自擬補(bǔ)腎活血顆粒對(duì)去卵巢骨質(zhì)疏松癥大鼠的治療作用*

惠紅巖， 董玉珍

(新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 1臨床藥學(xué)辦公室， 2骨科， 河南 衛(wèi)輝 453100)

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自擬補(bǔ)腎活血顆粒對(duì)去卵巢骨質(zhì)疏松癥大鼠的治療作用*

惠紅巖1△， 董玉珍2

(新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院1臨床藥學(xué)辦公室，2骨科， 河南 衛(wèi)輝 453100)

目的： 觀察自擬補(bǔ)腎活血顆粒(MBHG)對(duì)去卵巢大鼠骨質(zhì)疏松癥的治療作用。方法：雌性SD大鼠，隨機(jī)取10只作為假手術(shù)組(sham組)，其余大鼠制備去卵巢骨質(zhì)疏松癥，隨機(jī)分為：模型(model)組；補(bǔ)腎活血顆粒高(200 mg/kg)、中(100 mg/kg)、低(50 mg/kg)劑量組；陽(yáng)性對(duì)照組(戊酸雌二醇組)。每組10只，連續(xù)灌胃給藥12周。觀察大鼠骨小梁形態(tài)，測(cè)量骨小梁的面積、厚度、間距及面積百分?jǐn)?shù)，全自動(dòng)分析儀檢測(cè)血清中鈣、磷和堿性磷酸酶(ALP)含量，測(cè)量大鼠骨密度(BMD)，ELISA法檢測(cè)血清雌激素(E2)、骨鈣素(BGP)、骨保護(hù)素(OPG)、核因子κB受體活化因子(RANK)和核因子κB受體活化因子配體(RANKL)水平。結(jié)果：與模型組比較，各給藥組骨小梁顯著變寬，數(shù)目增多，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有部分恢復(fù)。各給藥組骨小梁厚度、骨小梁面積和骨小梁面積百分?jǐn)?shù)均大于模型組，骨小梁間距均小于模型組(P<0.05)。各給藥組血清中鈣、磷、E2、OPG以及股骨BMD水平均顯著高于模型組，ALP、BGP、RANK和RANKL水平均顯著低于模型組(P<0.01)。結(jié)論：自擬補(bǔ)腎活血顆粒對(duì)去卵巢大鼠骨質(zhì)疏松癥有顯著的治療作用。作用機(jī)制可能與上調(diào)OPG、抑制RANKL分泌有關(guān)。

自擬補(bǔ)腎活血顆粒； 去卵巢后骨質(zhì)疏松癥； 骨保護(hù)素； 核因子κB受體活化因子配體

骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis，OP)是一種全身代謝性骨病，患者多呈現(xiàn)骨量減少、骨組織微結(jié)構(gòu)異常、骨骼易碎易骨折等特點(diǎn)[1]。目前，OP多發(fā)于婦女及老年人，全世界患者數(shù)量已達(dá)2億之多，發(fā)病率已躍居常見(jiàn)及多發(fā)病的第7位，且中國(guó)7%的人口患有OP，并且有逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。預(yù)計(jì)到2050年，OP患者將達(dá)到總?cè)丝诘?3.2%[2-5]。OP可分為原發(fā)性和繼發(fā)性?xún)纱箢?lèi)，因雌激素嚴(yán)重缺乏而致的絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥占有很大比例，以補(bǔ)充雌激素和孕激素為主的治療方法副作用較大，易引起子宮內(nèi)膜癌和乳腺癌的發(fā)生[6]。OP在中醫(yī)學(xué)上被認(rèn)為屬于“骨痹”或“骨萎”，多以氣血阻滯，腎精虧虛病機(jī)為主，前人研究已經(jīng)證實(shí)，補(bǔ)腎活血顆粒以中醫(yī)病機(jī)為基礎(chǔ)，治療OP療效顯著，其機(jī)制與其影響骨保護(hù)素(osteoprotegerin，OPG)/核因子κB受體活化因子配體(receptor activator of nuclear factor κB ligand，RANKL) mRNA及蛋白水平、上調(diào)OPG/RANKL的表達(dá)有關(guān)[7]。本實(shí)驗(yàn)所用自擬方補(bǔ)腎活血顆粒(modified Bushen Huoxue granules，MBHG)在原方的基礎(chǔ)上加入菟絲子、續(xù)斷和肉蓯蓉，補(bǔ)益肝腎，強(qiáng)筋骨，大大增強(qiáng)了補(bǔ)腎作用。本文擬觀察自擬補(bǔ)腎活血顆粒對(duì)去卵巢大鼠骨質(zhì)疏松癥的治療作用，為其進(jìn)一步的臨床應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

