利塞膦酸鈉治療醋酸潑尼松誘導大鼠骨質疏松的作用

蔣毅

（四川綿陽市安州區人民醫院骨科 四川 綿陽 622650）

骨質疏松癥（osteoporosis，OP）表現為單位體積內骨量減少，骨小梁的數目減少，導致骨脆性增加和骨折危險性增高的全身性骨骼疾病[1]。糖皮質激素骨質疏松是最常見的繼發性骨質疏松癥，可由內源或外源糖皮質激素所致[2]。利塞膦酸鈉是一種骨吸收抑制劑，常用于治療和預防絕經后婦女的骨質疏松癥[3]。本文使用一種糖皮質激素醋酸潑尼松造骨質疏松模型，通過考察BMD和BMC以及血清學指標，評估利塞膦酸鈉治療骨質疏松的療效機制，為臨床利塞膦酸鈉治療糖皮質激素繼發性骨質疏松提供實驗依據。

1.材料和方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物與分組 4月齡SPF級雌性SD大鼠28只，購于成都達碩實驗動物有限公司，實驗動物生產許可證號和使用許可證號分別為SCXK（川2013-24）和SYXK（川2014-189）。

1.1.2 主要藥物及試劑 利塞膦酸鈉（Procter & Gamble，P&G，美國）、醋酸潑尼松片（天津天藥藥業，國藥準字：H12020689）；大鼠白細胞介素10（IL-10）、大鼠腫瘤壞死因子α（TNF-α）、大鼠胰島素樣生長因子1（IGF-1）和大鼠胰島素樣生長因子結合蛋白3（IGFBP-3）ELISA試劑盒均購自上海茁彩生物科技有限公司。

1.1.3 主要儀器 Multlskan酶標儀（賽默飛世爾），雙能X線骨密度儀（美國LUNAR Prodigy，DEXA）。

1.2 方法

1.2.1 動物造模及分組 28只大鼠（260±10g）隨機分為2組：模型組和治療組均按4.5mg/kg劑量灌服醋酸潑尼松，每周2次；治療組除了灌服醋酸潑尼松，同時按2.4μg/kg皮下注射利塞膦酸鈉，每3d注射1次，模型組按相同劑量注射等量生理鹽水。整個實驗周期為8周，第8周最后1次給藥結束后3h，采集樣本，進行指標檢測。

1.2.2 采血及血清指標檢測 實驗末次給藥后3h，乙醚麻醉大鼠，背部主動脈采集血液，靜置2h后，4000rpm離心l0min，收集血清。將血清置于4℃低溫保存，2h內檢測血清指標。按ELISA試劑盒說明書，檢測IL-10、TNF-α、IGF-1和IGFBP-3。

1.2.3 BMD和BMC含量測定 取上述大鼠左側股骨，剔除附著軟組織，采用小動物梯級標準分析軟件，用雙能X線骨密度儀測定骨密度。

1.2.4 統計分析 用SPSS20.0軟件進行統計分析。對檢測數據進行t檢驗，數據以均數±標準差（±s）表示，以P＜0.05作為有統計學意義。

2.結果

2.1 BMD和BMC含量

模型組和治療組大鼠BMD、BMC檢測結果見表1。結果表明，經利塞膦酸鈉干預，治療組BMD和BMC含量明顯高于模型組（P＜0.05）。

表1 大鼠股骨BMD、BMC含量（±s，n=14）

表1 大鼠股骨BMD、BMC含量（±s，n=14）

注：與模型組比較，*P＜0.05

組別 BMD（g/cm2） BMC（g/cm）模型組 0.186±0.024 0.092±0.016治療組 0.207±0.015* 0.136±0.009*

2.2 血清指標檢測

與模型組相比，治療組大鼠血清TNF-α明顯低于模型組（P＜0.05）；血清IGF-1和IGFBP-3明顯高于模型組（P＜0.05）；IL-10高于模型組，但無統計學差異（P＞0.05），見表2。

