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目的:骨质疏松症(osteoporosis,OP)是一种全身性骨病,其特征是骨量减少,骨微结构破坏,导致骨强度下降、骨脆性增加,因此极易发生骨折。骨质疏松症可以分为原发性骨质疏松症和继发性骨质疏松症两类。随着糖皮质激素(glucocorticoid,GC)在临床的广泛应用,其不良反应糖皮质激素性骨质疏松症(glucocorticoid induced osteoporosis,GIOP)发病率不断上升,仅次于绝经后骨质疏松症和老年性骨质疏松症位居第三,在继发性骨质疏松症中已居于首位。由于糖皮质激素性骨质疏松症的发病机制复杂,目前还没有专门的治疗药物。对于GIOP的治疗多采用原发性骨质疏松症的治疗药物,但部分用于治疗原发性骨质疏松症的药物尚缺乏有力证据证实其对GIOP的疗效。另外双膦酸盐类、降钙素类、甲状旁腺素类等已用于GIOP治疗的药物存在不同程度的安全性问题,因此安全有效的防治激素性骨质疏松症的新药研发具有重要意义。植物雌激素(phytoestrogen,PE)是一类主要存在于植物、水果和蔬菜中的天然的非甾体类化合物,具有类雌激素活性和抗雌激素活性,研究最多的为异黄酮类、木质素类和香豆素类三类。补骨脂是豆科植物补骨脂(Psoralea corylifolia L.)的干燥成熟果实,具有温肾助阳的作用,主要成分是补骨脂素(psoralen)和异补骨脂素(isop-soralen)。其中补骨脂提取物BGS3属于香豆素类植物雌激素,本课题组的前期实验研究证实,补骨脂提取物BGS3在细胞水平,可以促进大鼠成骨细胞的增殖分化;在整体水平,对去卵巢大鼠骨质疏松症有良好的预防作用,可以降低骨转换率,提高大鼠骨密度。但补骨脂提取物BGS3对低转换型骨质疏松症的疗效尚未可知。本研究通过建立糖皮质激素诱导的大鼠骨质疏松症模型,研究补骨脂提取物BGS3对糖皮质激素性骨质疏松症的保护作用,并探讨可能的作用机制,为补骨脂提取物BGS3对糖皮质激素性骨质疏松症的防治研究提供理论基础和科学依据。方法:以60只雌性Sprague-Dawley(SD)大鼠为研究对象,按体重随机分为6组,即空白组(Con组),病理组(Dex组),阳性组(HLL组),BGS3低剂量组(BGS3-L组),BGS3中剂量组(BGS3-M组),BGS3高剂量组(BGS3-H组),每组10只。Con组肌肉注射给予等体积生理盐水,其余各组分别给予地塞米松磷酸钠(dexamethasone,Dex)2mg/kg,每周两次肌肉注射。HLL组给予0.06mg/kg红丽来结合雌激素,BGS3-L组给予3mg/kgBGS3,BGS3-M组给予6mg/kgBGS3,BGS3-H组给予12mg/kgBGS3,每周给药6天,持续25周。大鼠禁食一天后,将各组大鼠单只放入代谢笼中,继续禁食,自由饮水,收集大鼠24h尿液,记录尿量。尿样用于尿钙(Ca)、尿磷(P)、肌酐(Cre)、羟脯氨酸(Hop)的测定。大鼠禁食过夜,选取间情期大鼠,腹主动脉取血,称量大鼠子宫湿重。取大鼠右侧股骨、胫骨和第五腰椎,用于测量骨密度(BMD)。分离血清样本,用于甲状旁腺素(PTH)、降钙素(CT)、血钙(Ca)、血磷(P)、总碱性磷酸酶(ALP)、骨碱性磷酸酶(b-ALP)、骨钙素(BGP)、酸性磷酸酶(ACP)、抗酒石酸酸性磷酸酶(StrACP)、雌二醇(E2)、转化生长因子-β(TGF-β)的检测。结果:1大鼠体重及子宫重量变化实验开始时,各组动物体重之间没有差异。肌注地塞米松后,前两周病理组以及各治疗组大鼠体重呈下降趋势,第三周体重开始恢复,第四周体重恢复至初始水平,之后体重呈逐渐增长趋势;空白组体重持续呈增长趋势。给药两周时,病理组大鼠和各治疗组大鼠与空白组大鼠体重差异有统计学意义(P<0.01)。与空白组相比,病理组大鼠子宫重量显著降低(P<0.01);与病理组相比,各治疗组子宫重量均有提高,低剂量组子宫重量和高剂量组子宫重量增高有统计学意义(P<0.05)。