材 料 和 方 法

1 動(dòng)物

SD大鼠，SPF 級(jí)，雌性，3月齡，體重260～280 g，購(gòu)于北京華阜康生物科技股份有限公司，合格證號(hào)為SCXK京2009-0004。

2 主要試劑和儀器

戊酸雌二醇片購(gòu)于DELPHARM Lille S.A.S，配成0.02 g/L水溶液；自擬補(bǔ)腎活血顆粒由熟地、肉桂、杜仲、山藥、附子、枸杞、菟絲子、續(xù)斷、肉蓯蓉、甘草、紅花和山茱萸組成；血清雌二醇(estradiol，E2)、骨鈣素(bone Gla protein，BGP)、OPG、核因子κB受體活化因子(receptor activator of nuclear factor-κB，RANK)和RANKL ELISA試劑盒均購(gòu)自上海索寶生物科技有限公司。

ExcelsiorTMES型自動(dòng)組織脫水機(jī)(Thermo);TK-218型恒溫?cái)偲酒瑱C(jī)(湖北泰維醫(yī)療科技有限責(zé)任公司)；RM2125型常規(guī)輪轉(zhuǎn)石蠟切片機(jī)(Leica)；DHG-9246A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)；BH-2型顯微鏡及攝像裝置、BX50熒光顯微鏡(OLYMPUS)；DP70彩色數(shù)碼成像系統(tǒng)(北京華躍英泰科技有限公司)；全自動(dòng)生化分析儀(Beckman)；Multiskan MK3酶標(biāo)儀(Thermo)；GE Lunar Prodigy 雙能X線骨密度儀(上海同舸醫(yī)療器械有限公司)。

3 主要方法

3.1 大鼠模型制備及分組 70只雌性SD大鼠，3月齡，適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d后，隨機(jī)選取10只作為假手術(shù)(sham)組，其余大鼠作為造模組。參照吳彬等[8-9]文獻(xiàn)，模型制備方法如下：4%水合氯醛麻醉，皮膚經(jīng)酒精消毒后，沿正中線剪開(kāi)1.5～2.0 cm的缺口，切除腎臟后方多余脂肪，將卵巢輕輕提出，同時(shí)結(jié)扎卵巢雙側(cè)輸卵管及血管，切除卵巢；假手術(shù)組保留卵巢，但同時(shí)切除卵巢旁多余脂肪。8周后，造模組死亡4只，將剩余56只大鼠依據(jù)簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣法選取6只造模組大鼠處死后進(jìn)行骨密度(bone mineral density，BMD)及E2水平(ELISA法)測(cè)定，驗(yàn)證模型制備成功。將成功造模大鼠完全隨機(jī)分為：模型(model)組；補(bǔ)腎活血顆粒高劑量(MBHG-high dose,MBHG-H;200 mg/kg)、中劑量(MBHG-middle dose,MBHG-M;100 mg/kg)、低劑量(MBHG-low dose,MBHG-L;50 mg/kg)組;陽(yáng)性對(duì)照戊酸雌二醇組，每組10只。MBHG各劑量組及陽(yáng)性對(duì)照組按上述劑量連續(xù)灌胃(ig)，每天1次，灌胃體積10 mL/kg；假手術(shù)組及模型組ig等體積蒸餾水，連續(xù)12周。

3.2 大鼠骨小梁形態(tài)觀察 給藥結(jié)束，4%水合氯醛麻醉，腹主動(dòng)脈取血，迅速分離右側(cè)股骨，以至將肌肉和筋膜等軟組織全部剔除，4%甲醛溶液固定48 h。將已固定好的股骨置于脫鈣液中(每周更換1次)，每天檢查脫鈣情況，至大頭針能刺透為止，脫鈣結(jié)束。取脫鈣完成的右側(cè)脛骨，常規(guī)脫水、石蠟包埋、常規(guī) 5 μm 組織切片，HE法染色，顯微鏡下觀察骨組織結(jié)構(gòu)變化。

3.3 骨小梁形態(tài)計(jì)量學(xué)指標(biāo)觀察 顯微鏡下觀察并采集HE染色圖像，每張片取10個(gè)視野，觀察同一個(gè)位點(diǎn)，測(cè)量骨小梁的面積、厚度、間距及面積百分?jǐn)?shù)[10]。

