牛膝脱皮甾酮对去卵巢大鼠骨质疏松的医治作用.docx
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牛膝脱皮甾酮对去卵巢大鼠骨质疏松的医治作用
牛膝脱皮甾酮对去卵巢大鼠骨质疏松的医治作用
董群伟,陈志峰,陈少青,孙奋勇,胡伶平,洪曼杰,梁超
【摘要】目的探讨牛膝脱皮甾酮(achyranthesbidentataecdysterone,ABE)对去卵巢大鼠骨质疏松的医治作用。
方式选用8月龄SD雌性大鼠随机分5组:
假手术组、去卵巢组、低剂量牛膝脱皮甾酮处置组ABEⅠ、中剂量牛膝脱皮甾酮处置组ABEⅡ、高剂量牛膝脱皮甾酮处置组ABEⅢ,和αD3处置组,药物灌胃,医治3个月后处死大鼠,进行相关的检测。
结果高剂量与中剂量ABE能够明显改善去卵巢后大鼠的骨密度与各项生物力学及骨形态计量学指标,低剂量处置组也有必然的医治作用。
结论牛膝脱皮甾酮对去卵巢大鼠骨质疏松具有防治作用,并呈剂量依托性。
【关键词】牛膝脱皮甾酮;骨质疏松;骨密度;骨生物力学;骨形态学
Abstract:
ObjectiveTostudytheeffectofAchyranthesBidentataEcdysterone(ABE)onosteoporosisinovariectomizedrats.Methods8montholdSDfemaleratswereallottedtooneoffivegroups:
Shamgroup,ovariectomizedgroupandthethreegroupsreceiveddifferentdosesofABErespectivelyforthreeparametersweremeasuredafterthesacrificeoftheTreatmentwithhighandmiddledosageofABEwascapableofimprovingbonedensityaswellasbiologicalmechanicalandbonehistomorphometricindexesinovariectomizedrats,whilelowdoseofABEwaslessABEshowseffectsontreatmentofosteoporosisinovariectomizedratsinadosedependentmanner.
Keywords:
achyranthesbidentataecdysterone;osteoporosis;bonemineraldensity(BMD);biomechanical
testing;histomorphometry
绝经后骨质疏松症(postmenopausalosteoporosis,PMO)是原发性骨质疏松症中最多见的一种,其患病率为30%~50%。
骨质疏松症具有骨显微结构的退化(骨小梁变细、断裂、小梁孔隙增大等)及骨强度降低,遇轻微创伤便易发生骨折[1]。
妇女在绝经前后最常发生的是桡骨远端骨折及椎体紧缩骨折。
因此,骨质疏松症的防治已受到世界各国的重视。
防治目的是减轻痛楚,预防发生骨折,提高老年妇女生活质量。
怀牛膝为苋科植物牛膝的干燥根,为“四大怀药”之一。
具有补肝肾、强筋骨、逐瘀通经、引血下行之功,要紧用于腰膝酸痛、筋骨无力、经闭症瘕、肝阳眩晕之症。
历代文献明确为医治“骨痹”、“骨痿”的方剂共21个,涉及药物77种,其中牛膝显现11次。
