顯著差異（Ahles et al., 2013）。在動物的阻力訓練，有許多不同的方法 來操控其訓練強度與訓練量，只要適當的訓練，對於骨品質都能有一定的提升。
第二節 冬蟲夏草與骨品質之關係
冬蟲夏草的增補對骨品質顯著提升，Qi 等（2012）的研究中，連續增補時間只有 4 週即停止增補。雌激素是調控骨骼內膠原蛋白的重要激素，停經後婦女因雌激素大幅減
少，導致骨質大量流失；研究發現，增補6 週冬蟲夏草的公鼠，中、高劑量組在增補第
4 週時體內雌激素顯著上升（Chang et al., 2008）。以低、中、高劑量的冬蟲夏草增補 4
週，懸吊後腿並停止增補4 週，接著繼續增補 4 週後分析懸吊腿，結果在中、高劑量的 骨質密度、骨骼最大負荷都有顯著上升，血液中，骨生成指標：骨鈣素（osteocalcin）
顯著上升，骨代謝指標-第一型膠原羧基端肽（C-telopeptide fragments of collagen type 1, CTX-1）顯著下降，在骨骼組織方面，高劑量的增補能有效提升骨量比率、骨小樑數量 與厚度，有效降低骨小樑間距（Qi 等，2012）。在 8 週增補冬蟲夏草的研究中，卵巢切 除的母鼠血液中，中、高劑量增補的組別在骨鈣素（osteocalcin, OC）顯著上升，蝕骨 指標-血清耐酒石酸之酸性磷酸酵素（tartrate-resistant acid phosphatase, TRAP）顯著下降
（Qi, Wang, Guo, Ya, Zhang & Lei, 2011）。
第三節 阻力訓練與冬蟲夏草的增補是否有加成作用
阻力訓練的研究中，訓練時間大約都要6 週以上，對於骨骼品質才能顯著提升；
在增補冬蟲夏草的研究中，增補時間也都在4 週以上，才有顯著效果。阻力訓練是利用
骨骼承受應力而產生的骨骼重塑，冬蟲夏草的增補則是有類似雌激素的作用。對於兩種 不同的介入，希望能縮短時間來達到提升骨品質的效果，能提升變相的經濟效益。將阻 力訓練配合上冬蟲夏草的增補，是否能在更短時間內就達到提升骨品質的效果，需要進 一步的研究才能知曉。
第四節 文獻總結
阻力訓練相關研究中了解，阻力訓練對於骨品質的提升有很大幫助，即使動作形 態迥異的老鼠實驗，只要能正確的操控訓練強度與訓練量，都有實行的方法與成效；在 冬蟲夏草增補研究也發現到，中高劑量的增補能有效提升骨品質。若作阻力訓練又加上 冬蟲夏草增補是否能有加成作用，訓練或增補時間是否能縮短即可達增加骨品質的效 果，值得進一步的研究。
第參章 方法
第一節 研究動物
本實驗將使用36 隻 7 週齡雄性 Sprague-Dawley 鼠，將飼養於國立台灣師範大學生 物動物房，動物房溫度控制於攝氏22±5 度，光照與黑暗時間各 12 小時，相對濕度為 40%~60%，每日定期更換飼料、水及灌食冬蟲夏草，實驗期間每週記錄動物體重。
第二節 實驗設計
將實驗動物依體重分成4 組，實驗開始時每組平均體重相近，組別名稱分別為：
控制組（Con）、阻力訓練組（T）、冬蟲夏草組（CM）、訓練+蟲草組（TCM）；訓練時 間為6 週，在訓練前、3 週、6 週時各犧牲每組 4 隻（如圖四）。冬蟲夏草增補方式，將
其磨成粉末狀再溶於2 c.c.的水中，以灌食法每天餵食（圖三），劑量以每公斤大鼠體重
的200 毫克。
圖三、以灌食法餵食冬蟲夏草
第三節 阻力訓練
第四節 靜態骨骼組織形態學分析
本研究依蘇亦秀（2013）的方法利用左腿股骨來進行靜態骨骼組織形態分析，流程 如下：取下組織後以酒精保存，利用微電腦斷層掃瞄器（Micro computed tomography, Skysacn 1176, SkyScan, Belgium），以 Al 0.5mm 濾片在Ｘ光能量在 65 千電子伏特
（kev）、輸出電流為385µA 的條件下掃描半根骨頭，在影像解析度 9 µm 環境中，每 0.5 度拍一張，每張照片暴露1580 毫秒（mini-second）。將照片利用SkyScan （CT-Analyzer, Version 1.12.0.0, SkyScan, Belgium）軟體計算下列骨骼參數：皮質骨（cortical bone）與 海綿骨（spongiosa）骨質密度（bone mineral density）、次級海綿骨區（second spongiosa）
（股骨近端生長板下之海綿骨）的骨量比率（bone volume ratio, BV/TV, %）、股骨內海 綿骨小樑厚度（trabecular thickness, Tb.Th, µm）、間距（trabecular separation, Tb.Sp, µm）、
數量（trabecular number ,Tb.N , 1/mm）與結構模型指數（skeletal mass index, SMI），再 以這些變項數據做統計分析。
第五節 統計分析