3.4 血清中鈣(calcium，Ca)、磷(phosphorus，P)和堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)含量的檢測(cè) 大鼠經(jīng)4%水合氯醛麻醉后，腹主動(dòng)脈取血，4 ℃靜置30 min，3 000 r/min離心10 min，取血清分裝到EP管中，于-80 ℃冰箱保存待測(cè)。全自動(dòng)生化儀測(cè)定血清中Ca、P和ALP含量。

3.5 ELISA法檢測(cè)血清E2、BGP、OPG、RANK和RANKL的水平 將ELISA試劑盒從4 ℃冰箱中取出，室溫下平衡30 min。待上述備用血清冰上解凍后按試劑盒說(shuō)明書(shū)檢測(cè)血清中E2、BGP、OPG、RANK和RANKL的水平。

3.6 大鼠BMD的測(cè)定 給藥8周后，大鼠經(jīng)4%水合氯醛麻醉后，腹主動(dòng)脈取血，取右側(cè)股骨用Lunar Prodigy雙能X射線骨密度測(cè)量?jī)x檢測(cè)股骨干骺端BMD。

4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示，采用SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件分析，各組間均數(shù)比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用SNK-q檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1 HE法觀察大鼠骨小梁形態(tài)變化

Sham組脛骨HE染色后鏡下可見(jiàn)骨細(xì)胞染色均勻明顯，骨小梁寬而粗，粗壯、飽滿，壁厚，形態(tài)結(jié)構(gòu)完整，排布規(guī)則有序，呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分布，密度面積正常，骨小梁間隙較小。與sham組比較，model組大鼠的脛骨骨小梁稀疏、變細(xì)、變薄，扭曲，斷裂，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞，骨髓腔變寬或不規(guī)則。與model組比較，MBHG-H、MBHG-M、MBHG-L組及戊酸雌二醇陽(yáng)性對(duì)照組的骨小梁顯著變寬，數(shù)目增多，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有部分恢復(fù)，排列尚整齊連接成網(wǎng)，部分間隙略增大，見(jiàn)圖1。

Figure 1.The morphology of trabecular bone in the rats with different treatments (×400). A: sham group; B: model group; C: MBHG-H group; D: MBHG-M group; E: MBHG-L group; F: estradiol valerate group.

圖1 大鼠骨小梁組織形態(tài)變化

2 骨小梁形態(tài)計(jì)量學(xué)指標(biāo)觀察

Model組的骨小梁厚度、骨小梁面積及骨小梁面積百分?jǐn)?shù)均顯著小于sham組，骨小梁間距顯著大于sham組(P<0.01)；MBHG-H、MBHG-M、MBHG-L組和戊酸雌二醇陽(yáng)性對(duì)照組的骨小梁厚度、骨小梁面積和骨小梁面積百分?jǐn)?shù)均大于model組，骨小梁間距均小于model組(P<0.05),見(jiàn)表1。

表1 MBHG對(duì)大鼠股骨骨小梁參數(shù)的影響

*P<0.05,**P<0.01vssham group;△△P<0.01vsmodel group.

3 血清中Ca、P和ALP含量的檢測(cè)

Model組血清中Ca和P水平均顯著低于sham組，ALP含量顯著高于sham組(P<0.01)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性。MBHG-H、MBHG-M、MBHG-L組和戊酸雌二醇陽(yáng)性對(duì)照組血清中的Ca和P水平均顯著高于sham組，ALP含量顯著低于sham組(P<0.01)，見(jiàn)表2。

4 血清E2、BGP水平以及股骨BMD的測(cè)定

Model組血清中E2和股骨BMD水平顯著低于sham組，血清BGP含量顯著高于sham組(P<0.01)。MBHG-H、MBHG-M、MBHG-L和戊酸雌二醇陽(yáng)性對(duì)照組血清中E2和股骨BMD水平均顯著高于sham組，血清BGP含量顯著低于sham組(P<0.01)，見(jiàn)表3。

5 ELISA法檢測(cè)血清OPG、RANK和RANKL水平

Model組大鼠的血清OPG水平顯著低于sham組(P<0.01)，RANK和RANKL水平顯著高于sham組(P<0.01)。MBHG-H、MBHG-M、MBHG-L和戊酸雌二醇陽(yáng)性對(duì)照組大鼠的血清OPG水平顯著高于sham組(P<0.01)，RANK和RANKL水平顯著低于sham組(P<0.01),見(jiàn)表4。

表2 MBHG對(duì)大鼠血清Ca、P和ALP的影響

*P<0.05,**P<0.01vssham group;△△P<0.01vsmodel group.