课题组在前期研究工作中运用中药血清学、反义核酸封锁、cDNA芯片等多种技术发觉牛膝脱皮甾酮(ABE)能够有效增进成骨细胞的增殖,其分子机制与PKA介导的通路有关[2-4]。
本研究拟通过去卵巢大鼠的动物模型,观看牛膝脱皮甾酮对绝经后骨质疏松的医治作用,以进一步说明中药牛膝抗骨质疏松的作用,为牛膝脱皮甾酮的临床应用打下基础。
1材料与方式
试剂与动物
牛膝脱皮甾酮(achyranthesbidentataecdysterone,ABE)由美国犹他州立大学药学院王兴河教授惠赠。
αD3,以色列梯瓦制药工业生产。
8月龄雌性SD大鼠(合格证号:
粤检证字第2006A047号),体质量±g,按清洁级标准饲养,大鼠能够自由进食和饮水,各组大鼠均无怀胎和生育史。
动物模型制备
8月龄未交配的雌性SD大鼠分笼饲养,自由摄食和摄水,利用标准饲料,其中钙含量%,磷含量%。
随机分为假手术组、去卵巢组及ABEⅠ、Ⅱ、Ⅲ组、αD3组(阳性对照),每组10只。
除假手术组(单纯切开皮肤不做卵巢切除)大鼠外,其余行双侧卵巢切除术,假手术组和去卵巢组均用体积分数为50%的乙醇(溶剂对照)mL,ABEⅠ、Ⅱ、Ⅲ组别离用,,mg/kg/dABE灌胃给药。
所有动物给药时刻为5周,每周称体质量1次,按体质量转变调整给药量,各组体质量均无明显不同。
另外,各组小鼠的雌激素水平都采纳雌二醇试剂盒(Sigma公司)严格监控,在整个饲养进程中都没有明显转变,假手术组雌激素水平为(±)pg/mL,其余各组雌激素水平为(±)pg/mL。
大鼠血清生化指标的检测
全自动生化分析仪测定血清Ca、P及碱性磷酸酶(alkalinephosphatase,ALP)的活性。
大鼠骨密度的检测
采纳美国Hologic双能X线骨密度仪(精度1%;CV<1%,g/cm2)检测腰椎骨(L1-5)和左股骨的骨密度(bonemineraldensity,BMD)。
扫描密度为cm,点分辨率为0cm。
离体股骨生物力学指标的检测
取大鼠左股骨,去除附着肌肉及近侧端关节软骨,用-80℃的超低温冰箱保留。
利历时从冰箱掏出复温,以全能电子材料实验机进行生物力学检测。
骨组织形态计量学分析
取大鼠右股骨标本,放入70%(φ)酒精,4℃冰箱内固定3d后,依次放入80%、95%酒精中脱水各24h,纯丙酮中脱水2次,二甲苯透明2次,渗透液内渗透留宿。
包埋,干燥器中放置4h后,40~60℃温箱中固化24h后切出10μm厚切片,采纳1%甲苯胺蓝染色。
测量的形态参数:
①骨小梁数量即每mm2骨小梁的数量。
②骨小梁的宽度[(μm)]即测量吸收陷窝周围的同一骨小梁的宽度。
③骨小梁的体积[TBV(mm3)]即包括骨小梁矿化和未矿化的类骨质体积之和。
④骨小梁间隙[(μm)]即骨小梁板间的距离。
⑤平均皮质骨厚度(μm)即所测范围内骨皮质宽度的平均值。
⑥骨小梁体积占全数骨组织的百分比(TBV/TTV%)。
统计学处置
各组数据均用(±s)表示,用SPSS统计软件进行统计分析。
采纳t查验,P<为不同有显著性。
2结果
ABE处置对去卵巢大鼠血清生化指标的阻碍
去卵巢组大鼠的ALP与假手术组相较明显升高(P<),ABE遍地理组的ALP浓度下降,且呈现明显的量效关系;血清Ca、P的浓度各组之间不同无显著性。
见表1。
表1ABE处置对去卵巢大鼠血清生化指标的阻碍(略)
ABE处置对大鼠骨密度的阻碍
去卵巢组大鼠与假手术组相较,腰椎与股骨的骨密度明显降低(P<),而各ABE处置组均能明显增进骨密度的增加。
