染料木素對老年雌性大鼠骨質疏松癥的防治作用

,孫元

(1航天中心醫院,北京 100049;2第四軍醫大學藥學系藥物研究所)

染料木素(Gen)是從植物懷槐中提取的一類新藥,國內外關于 Gen治療骨質疏松(OP)的報道很多[1～4]。2007年 5月～2008年 5月本研究就 Gen對老年大鼠 OP的作用及機制進行了相關探討。現報告如下。

1 材料與方法

1.1 動物 雌性 SD大鼠 50只,12月齡(老年),體質量(330±20)g;雌性 SD大鼠 10只,5月齡 (青年),體質量(150±20)g。

1.2 藥品與試劑 Gen藥粉(純度≥98.5%),臨用前以生理鹽水配制成不同濃度的混懸液備用。尼爾雌醇片購自上海華聯制藥有限公司,苦味酸、氯胺T、肌酐(Cr)及羥脯氨酸(Pyd)標準品購自北京化學試劑公司,血堿性磷酸酶(ALP)、骨鈣素(BGP)、降鈣素(CT)、甲狀旁腺激素(PTH)試劑盒均購自北京中杉金橋生物技術有限公司。

1.3 模型復制及實驗方法 老年雌性 SD大鼠 50只隨機分為 5組:老年大鼠組(Model)、尼爾雌醇組(Nilestriol)和 Gen高 (GenH)、中 (GenM)和低(GenL)劑量組,每組 10只;另取 10只青年雌性大鼠作為對照組(Control)。以上大鼠給予治療用藥,劑量為 Nilestriol1.5mg/kg,GenH、GenM、GenL分別為 Gen 18、9、4.5 mg/kg,Control組和 Model組注射等容量生理鹽水;以上給藥除 Nilestriol組 1次 /周外其他各組均為 1次/d。給藥后 6周稱大鼠體質量,用代謝籠收集大鼠 24 h尿液,球后取血 5 ml,脫頸椎處死動物,剝離雙側股骨、脛骨和腰椎(L2～4),仔細剔除結締組織,進行相關指標測定。

1.4 相關指標測定

1.4.1 骨量 大鼠右后肢股骨去凈軟組織后,經 105℃烤至恒重,用精密分析天平稱量股骨稱干重(WB),經灰化爐 550℃灰化6 h后稱量股骨灰重(WBA)。

1.4.2 骨鈣 在左脛骨上同一部位稱取約 0.1 g的樣品于燒杯中,加 3 ml消化液,蓋上表面皿,置于通風櫥內過夜,次日在電熱板上加熱消化至溶液為無色透明時,升高電熱板溫度繼續消化并蒸干,取下冷卻,加少量 0.5%HNO3溶液溶解殘渣并定容至10 ml容量瓶中,充分搖勻后待測。以同樣的方式取 3份試劑空白樣品,采用 Zeeman火焰原子吸收法和紫外分光光度儀進行骨鈣測定。

1.4.3 骨密度 利用 DPX-IQ型雙能 X線骨密度儀測定右股骨和 L2～L4的骨密度(骨礦含量/骨表面積),分別以 BMDF和 BMDL表示。

1.4.4 血清生化指標 ALP使用全自動生化分析儀采用直接紫外法及對硝基酚終止測定法測定;血清 BGP、CT、PTH采用放射免疫分析試劑盒測定;尿鈣、尿 Cr、尿 Pyd分別采用鄰甲酚酞絡合比色法、堿性苦味酸法、氯胺 T氧化比色法測定。

2 結果

2.1 骨量指標 見表1。

表1 各組大鼠股骨質量、密度及椎骨密度測定結果(n=10,±s)

表1 各組大鼠股骨質量、密度及椎骨密度測定結果(n=10,±s)

注:與 Control組比較,*P＜0.05,△P＜0.01;與 Model組比較,#P＜0.05,▲P＜0.01

組別 WB(mg) WBA(mg) 骨鈣(mmol/g) BMDF(g/cm2) BMDL(g/cm2)Control組 687.9±47.3 361.0±30.5 4.658±0.288 0.183±0.021 0.160±0.012 Model組 568.1±31.9 356.3±31.4* 4.338±0.279* 0.145±0.013△ 0.138±0.014△Nilestriol組 678.6±32.7# 345.3±32.3# 4.666±0.305# 0.163±0.023# 0.151±0.016#GenL組 684.2±30.1# 356.4±32.8# 4.752±0.329# 0.168±0.022▲ 0.160±0.017▲GenM組 683.9±40.4# 368.6±36.4# 4.883±0.286▲ 0.169±0.018▲ 0.162±0.018▲GenH組 680.7±59.0 372.7±41.2 4.776±0.556 0.167±0.017▲ 0.160±0.015▲

2.2 生化指標 見表2。

表2 各組大鼠血清生化水平比較(n=10,±s)