表3 MBHG對(duì)大鼠血清E2、BGP水平和BMD的影響

**P<0.01vssham group;△△P<0.01vsmodel group.

*P<0.05,**P<0.01vssham group;△△P<0.01vsmodel group.

討 論

現(xiàn)代研究證實(shí)，原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥以腎虛為主，同時(shí)伴有血瘀，腎虛日久必有血瘀，血瘀則化精乏源，可加重腎虛。前期研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)腎活血顆粒[11]由熟地、肉桂、杜仲、山藥、附子、枸杞、甘草、紅花和山茱萸組成，具有補(bǔ)腎壯陽(yáng)、調(diào)氣活血之功效，治療去卵巢骨質(zhì)疏松模型大鼠，療效顯著。本方在前人的補(bǔ)腎活血顆粒的基礎(chǔ)上加以改良，加入菟絲子、續(xù)斷和肉蓯蓉，增強(qiáng)補(bǔ)益肝腎的作用，療效更加顯著。方中熟地和杜仲具有養(yǎng)血滋陰、補(bǔ)精益髓之功效；肉桂和附子散寒止痛，溫通經(jīng)脈；山藥、甘草、紅花和山茱萸補(bǔ)腎活血，補(bǔ)脾益氣，強(qiáng)筋健骨，活血通絡(luò)，共同治療腎虛血瘀之癥。

婦女絕經(jīng)后，雌激素缺乏，骨轉(zhuǎn)化率高，破骨細(xì)胞的吸收遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于成骨細(xì)胞的形成，導(dǎo)致凈骨量的丟失[1]。骨代謝生化指標(biāo)的檢測(cè)簡(jiǎn)單方便、快捷，可準(zhǔn)確靈敏地反映骨代謝轉(zhuǎn)換情況，聯(lián)合BMD預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松發(fā)生程度，藥效評(píng)價(jià)較高。Ca和P是骨礦化的必需元素，以其為主要成分的骨礦化物質(zhì)在骨骼中沉積代表著骨骼的堅(jiān)實(shí)程度。另外，磷酸酶合成于骨基質(zhì)成熟階段，血清中50%來(lái)源于骨的ALP是新生骨分泌的產(chǎn)物，能夠較好反映出成骨細(xì)胞的活性和狀態(tài)，反映早期骨質(zhì)疏松骨代謝的變化，同時(shí)，ALP對(duì)骨的礦化形成有重要的保護(hù)作用，可以反應(yīng)成骨細(xì)胞的活性，已經(jīng)作為臨床上診斷骨質(zhì)疏松的參考依據(jù)。ALP與BGP均是反映成骨細(xì)胞活性的重要指標(biāo)，有結(jié)果顯示，絕經(jīng)后，骨轉(zhuǎn)化率升高，兩者含量隨之升高，因此測(cè)量血清中E2、Ca、P、ALP和BGP對(duì)于評(píng)價(jià)骨質(zhì)疏松癥有著重要的意義[12-13]。

本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，模型組血清中Ca和P水平均顯著低于假手術(shù)組，ALP含量顯著高于假手術(shù)組；自擬補(bǔ)腎活血顆粒治療組和陽(yáng)性對(duì)照組血清中Ca和P水平均顯著高于假手術(shù)組，ALP含量顯著低于假手術(shù)組。結(jié)合股骨骨小梁形態(tài)變化及骨小梁各參數(shù)結(jié)果顯示，假手術(shù)組脛骨HE染色后鏡下可見(jiàn)，骨細(xì)胞染色均勻明顯，骨小梁寬而粗，粗壯、飽滿，壁厚，形態(tài)結(jié)構(gòu)完整，排布規(guī)則有序，呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分布，密度面積正常，骨小梁間隙較小。與假手術(shù)組比較，模型組大鼠脛骨骨小梁稀疏、變細(xì)、變薄，扭曲，斷裂，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞，骨髓腔變寬或不規(guī)則，骨小梁厚度、骨小梁面積及骨小梁面積百分?jǐn)?shù)均顯著小于假手術(shù)組，骨小梁間距顯著大于假手術(shù)組。與模型組比較，自擬補(bǔ)腎活血顆粒高、中、低劑量組及戊酸雌二醇陽(yáng)性對(duì)照組，骨小梁顯著變寬，數(shù)目增多，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有部分恢復(fù)，排列尚整齊連接成網(wǎng)，部分間隙略增大，骨小梁厚度、骨小梁面積、骨小梁面積百分?jǐn)?shù)均大于模型組，骨小梁間距均小于模型組。HE染色明顯加之BMD、E2、Ca和P顯著下降，ALP和BGP顯著升高，推知去卵巢后骨的重建和吸收無(wú)法達(dá)到協(xié)調(diào)，骨吸收大大增加，骨質(zhì)疏松嚴(yán)重。而自擬補(bǔ)腎活血顆粒各劑量組及戊酸雌二醇陽(yáng)性對(duì)照組可有效改善雌激素下降，骨小梁組織形態(tài)改變等，有利于Ca和P水平的增加，ALP和BGP水平的降低，對(duì)OP有很好的治療作用。

