柳文271000山東省泰安市藥品不良反應監測中心
中藥治療骨質疏松癥臨床前藥效學實驗述評
柳文
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骨質疏松癥(OP)作為臨床上一種較為常見的系統性骨代謝紊亂疾病,多表現為骨組織微觀結構退化、全身性骨量下降,進而導致骨脆性上升、骨強度減少,于無創或輕、中度創傷下易增加骨折危險度。目前,就骨質疏松癥而言,伴隨著其藥物臨床前藥效學研究力度的不斷加大,筆者從現階段有關申報治療(或介入骨質疏松中藥新藥臨床前藥效學研究資料)角度出發,深入研究其中存在的問題,旨在指導臨床實踐。
骨質疏松癥;藥效學實驗;系統性骨代謝紊亂
骨質疏松屬于系統性骨代謝紊亂疾病,以骨微結構損害、骨量下降為關鍵特征,易誘導骨脆性上升,增加骨折發生幾率。據有關研究資料顯示,骨質疏松癥多見于中老年人,發生機制異常復雜,國內對其防治研究尚不十分全面,而該病藥物臨床前藥效學研究尚存在諸多不足之處[1]。筆者綜合自身多年來實踐經驗,綜合相關中藥制劑審評中存在的一些問題,深入探究其藥物藥效學研究,現報告如下。
就動物模型復制而言,往往擇取骨再建(非嚙齒類)或骨塑建(嚙齒類)動物開展實驗。而高轉換型骨質疏松模型主要涵蓋將卵巢切除的靈長類、雌性大鼠、家兔及維甲酸致小鼠骨質疏松等;低轉換型骨質疏松模型涵蓋老年小鼠、大鼠、狗及糖皮質激素引起的骨質疏松豬、羊、大鼠等。在選擇動物模型上,主要從藥物特征及適應證出發,擇取高轉換或低轉換型模型。考慮到受試藥物適應證具有明顯差異,故模型選擇也存在相同之處。從原發性骨質疏松癥病理機制出發,將其劃分為Ⅰ型、Ⅱ型,前者以高轉換型為主要病理特征,可選擇去卵巢模型,同時聯合其他高轉換模型開展實驗;而后者以低轉換型為病理特點,故而選擇低轉換型模型,需綜合去卵巢模型對藥效學特征進行考察。目前,以卵巢切除復制的雌性大鼠骨質疏松模型已成為了一項金標準,應用范圍廣泛。將3~8月齡大鼠復制成成年大鼠骨質疏松模型較為適合,而7~8月齡最佳。
現階段,諸多研究證實,模型制備在藥效學實驗中具有十分重要的作用,故需提高造型成功率[2]。一般而言,去卵巢骨質疏松大鼠模型椎骨灰重、干重及密度易下降,體重上升,且子宮極其容易顯現萎縮等現象,骨礦化沉積率增長,可反映骨形成、骨吸收等生化指標變化情況。于審評中,易忽視模型制備成功考察,導致藥效學結果評價缺失科學的實驗依據。目前,骨質疏松模型中可利用的動物種類相對較多,但并不能對人類骨質疏松特征進行完全復制。由此可見,在模型選擇上,需最大限度地顯示人類骨質疏松特征,保證重復性良好。據最新研究表示,鼠類動物制備模型經濟、方便,從人骨與動物骨組織結構可比性角度出發,狗、羊較為實用,因其與人骨代謝速率相似,于密質骨中存在哈佛氏系統。
就實驗給藥而而言,需綜合給藥目的,把握實驗給藥起始時間。在預防實驗中,可于動物造模后給藥,可規避骨丟失;在治療實驗中,給藥需于骨質疏松造模成功后實施,可詳細觀察其對骨丟失的恢復效果。針對劑量選擇而言,可擇取對某種動物較為適用的劑量,可考察其對骨骼的安全性與良性作用。從給藥周期角度來看,需將骨再建時間納入考慮范圍,同時需考慮模型特征、動物生理、受試藥物臨床定位等因素。通常狀況下,給藥時間>3 min,靈長類可持續給藥12 min,大鼠達16 min[3]。
骨量:采用定量X線斷層照相術、雙光子骨密度儀、單光子骨密度儀、雙能X線骨密度儀,可對骨密度、質量改變情況進行檢測。除此之外,于骨組織局部可對骨直徑、長度、重量、骨干重及無機質含量、皮質骨厚度、骨灰重等進行觀察。若擇取無機質含量、骨灰重、骨干重等指標,需進行換算至單位體積內重量。
生化指標:生化指標可反映骨形成、骨吸收情況。一般而言,骨吸收生化反映指標主要包括尿吡啶交聯產物、抗酒石酸酸性磷酸酶等,而骨形成指標主要包括骨鈣素、血清堿性磷酸酶等。此外,骨生長肽、降鈣素、甲狀旁腺素等可對血中磷、鈣水平及骨代謝進行測定。當應用分析試劑盒時,需考察其對實驗動物有無特異性。一般情況下,嚙齒類動物模型骨質疏松多局限于松質骨,故而生化指標敏感性尚缺。