表2 大鼠各血清指標含量（±s，n=14）

表2 大鼠各血清指標含量（±s，n=14）

注：與模型組比較，*P＜0.05

IL-10（ng/mL）模型組 3.84±0.08 2.37±0.48 3.25±0.43 1.69±0.11治療組 3.03±0.12* 3.66±0.46* 4.76±0.72* 1.84±0.20組別 TNF-α（ng/mL）IGF-1（ng/mL）IGFBP-3（ng/mL）

3.討論與分析

糖皮質激素有三大類藥理作用，包括抗炎、免疫抑制以及抗毒素和抗休克作用，臨床應用廣泛[4]。其抗炎作用主要針對非感染因素，因此臨床上常常用于治療慢性非感染性疾病，同時還用于過敏性疾病及器官移植[5]。然而糖皮質激素即使采用生理劑量也容易導致骨丟失，長期應用可引起骨質疏松，尤其絕經后婦女屬于高危人群，是糖皮質激素應用的主要副作用之一[6]。糖皮質激素可通過4種途徑引起骨質疏松：（1）抑制機體對鈣、磷的吸收從而影響鈣穩態，同時干擾甲狀旁腺素（PTH）促進骨吸收；（2）可促發機體雌激素及睪酮合成減少，導致骨質疏松；（3）抑制成骨細胞增殖；（4）引起肌病及肌力下降間接導致骨丟失。利塞膦酸鈉是第三代雙膦酸鹽類藥物，可以抑制破骨細胞活性，抗骨吸收，從而治療骨質疏松[7]。本文通過一種糖皮質激素醋酸潑尼松誘導大鼠骨質疏松，在此動物模型基礎上，使用利塞膦酸鈉予以治療，考察其在治療糖皮質激素類骨質疏松的作用效果。BMD和BMC是評價骨質量以及骨中礦物質含量最直觀的兩項指標，也是判斷骨質疏松的重要參考指標，本文通過雙能X線吸收法測定BMD和BMC，發現經利塞膦酸鈉干預，治療組BMD和BMC含量明顯高于模型組（P＜0.05），從而可有效治療糖皮質激素所引起的骨質疏松。

IL-10和TNF-α是體內重要的炎性因子，同時也參與調節骨組織內的破骨細胞與成骨細胞功能活動，維持其動態平衡。IL-10由Th2細胞等產生，是一種抑制性細胞因子，可以抑制骨吸收[8]。實驗結果顯示，利塞膦酸鈉可以提高大鼠血清IL-10水平，但與模型組相比無明顯差異（P＞0.05），提示利塞膦酸鈉可能通過提升機體IL-10水平，抑制破骨細胞激活和分化，進而影響成骨細胞增殖，達到治療骨質疏松的作用，但還需要后期更多研究論證。有研究表明，TNF-α可以促進骨吸收，抑制骨形成[9]，本實驗結果表明，與模型組相比，治療組大鼠血清TNF-α明顯低于模型組（P＜0.05），提示利塞膦酸鈉可通過降低TNF-α影響骨吸收和骨形成，起到治療骨質疏松的作用。結合兩個炎性因子變化趨勢推測，利塞膦酸鈉可通過提升血清IL-10水平從而抑制TNF-α，進一步抑制破骨細胞分化，降低骨吸收，從而改善骨質疏松的癥狀。本實驗還考察了血清IGF-1和IGFBP-3。IGF-1可提升成骨細胞活性從而參與骨骼重建，促進骨生成；IGFBP-3與IGF-1具有很好的相關性，IGFBP-3可與IGF-1結合，阻止IGF-1血管外流并調節其與受體的相互作用[10]。有研究報道，IGFBP-3與IGF-1含量與骨質疏松成負相關，與骨密度有明顯正相關[11]。本文實驗結果表明，利塞膦酸鈉可以明顯提升大鼠血清IGF-1和IGFBP-3含量（P＜0.05），結合前期骨密度檢測，也印證了IGFBP-3、IGF-1與骨密度的相關性。

綜上所述，本實驗結果表明，利塞膦酸鈉可提高糖皮質激素繼發性骨質疏松大鼠的骨BMD和BMC，同時降低血清TNF-α水平，提高血清IGF-1、IGFBP-3和 IL-10含量，從而調節改善骨質疏松癥狀，保護骨組織，可為臨床治療糖皮質激素繼發性骨質疏松提供實驗依據。

【參考文獻】

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