表2 各組大鼠血清生化水平比較(n=10,±s)

注:與 Control組比較,*P＜0.05,△P＜0.01;與 Model組比較,#P＜0.05,▲P＜0.01

組別 ALP(U/L) BGP(μg/L) CT(μg/L) PTH(ng/L) 尿鈣/Cr 尿 Pyd/Cr Control組 236.8±41.2 1.72±0.14 0.79±0.21 172.5±22.1 2.234±0.307 0.129±0.009 Model組 290.6±68.6* 0.85±0.21△ 0.48±0.11△ 271.4±34.5△ 2.624±0.248△ 0.154±0.018△Nilestriol組 198.6±68.6▲ 1.35±0.12▲ 0.59±0.16# 217.6±52.5# 2.391±0.215# 0.126±0.018▲GenL組 211.3±63.3# 1.14±0.15# 0.51±0.14 231.4±48.2 2.361±0.240# 0.131±0.013▲GenM組 194.1±40.8▲ 1.27±0.14▲ 0.67±0.15▲ 226.1±44.2# 2.325±0.284# 0.128±0.020▲GenH組 221.2±65.5# 1.10±0.13# 0.64±0.21# 243.2±53.1 2.446±0.260 0.132±0.026#

3 討論

臨床上治療骨質疏松常用藥物有維生素 D類藥物、CT、氟化物、激素等,但各種藥物均有其不可避免的不良反應。中草藥以其資源豐富、價格便宜、無不良反應等諸多優勢更適合于 OP患者的應用。Gen被稱為植物雌激素,除具有雌激素樣作用外,還可降低血脂、促進植物凝集素形成及提高毛細血管抵抗力、抗氧化和抗自由基、抑制脂肪氧化酶和溶血等作用,具有很好的藥用價值,尤其在老齡人群的激素替代治療上具有很好的治療效果和較弱的不良反應。

本實驗中,經 Gen治療后,低中劑量的 Gen可使老年雌性大鼠的松質骨密度及相關生化指標得到明顯改善,而高劑量組效果則不明顯,這和 Dai等[5]的實驗結果是一致的。臨床研究顯示,隨著年齡增加 BGP、CT逐漸減少,PTH逐漸增加,OP、骨量減少逐漸增多。BGP是成熟骨細胞分泌的一種在體內含量非常豐富的非膠原骨基質蛋白,其主要生理功能是維持骨正常鈣化速率、抑制軟骨礦化速率,直接反映骨形成和骨重建。BGP容易測量,可作為評估骨轉換率及骨形成的特異指標,可用于 OP及其他骨病診斷及藥效的監測。CT是甲狀腺細胞分泌的激素,可直接作用于破骨細胞,抑制骨吸收。老年人甲狀腺功能減退,CT分泌減少,骨吸收增加。PTH是甲狀旁腺分泌的一種蛋白激素,對成骨細胞、破骨細胞均有刺激作用。PTH合成和分泌的主要調節因素是血鈣濃度,并隨年齡增加而升高。老年男性因雄激素分泌不足引起 PTH釋放,加上老年人腎功能顯著減退,血磷增加,可引起繼發 PTH升高,PTH過度分泌使骨轉換率升高,骨的分解和吸收作用增強。BGP、CT、PTH在骨吸收、骨形成過程中起重要作用,它們的代謝異常與 OP的發生有關。

作為日益突出的公共健康問題,對女性 OP的研究已比較成熟。相比而言,男性 OP發病年齡比女性晚,發病率低,故重視程度低于前者。但男性OP及其并發癥的致殘率和致死率并不低于女性,所以應同時重視男性 OP的發生及其相關影響因素的研究,力爭明確病因,早期發現,正確診斷、治療,以提高老齡人口的生活質量。

[1]金世鑫.男性骨質疏松概況[J].中國骨質疏松雜志,2000,6(4):67.

[2]Liu J,Xu K,Wen G,et al.Comparison of the effects of genistein and zoledronic acid on the bone loss in OPG-deficient m ice[J].Bone,2008,42(5):950-959.

[3]Sehmisch S,Hammer F,Christoffel J,et al.Comparison of the phytohor mones genistein,resveratrol and 8-prenylnarin genin as agents for preventing osteoporosis[J].Planta Med,2008,74(8):794-801.

[4]Mathey J,Mardon J,Fokialakis N,et al.Modulation of soy isoflavones bioavailability and subsequent effects on bone health in ovariec to mized rats:the case for equol[J].Os teoporos Int,2007,18(5):671-679.

[5]Dai R,Ma Y,Sheng Z,et al.Effects of genistein on vertebral trabecular bone microstructure,bonemineral density,m icrocracks,osteocyte density,and bone strength in ovariec to mized rats[J].J Bone Miner Metab,2008,26(4):342-349.