其中高剂量处置组ABE(Ⅲ)的医治作用最为明显,接近或达到假手术组的水平。
表2ABE处置对去卵巢大鼠骨密度的阻碍(略) ABE处置对大鼠骨组织生物力学特性的阻碍
与假手术组相较,去卵巢组大鼠左后肢离体股骨各项骨生物力学指标均明显下降(P<。
而中、高剂量ABE处置组与去卵巢组大鼠相较,均能明显改善骨生物力学性能(P<,具有明显抗压、抗折作用,而低剂量处置组没有明显作用。
见表3。
ABE处置对大鼠骨形态计量学指标的阻碍
与假手术组相较,去卵巢组大鼠股骨干骺端各形态计量指标均明显转变(P<,其中骨小梁间隙[(μm)]明显上升,其余指标明显下降。
而各剂量ABE处置组与去卵巢组大鼠相较,均能明显改善骨形态计量指标,其中,中、高剂量组的作用更为明显(P<。
见表4。
表3ABE处置对去卵巢大鼠骨生物力学的阻碍(略)表4各组大鼠股骨干骺端形态计量参数比较(略)
3讨论
雌性大鼠的卵巢切除后,雌激素水平降低、骨代谢活跃、骨转换增强、骨量丢失,是经典的仿照人正常绝经时高转换型骨质疏松症的模型。
雌性大鼠在6~9个月时进入骨生长静止期,这时的骨代谢相对稳固,骨膜扩展直到10个月时终止。
一样采纳月龄6~10个月的大鼠复制绝经后骨质疏松症模型,现在有足够的骨小梁再建,适于实验观看。
因此本实验采纳8月龄SD大鼠摘除卵巢复制绝经后骨质疏松症模型。
前期的研究结果说明,牛膝脱皮甾酮(ABE)能够有效增进成骨细胞的增殖[2-4]。
本研究说明,牛膝脱皮甾酮高、中剂量组关于去卵巢造成的骨质疏松具有明显的医治作用,而且具有必然的剂量依托关系。
在血清生化指标中,碱性磷酸酶是最经常使用的评判骨形成的指标。
血清中碱性磷酸酶有50%来源于骨,碱性磷酸酶值升高是高转换型骨质疏松症表现之一[5,6]。
本研究显示,去除卵巢致使血清中碱性磷酸酶明显升高,符合高转换型骨质疏松症模型的规律,应用不同的ABE剂量进行干与,可降低血清碱性磷酸酶,进而对抗去卵巢后的高转换型骨质疏松症。
值得注意的是,体内通过骨、肠和肾的彼此联系、彼此制约,使血钙和钙离子调控达到正常水平。
血浆和细胞外液的磷酸离子浓度是骨矿物质形成和吸收的关键性因素,太高和太低对骨基质的合成和矿化都不利。
本实验各组间的血Ca和血P水平不同没有显著性,说明通过机体不断调剂使其维持在一个较稳固的状态。
骨密度是目前用于骨质疏松症诊断及骨折危险度评判最重要、最客观的检测指标,检测结果说明,ABE处置能够明显改善骨密度的降低。
生物力学的研究结果显示,尽管低剂量组的作用并非十分明显,但中、高剂量组能够显著改善去卵巢大鼠骨组织的生物力学特性,增加骨组织承载能力,提高骨骼抗击外力冲击的能力。
形态计量学的研究进一步说明,3种剂量的ABE都在必然程度上改善各骨量参数,具有增加骨小梁骨量,延缓小梁变细、变稀,增加成骨的作用。
目前缺乏有效的方法使PMO患者的骨量恢复正常,药物医治十分有限,而且存在争议[7,8]。
国外列为首选的雌激素替代疗法尽管对绝经后骨质疏松症有必然的改善作用,但需常年服药(2年以上)。
而且存在诱发生殖系统恶性肿瘤的危险。
其他如口服钙剂、维生素D、氟化物等的医治成效均受到质疑。
本研究说明,利用牛膝脱皮甾酮能够改善雌激素减少致使的骨质疏松症。
作为纯中药制剂,无雌激素长期利用产生的多种副作用,具有必然的研究和应用前景,为此药进一步的临床应用奠定了基础。
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