骨生物力學:骨生物力學作為骨強度的關鍵指標,可對骨骼材料力學、結構力學性質進行系統分析。具體而言,主要包括3個方面:①彎曲:對長骨3點(或4點)彎曲最大應變、應力、載荷等進行測定;②扭轉:一般情況下,對長骨抗扭轉強度進行測定;③壓縮:通過借助樣品行壓縮承載能力測定。通常而言,可開展扭轉實驗,能有效提高骨組織抗扭轉強度測定準確性。考慮到骨骼屬于一種硬組織,對外力引起的扭轉、彎曲及壓縮承受力,通常反應骨組織韌性程度及剛性改變情況,而不同部位處的骨骼組織在力學特征上不盡相同。由此可見,在實驗時,需立足于韌性、剛性等方面來進行藥物藥理作用特征分析。
骨形態計量學:通常可選擇偏振光顯微鏡、光學顯微鏡、熒光顯微鏡來對骨局部結構進行觀察,主要觀察指標包括松質骨、類骨質、密質骨、吸收表面、骨結構、成骨細胞等。而形態計量學指標主要涵蓋靜態指標(骨小梁面積百分率、寬度、數量、分離度等),動態指標包括骨吸收參數(包括骨激活頻率、骨吸收周長百分率等)與骨形成參數(譬如骨礦化沉積率、類骨質百分率、骨形成率等),這類指標對實驗結果易產生較大的影響,故需保證標本代表性、客觀性。
綜上所述,在藥效學實驗結果評價中,需全面分析骨密度結果、生物力學特征及骨形態學變化情況,正確應用生化指標,予以綜合對比及分析,保證藥效學結果評價的客觀性。目前,伴隨著對骨質疏松癥研究力度的不斷加大,相信未來會發現更多安全性藥物,改善骨質疏松癥患者預后。
[1]鄭世存,盛國良,林瀟,等.葛藤異黃酮提取物分散片對絕經后骨質疏松癥的療效觀察及作用機理研究[J].中國骨質疏松雜志, 2012,23(11):1054-1057.
[2]杜貴友,曹春雨.中藥治療骨質疏松癥實驗研究進展[J].中國中藥雜志,2011,21(4): 401-404.
[3]孫福榮,周信,郭楊,等.單味中藥對骨質疏松影響的研究概述[J].中國骨質疏松雜志, 2012,21(7):667-669.
Review of traditional Chinese medicine preclinical pharmacodynamic experiment in the treatment of osteoporosis
Liu Wen
Drug Adverse Reaction Monitoring Center of Tai'an City,Shandong Province 271000
Osteoporosis(OP)is a more common systemic bone metabolic disorders disease in clinic.It mainly manifests that bone tissue microstructure degradation,systemic bone mass decline,and leads to bone fragility rise,bone strength reduct.It is easy to increase the risk of fracture under a noninvasive or mild and moderate trauma.At present,for osteoporosis,with the increasing drug preclinical pharmacodynamic research efforts,the author deeply study the existing problems from this stage concerned declaration treatment(or interventional treatment of osteoporosis traditional Chinese medicine preclinical pharmacodynamics research data) point of view.It designes to guide the clinical practice.
Osteoporosis;Pharmacodynamic experiment;Systemic bone metabolic disorders
10.3969/j.issn.1007-614x.2015.8.6