与空白组相比,病理组子宫指数降低不明显;与病理组相比,BGS3治疗组子宫指数均有所提高,低剂量组子宫指数和高剂量组的子宫指数提高有统计学意义(P<0.05)2大鼠骨密度变化与空白组相比,病理组大鼠右侧胫骨骨密度有所下降倾向,右侧股骨和椎骨骨密度显著降低(P<0.01),提示糖皮质激素诱导大鼠骨质疏松症模型建立成功。经过6个月的治疗后,与病理组相比,各组大鼠右侧股骨、胫骨以及椎骨骨密度均有所增加。其中,阳性组椎骨骨密度增加有显著性(P<0.01),低剂量组股骨骨密度和椎骨骨密度增加有显著性(P<0.01),中剂量组胫骨骨密度和椎骨骨密度增加有显著性(P<0.01),高剂量组股股骨密度和胫骨骨密度增加有显著性(P<0.05),椎骨骨密度增加有显著性(P<0.01)。提示各治疗组药物对糖皮质激素诱导的大鼠骨质疏松症均有治疗作用。3大鼠钙磷代谢变化3.1大鼠钙调激素变化3.1.1大鼠血清甲状旁腺素变化与空白组相比,病理组大鼠血清甲状旁腺素浓度显著降低(P<0.01);与病理组相比,各治疗组大鼠血清甲状旁腺素水平均有所下降,但只有高剂量组大鼠血清甲状旁腺素浓度降低有统计学意义(P<0.01)。3.1.2大鼠血清降钙素变化与空白组相比,病理组大鼠血清降钙素浓度有降低倾向;与病理组相比,各治疗组大鼠血清降钙素水平有不同程度的降低,阳性组大鼠血清降钙素浓度显著降低(P<0.01),低剂量组大鼠血清降钙素浓度降低也有统计学意义(P<0.05)。3.2大鼠血清钙磷浓度与空白组相比,病理组大鼠血钙浓度有提高趋势;低剂量组和高剂量组血钙浓度高于其他组,但各组大鼠血钙浓度之间没有显著差异。与空白组相比,病理组大鼠血磷浓度有提高趋势;与病理组相比,各治疗组血磷浓度均有提高趋势,但各组大鼠血磷浓度变化没有统计学差异。3.3大鼠尿液钙磷浓度各组大鼠尿钙尿磷浓度变化没有差异。4大鼠骨转化生化指标变化4.1大鼠骨形成生化指标变化4.1.1大鼠血清碱性磷酸酶变化与空白组相比,病理组大鼠血清碱性磷酸酶浓度提高有统计学意义(P<0.05);与病理组相比,阳性组、低剂量组和高剂量组的血清碱性磷酸酶浓度有提高趋势,中剂量组的血清碱性磷酸酶浓度有降低趋势。4.1.2大鼠血清骨碱性磷酸酶变化与空白组相比,病理组大鼠血清骨碱性磷酸酶浓度有所增高;与病理组相比,阳性组和中剂量组血清骨碱性磷酸酶浓度显著降低(P<0.05),低剂量组和高剂量组血清骨碱性磷酸酶浓度显著提高(P<0.01)。4.1.3大鼠血清骨钙素变化与空白组相比,病理组大鼠血清骨钙素浓度有下降趋势。阳性组血清骨钙素浓度略高于其他组,各组大鼠骨钙素浓度变化不明显。4.2大鼠骨吸收生化指标变化4.2.1大鼠血清酸性磷酸酶变化与空白组相比,病理组大鼠血清酸性磷酸酶浓度显著提高,结果有统计学意义(P<0.01);与病理组相比,低剂量组、中剂量组、高剂量组血清酸性磷酸酶浓度显著提高(P<0.01)。4.2.2大鼠血清抗酒石酸酸性磷酸酶变化与空白组相比,病理组大鼠血清抗酒石酸酸性磷酸酶浓度提高有显著性(P<0.01);与病理组相比,阳性组、低剂量组、中剂量组、高剂量组抗酒石酸酸性磷酸酶浓度明显升高(P<0.01)。4.2.3大鼠尿液羟脯氨酸变化各组大鼠尿液羟脯氨酸浓度变化无统计学差异。5大鼠雌激素水平变化空白组和阳性组大鼠较其他各组大鼠的雌激素浓度稍高,但各组大鼠雌激素水平差异没有显著性。6大鼠转化生长因子-β水平变化与空白组相比,病理组大鼠转化生长因子-β浓度有提高趋势;与病理组相比,阳性组转化生长因子-β浓度降低有显著性(P<0.05),低剂量组、中剂量组、高剂量组转化生长因子-β浓度显著降低(P<0.01)。结论:1补骨脂提取物BGS3可以防治大鼠糖皮质激素性骨质疏松症。2补骨脂提取物BGS3防治骨质疏松症的机制可能是通过调节骨吸收和骨形成,调节骨转换率,从而增加骨密度。3补骨脂提取物BGS3对大鼠甲状旁腺素、降钙素和转化生长因子-β具有调节作用。4补骨脂提取物BGS3防治骨质疏松症的机制可能与雌激素不完全相同。