最近研究證實(shí)[7]，雌激素減少可引起破骨細(xì)胞分化因子RANKL和成骨細(xì)胞骨素OPG的分泌失衡，OPG/RANKL系統(tǒng)被認(rèn)為是雌激素對(duì)骨骼產(chǎn)生作用的中間環(huán)節(jié)，若此系統(tǒng)平衡受限，導(dǎo)致骨轉(zhuǎn)換增加，導(dǎo)致OP的發(fā)生。OPG由OB細(xì)胞分泌，而RANKL可促進(jìn)OC分化，OPG可通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性地與RANKL相結(jié)合，阻斷RANKL與RANK結(jié)合，抑制OC活化，降低骨吸收活性，促進(jìn)骨的重建。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，模型組大鼠血清OPG水平顯著低于假手術(shù)組，RANK和RANKL水平顯著高于假手術(shù)組。自擬補(bǔ)腎活血顆粒治療組和陽(yáng)性對(duì)照組大鼠血清OPG水平顯著高于假手術(shù)組和RANK和RANKL水平顯著低于假手術(shù)組。推測(cè)自擬補(bǔ)腎活血顆粒各劑量組可通過(guò)有效平衡OPG/RANKL比例，降低骨吸收，提高骨對(duì)的重建率，有效緩解OP。綜上所述，自擬補(bǔ)腎活血顆粒對(duì)OP有較好的治療作用，其機(jī)制與調(diào)整OPG/RANKL的比例有關(guān)。

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(責(zé)任編輯： 陳妙玲， 羅 森)

AIM: To observe the therapeutic effect of modified Bushen Huoxue granules (MBHG) on ovariectomized osteoporosis rats. METHODS: Female SD rats were randomly given sham operation (n=10) and ovariectomy, and then the model rats were further randomly divided into model group, MBHG treatment groups at doses of 200 mg/kg, 100 mg/kg and 50 mg/kg respectively, and positive control (estradiol valerate) group, with 10 rats in each group by intragastric administration for 12 weeks. The morphology, area, thickness, spacing and area percentage of trabecular bone in the rats were observed. The serum levels of calcium (Ca), phosphorus (P) and alkaline phosphatase (ALP) were mea-sured by automatic analyzer. Bone mineral density (BMD) was analyzed. Serum estradiol (E2), osteocalcin (BGP)， osteoprotegerin (OPG), receptor activator of nuclear factor-κB (RANK) and receptor activator of nuclear factor κB ligand (RANKL) levels were detected by ELISA. RESULTS: Compared with model group, trabecular bone significantly widened in all treatment groups with large number, and net-like structure restored partially. The thickness, area and area percentages of trabecular bone in treatments groups were higher than those in model group,and trabecular spacing was less than that in model group (P<0.05). The serum Ca, P, E2and OPG, and femoral BMD were significantly higher in treatment groups than those in model group, and the levels of ALP, BGP, RANK and RANKL were significantly lower than those in model group (P<0.01). CONCLUSION: MBHG has a significant therapeutic effect on ovariectomized osteoporosis rats. The mechanism may be related to the regulation of OPG and inhibition of RANKL secretion.

Modified Bushen Huoxue granules; Ovariectomized osteoporosis; Osteoprotegerin; Receptor activator of nuclear factor κB ligand

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R285.5； R363

A

10.3969/j.issn.1000- 4718.2016.09.025

Therapeutic effects of modified Bushen Huoxue granules on ovariectomized osteoporosis ratsHUI Hong-yan1, DONG Yu-zhen2

(1DepartmentofPharmacy,ClinicalPharmacist，2DepartmentofOrthopedics,TheFirstAffiliatedHospitalofXinxiangMedicalUniversity,Weihui453100,China.E-mail:xiang8zi@163.com)