補腎法中藥對去卵巢大鼠骨質疏松骨代謝指標的影響

劉 爽 張玉蓮 畢聰聰 孫偉明

(天津中醫藥大學第二附屬醫院，天津 300150)

補腎法中藥對去卵巢大鼠骨質疏松骨代謝指標的影響

劉 爽 張玉蓮 畢聰聰1孫偉明1

(天津中醫藥大學第二附屬醫院，天津 300150)

目的 探討補腎法中藥對去卵巢大鼠骨質疏松(OP)骨密度(BMD)、骨生物力學、血清堿性磷酸酶(ALP)、血清Ⅰ型前膠原羧端肽原(PICP)的影響。方法 將36只SD雌性大鼠隨機分為治療組、假手術組和模型組。切除雙側卵巢造模，治療組給予補腎法中藥治療，模型組予等量生理鹽水，灌胃3個月后取材。Medical viva CT40測量獲得BMD；三點彎曲實驗獲得最大應變和彈性模量；酶聯免疫吸附(ELISA)試劑盒檢測血清ALP、PICP的含量。結果 與假手術組比較，模型組BMD水平明顯降低(P<0.05)，最大應變和彈性模量均明顯下降，血清ALP水平明顯升高，血清PICP水平明顯降低(均P<0.05)。與模型組比較，治療組BMD無明顯差異，但均有增長的趨勢，最大應變和彈性模量均明顯升高，血清ALP水平明顯降低，PICP水平明顯升高(均P<0.05)。結論 補腎法中藥可能通過降低OP模型大鼠血清ALP含量，升高PICP含量，提高骨生物力學性能和BMD，達到治療OP的作用。

補腎法中藥；骨質疏松；骨密度；骨代謝；堿性磷酸酶；I型前膠原羧端肽原

骨質疏松(OP)具有高發病率、高骨折率、高致殘率、高致死率的特點〔1〕。中醫認為，骨的生長發育和強壯衰弱與腎密切相關，治療多從補腎出發。本實驗通過檢測骨密度(BMD)、骨生物力學和相關蛋白，探討補腎法中藥對OP模型大鼠骨代謝的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 本實驗選用SD 雌性大鼠36只，體重(240±10)g，均由北京維通利華實驗動物技術有限公司提供〔許可證號：SCXK(京)2014-0004〕，飼養于SPF級動物房。隨機分為治療組、模型組、假手術組各12 只。

1.2 藥物和試劑 補腎法中藥成分：淫羊藿10 g、補骨脂5 g、制首烏5 g、女貞子10 g。參照徐叔云《藥理實驗方法學》中 “人和動物按體表面積折算的等效劑量比值表”進行給藥劑量計算。其中人(70 kg)與 SD 大鼠(200 g)之間系數為 0.018。由天津中醫藥大學制劑中心制備的生藥濃度為0.3 g/ml，200 g SD大鼠每日生藥2.7 g/kg；故 SD 大鼠每日需9 ml/kg 濃煎劑，約1 ml/100 g蒸餾水，10%水合氯醛 。

1.3 方法

1.3.1 OP模型制備 采用去除雙側卵巢的方法制備治療組和模型組OP大鼠。腹腔注射 10%水合氯醛(0.3 ml/100 g體重)麻醉，取仰臥位固定于無菌手術臺上，備皮，消毒，取腹側正中縱形切口，將組織鑷深入切口，提起腹腔脂肪，找到桑葚狀粉紅色卵巢，在子宮末端與卵巢之間的最細處用小號止血鉗夾閉，1號無菌絲線結扎，用眼科剪將卵巢全部切除，松開止血鉗，確認無出血后，將脂肪放入腹腔，同樣的方法切除右側卵巢。雙側卵巢切除后，縫合皮膚，消毒切口。肌注青霉素(40萬 U/ 只)7 d預防感染。假手術組大鼠僅切除部分卵巢周圍的脂肪組織(大小約等同于卵巢重量)，其他處理同模型組。