收集的資料將以SPSS Statistics 21，無母數克-瓦二氏單因子變異數分析
（Kruskal-Wallis one-way analysis of variance by ranks），分別檢驗實驗處理與時間序列的 影響，曼-惠特尼Ｕ檢定（Mann-Whitney U test）方法進行事後比較，統計顯著性為α≤
0.05。
第四章 結果
第一節 皮質骨骨質密度與骨礦物質含量
統計結果，骨質密度（cortical bone mineral density, BMD）在不同時間點各組無顯 著差異（3wks：p=0.264，6wks：p=0.164）。在不同時間下，有顯著差異（Con：p=0.035，
T：p=0.016，CM：p=0.012，TCM：0.018）。事後比較控制組、訓練組、蟲草組與訓練 +蟲草組，在第 3 週（p=0.021）與 6 週（p=0.021）顯著高於 baseline，3 週與 6 週間無 顯著差異。
圖七、各組皮質骨骨質密度 註：＊與 baseline 比較（p<0.05）
＊
時間（週）
組別
＊
＊ ＊
＊ ＊
＊ ＊
圖六、皮質骨骨質密度變化
骨礦物質含量（bone mineral content, BMC）不同時間各組無顯著差異（3wks:
p=0.176，6wks: p=0.492），不同實驗處理在 3 週與 6 週皆有顯著差異（Con: p=0.026, T:
p=0.02，CM: p=0.007, TCM：p=0.007），事後比較控制組、訓練組與訓練+蟲草組，在 3 週與6 週都顯著高於 baseline（Con: 3wks: p=0.034、6wks: p=0.021；T: 3wks: p=0.034、
6wks: p=0.034；TCM: 3wks: p=0.021、6wks: p=0.021），6 週也顯著高於 3 週（Con: p=0.043, T: p=0.021, TCM: p=0.021）；冬蟲夏草組 3 週並無顯著差異（p=0.248），6 週有顯著高於 baseline（p=0.020）和 3 週（p=0.020）。
圖九、各組皮質骨骨礦物質含量
註：＊與baseline 比較；＃與 3 週比較（p<0.05）
時間（週）
＊ ＊ ＊
＊
＊ ＊
＊ ＊
＃ ＃ ＃
組別
圖八、皮質骨骨礦物質含量變化
第二節 海綿骨骨質密度與骨礦物質含量
海綿骨骨質密度（spongiosa mineral density）在實驗處理間，3 週與 6 週皆無差異
（3wks: p=0.350, 6wks: p=0.226）。在不同時間點，控制組與蟲草組有顯著差異（Con:
p=0.03, CM: p=0.049），訓練組（p=0.122）與訓練+蟲草組（P=0.268）未達顯著
。
事後 比較控制組 3 週與 6 都顯著高於 baseline （3wks: p=0.034, 6wks: p=0.021），6 週與 3 週 無顯著差異（p=1.00）；蟲草組6 週顯著高於 baseline（p=0.021），3 週則無差異（p=0.248）。
圖十一、各組海綿骨骨質密度 註：＊與baseline比較（p<0.05）
時間（週）
＊
＊ ＊
組別 圖十、海綿骨骨質密度
海綿骨骨礦物質含量（spongiosa mineral content）在3週與6週各組皆無顯著差異
（3wks: p=0.281, 6wks: p=0.073）。不同時間點，各實驗處理皆有顯著差異（Con:
p=0.024,T: p=0.027, CM: p=0.10, TCM: p=0.024），事後比較控制組、蟲草組、訓練組、
訓練+蟲草組3週與6週皆顯著高於baseline（Con: 3wks: p=0.021 6wks: p=0.021, T: 3wks:
p=0.034 6wks: p=0.021, CM: 3wks: p=0.043 6wks: p=0.021, TCM: 3wks: p=0.021 6wks:
p=0.021），蟲草組在6週顯著高於3週（p=0.021），其餘則無差異（Con: p=0.773, T: p=0.480, TCM: p=0.885）。
圖十三、各組海綿骨骨礦物質含量
註：＊與baseline比較；＃與3週比較（p<0.05）
時間（週）
＊
＊
＊
＊ ＊
＊ ＊
＊ ＃
組別
圖十二、海綿骨骨礦物質含量
第三節 骨量比率
骨量比率（percent bone volume, BV/TV, %）3 週和 6 週在各實驗處理組皆無顯著差 異（3wks: p=0.855, 6wks: p=0.147）。不同時間點，控制組沒有顯著差異（p=0.055），其 餘組別皆有顯著差異（T: p=0.020, CM: p=0.012, TCM: p=0.012），事後比較 6 週皆顯著 高於baseline（T: 6wks: p=0.021, CM: 6wks: p=0.021, TCM: 6wks: p=0.021），訓練組、蟲 草組與訓練＋蟲草組3 週顯著高於 baseline（T: 3wks: p=0.034, CM: 3wks: p=0.021, TCM:
3wks: p=0.021）。
圖十四、骨量比率
圖十五、各組骨量比率
註：＊蟲草組顯著大於控制組（p<0.05）
＊
＊ ＊ ＊
＊ ＊
第四節 骨小樑平均厚度
骨小梁平均厚度（trabecular thickness, Tb.Th, µm）3 週與 6 週實驗處理皆無顯著差 異（3wks: p=0.863, 6wks: p=0.356）。在不同時間點，實驗處理皆有顯著差異（Con: p=0.012, T: p=0.0012, CM: p=0.007, TCM: p=0.007），3 週與 6 週顯著高於 baseline（Con: 3wks:
p=0.021 6wks: p=0.021, T: 3wks: p=0.034 6wks: p=0.021, CM: 3wks: p=0.021 6wks:
p=0.021, TCM: 3wks: p=0.021 6wks: p=0.021），訓練組、蟲草組與訓練＋蟲草組6 週顯著 高於3 週（T: p=0.034, CM: p=0.021, TCM: p=0.021）其餘則無差異（Con: p=0.083）。
圖十六、骨小樑厚度
圖十七、各組骨小樑厚度
註：＊與baseline 比較；＃與 3 週比較（p<0.05）
＊ ＊
＊ ＊
＊ ＊
＊ ＊
＃
＃ ＃
第五節 骨小樑間距
骨小樑間距（trabecular separation, Tb.Sp）在 3 週與 6 週各組皆無顯著差異（3wks:
p=0.860, 6wks: p=0.134），不同時間點在訓練＋蟲草組有顯著差異（p=0.022），其餘皆沒 有（Con: p=0.146, T: p=0.406, CM: p=0.472），事後比較訓練+蟲草組 3 週與 6 週顯著低 於baseline（3wks: p=0.043, 6wks: p=0.021），3 週與 6 週無顯著差異（p=0.149）。
圖十九、各組骨小樑間距
註：＊與baseline 比較（p<0.05）
＊ ＊
圖十八、骨小樑間距
第六節 骨小樑數量
骨小梁數量（trabecular number, Tb.N）在 3 週與 6 週各組皆無顯著差異（3wks:
p=0.855, 6wks: p=0.218）。不同時間點，除了控制組（p=0.069），其餘有皆有顯著差異（T:
p=0.024, CM: p=0.030, TCM: p=0.021），事後比較 6 週皆顯著高於 baseline（T: 6wks:
p=0.034, CM: 6wks: p=0.021, TCM: 6wks: p=0.021），訓練組與訓練+蟲草組3 週顯著高於 baseline（T: 3wks: p=0.034, TCM: 3wks: p=0.021），蟲草組則無（p=0.083）。
圖二十一、各組骨小樑數量
註：＊與baseline比較
＊ ＊
＊ ＊
＊
圖二十、骨小樑數量
第七節 骨骼結構模型指數
骨骼結構模型指數（skeletal mass index, SMI） 3 週與 6 週實驗處理皆無顯著差異
（3wks: p=0.623, 6wks: p=0.216）。在不同時間點，實驗處理皆有顯著差異（Con: p=0.025, T: p=0.029, CM: p=0.018, TCM: p=0.015），事後比較 3 週與 6 週顯著低於 baseline（Con:
3wks: p=0.021 6wks: p=0.021, T: 3wks: p=0.034 6wks: p=0.021, CM: 3wks: p=0.021 6wks:
p=0.021, TCM: 3wks: p=0.021 6wks: p=0.021），3 週與 6 週無顯著差異（Con: p=1.000, T:
p=0.724, CM: p=0.248, TCM: p=0.147）。
圖二十二、骨骼結構模型指數
圖二十三、各組骨骼結構模型指數 註：＊與baseline 比較
＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊
第伍章 討論與結論
第一節 骨質密度與骨礦物質含量
本研究探討冬蟲夏草的增補與阻力訓練對於大鼠骨品質是否有提升的效果，本研究
結果皮質骨骨密度（如圖六）、骨礦物質含量（如圖八）與海綿骨骨密度（如圖十）、骨
礦物質含量（如圖十二），根據 Shiquemoto 等（2012）研究，利用大鼠進行 10 週負重攀
礦物質含量（如圖十二），根據 Shiquemoto 等（2012）研究，利用大鼠進行 10 週負重攀