1.3.2 給藥 治療組予補腎法中藥1 ml/100 g灌胃,模型組與假手術組予蒸餾水1 ml/100 g灌胃，持續12 w。

1.3.3 相關參數的檢測 BMD：用Medical viva CT 40對左側脛骨近干骺端進行顯微 CT掃描，測得BMD。生物力學：取大鼠左側股骨，將其放在MTS 858 Mini Bionix Ⅱ 型材料試驗機上，支座跨距20 mm，在股骨中點加力，勻速加載，至標本斷裂。采集數據并繪制載荷-變形曲線，測得最大撓度、彈性載荷、彈性撓度，計算出最大應變和彈性模量。血清堿性磷酸酶(ALP)、I型前膠原羧端肽原(PICP)的檢測：在大鼠腹主動脈中取血，離心，取上層血清-80℃保存備用，采用酶聯免疫吸附(ELISA)試劑盒測得血清ALP、PICP的含量。

1.4 統計學方法 采用SPSS17.0軟件進行單因素方差分析、t檢驗。

2 結 果

2.1 補腎法中藥對OP大鼠BMD的影響 與假手術組BMD〔(569.58±76.40)mg/cm2〕相比，模型組〔(393.81±36.63)mg/cm2〕明顯降低(P<0.05)。與模型組相比，治療組BMD〔(443.91±56.52)mg/cm2〕無明顯差異，但均有增長的趨勢。

2.2 補腎法中藥對OP大鼠股骨生物力學的影響 與假手術組最大應變(0.034±0.003)和彈性模量〔(6 912.90±967.68)mPa〕相比，模型組〔(0.026±0.003)，(4 828.92±577.07)mPa〕均明顯下降(P<0.05)。與模型組相比，治療組〔(0.031±0.004)，(5 812.50±534.28)mPa〕均明顯升高(P<0.05)。

2.3 補腎法中藥對OP大鼠ALP、PICP的影響 與假手術組ALP〔(22.96±3.14)μg/L〕、PICP〔(67.44±7.64)μg/L〕相比，模型組〔ALP(67.29±6.61)μg/L〕明顯升高，PICP〔(28.74±5.61)μg/L〕降低(P<0.05)；與模型組相比，治療組ALP〔(38.45±5.61)μg/L〕明顯降低，PICP〔(45.18±5.61)μg/L〕明顯升高(P<0.05)。

3 討 論

OP主要表現為腰腿部疼痛，嚴重者活動受限，可參考中醫里的“骨痿”、“骨枯”和“骨痹”辨證論治。而中醫認為骨病多由腎虛造成，腎為先天之本,主骨生髓，腎精虧虛，骨髓生化無源，骨骼失養，易與骨折；腎精足，骨髓生化有源，骨骼生長發育強健〔2〕，故治則以補腎為主。中藥包括淫羊藿、補骨脂、制首烏、女貞子。其中補骨脂和淫羊藿補腎壯陽，制首烏和女貞子補肝腎、強筋骨，四味藥陰中求陽，陽中求陰，共奏補腎壯骨之功。BMD是骨礦物密度的簡稱，表示骨質量和骨強度的情況，反映OP程度，是一種可預測骨折危險性的可靠指標〔3〕。本研究去卵巢后大鼠OP模型建立成功，且結果說明補腎法中藥可以增加骨質量和骨強度，改善OP情況，降低骨折的風險。 骨組織是由有機物和無機鹽組成，當兩者的含量維持在一定的范圍內時，骨組織的吸收和合成相對平衡，骨量不丟失，骨組織保持良好的彈性和強度，骨的生物力學性能良好，能夠抵抗一定的外力〔4〕。當骨量丟失，骨強度降低，骨抵抗變形下降，骨生物力學性能降低，骨脆性增加，易于骨折。在骨力學中，最大應變是骨標本在最大載荷作用下彎曲的長度與其初始長度的比值，表示骨標本長度的百分變化或相對變形，反映骨抵抗變形的能力〔5〕。彈性模量指骨對變形的阻力,反映骨內在硬度,表示骨的一種抗應變的能力〔6〕。本研究說明補腎法中藥能提高骨對變形的阻力，改善骨的生物力學性能。 骨骼是在骨表面進行骨吸收和骨形成的一個過程，主要由成骨細胞骨形成和破骨細胞骨吸收相互作用完成。當骨吸收大于骨的形成，骨吸收量加快，骨丟失增多，形成OP〔6〕。血清中的ALP主要來自骨骼，由成骨細胞產生，參與骨轉換調解，是檢測骨吸收與骨形成的一種敏感的骨轉換標志物〔7〕。本研究證明了補腎法中藥可以降低骨的高轉換率，抑制骨質吸收，改善OP。血清PICP由成骨細胞合成，是骨組織中一種特有的膠原，其水平與骨形成的劑量呈正比，可反映成骨細胞的活性〔8〕。本研究結果說明補腎法中藥可以提高成骨細胞的活性，使骨形成大于骨的吸收。

綜上，補腎法中藥能夠直接或間接增加骨質量和骨強度，提高骨力學性能，調節成骨細胞和破骨細胞的活性，增加骨形成，抑制骨吸收，促進骨的形成，降低骨折風險，最終達到治療OP的目的。

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2 孫廣仁.中醫基礎理論〔M〕.第2版.北京:中國中醫藥出版社,2007:122-3.

3 姚新苗,徐祿基,冷 濤,等.益骨口服液對去勢大鼠骨密度與骨生物力學的影響〔J〕.浙江中醫藥大學學報,2010;34(2):142-3.

4 朱慧鋒,王珠美,王維佳.中藥對去卵巢大鼠骨生物力學影響的研究進展〔J〕.中醫正骨,2010;22(1):73-5.

5 謝江濤,羅 珊.有氧運動配合雷洛昔芬對骨生物力學性能影響的研究〔J〕.四川體育科學,2014;33(4):40-2.

6 孫曉暉,陳文雙,陳春玲,等.長期使用糖皮質激素對大鼠的骨生物力學影響〔J〕.中國骨質疏松雜志,2015;21(4):418-20.

7 白孟海,白 潔,鄭 蓉,等.阿侖膦酸鈉對絕經后骨質疏松癥患者骨密度及血清堿性磷酸酶、骨鈣素的影響〔J〕.西北國防醫學雜志,2012;33(3):248-50.

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〔2016-05-27修回〕

(編輯 袁左鳴/滕欣航)

Effect of bushen traditional Chinese medicine for bone metabolism indexes in ovariectomized rat models of osteoporosis

LIU Shuang, ZHANG Yu-Lian, BI Cong-Cong,etal.

The Second Afilliated Hospital of Tianjin University of TCM, Tianjin 300150, China

Objective To observe effect of bushen traditional Chinese medicine on bone mineral density, bone biomechanics, alkaline phosphatase, PICP, estradiol related indicators in ovariectomized rat model of osteoporosis.Methods 36 SD female rats are randomly divided into therapy,model and control groups. Cutting off ovaris on both sides made rat model of osteoporosis. After the success of the molding, therapy group was given corresponding medicine,drawing materials after 3months. Micro CT measurement was used to obtain data on bone mineral density；three-point bending test was used to obtain data on bone biomechanics;ELISA kit was used to measure the contents of ALP, PICP and E2.Results Compared with those of control group, the content of BMD was markedly reduced(P<0.05), maximum strain and modulus of elasticity of model group were markedly reduced(P<0.05), the content of ALP was markedly increased(P<0.05), the contents of PICP and E2 were markedly reduced. Compared with those of model group, the content of BMD in therapy group had no obvious difference, but had the growth tendency; maximum strain and modulus of elasticity of model group were markedly increased(P<0.05); the content of ALP was markedly reduced(P<0.05);the contents of PICP and E2 were markedly increased(P<0.05).Conclusions Bushen traditional Chinese Medicine might achieve the treatment effect of the osteoporosis by lowering ALP and increasing PICP and E2 levels ,improving bone mineral density and bone biomechanical properties changes in ovariectomized rat model of osteoporosis.

Bushen traditional Chinese medicine；Osteoporosis； Bone metabolism；BMD； ALP； PICP

國家自然科學基金項目(No.81202652)；天津市應用基礎及前沿技術研究計劃(No.13JCQNJC11700)

張玉蓮(1963-)，女，教授，主任醫師，博士生導師，主要從事中西醫結合治療老年病、腦病的臨床、科研及教學研究。

劉 爽(1984-)，女，博士，主治醫師，主要從事中西醫結合治療老年病、腦病的臨床、科研及教學研究。

R25

A

1005-9202(2017)03-0529-02；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.03.003

1 天津中醫藥大學