白藜蘆醇對絕經后骨質疏松女性骨代謝和氧化代謝產物水平的影響

蔣華 韓巖峰 羅琳 馬紅兵 張葆鑫

1. 成都市第二人民醫院骨科，四川 成都 610017 2. 濱州市中醫醫院，山東 濱州 256613 3. 成都市第二人民醫院骨質疏松門診，四川 成都 610017 4. 內蒙古醫科大學第二附屬醫院創傷一科，內蒙古 呼和浩特 010000

骨質疏松癥(osteoporosis, OP)是與生活方式相關的沉默危險疾病,嚴重時會導致致殘甚至致命的骨折，并極大增加醫療保健費用[1]。這種疾病在女性人群中發病率較高的主要原因是絕經導致骨轉換和雌激素水平降低[2]。與OP有關的其他潛在因素包括低骨密度如蛋白質和維生素D缺乏癥，吸煙，甲狀腺疾病，低水平的性激素，類風濕性關節炎(RA)，糖尿病(DM)，庫欣病，體重指數(BMI)小于低于19，酒精中毒，營養不良和服用某些藥物(如皮質類固醇，呋塞米，肝素和苯妥英等)[3]，與OP有關的最大因素之一是氧化應激。有一些證據[4]顯示氧化應激與絕經后骨密度下降之間的相關性，即絕經期雌激素下降會增加氧化應激和骨質流失。 Anuurad等[5]在對45名絕經后婦女進行的一項研究中證實了氧化應激對骨密度的作用。另一方面，雌激素和其他化學療法會引起相應的并發癥，并可能增加患上某些惡性腫瘤的風險，因此，研究人員作出了很大努力來尋找副作用最小的有效治療。白藜蘆醇(resveratrol,RES)是從紅葡萄、花生和其他植物中提取的天然多酚，研究表明[6]白藜蘆醇發揮著許多有益的藥理作用，例如抗腫瘤、清除自由基、抗炎癥、保護心臟和血管。臨床和實驗研究[7]表明，RES是通過減輕氧化應激造成的損傷來預防骨質流失。RES可誘導產生主要的細胞抗氧化酶，如GSH-PX、血紅素加氧酶和SOD，導致氧化應激明顯減弱。由于氧化應激在OP中發揮重要作用，而白藜蘆醇具有植物雌激素和抗氧化作用，本研究將探討白藜蘆醇對絕經后骨質疏松癥女性骨代謝和氧化應激指標的影響。

1 材料和方法

1.1 一般臨床資料

選取 2015年11月至 2017年11月在成都市第二人民醫院就診的年齡在45～65歲之間的絕經后骨質疏松癥患者84例。入選標準:按照中華醫學會骨質疏松和骨礦鹽疾病分會2011年制定的《原發性骨質疏松癥診治指南》推薦的OP診斷標準，即骨密度降低程度≥2.5個標準差為骨質疏松。排除標準：患有心臟病、HTN、HLP、胃潰瘍、皮炎，有藥物過敏史和正在使用某些藥物 (如阿司匹林、卡托普利、抗凝劑)的患者。該研究經醫院研究倫理委員會批準(批準號：20151211)，所有參與者均簽訂了書面知情同意書。

1.2 方法

將上述患者按照隨機分組法分為治療組和對照組。治療組給予服用白藜蘆醇(天津市尖峰天然產物研究開發有限公司，批號003-1202111-13)，0.4 g/d，對照組給予安慰劑，均服用三個月。治療前后，所有患者均在非禁食狀態下采集5 mL靜脈血樣，樣品在-70 ℃下冷凍。參考已經發表的文獻[8-9]測量Ⅰ型前膠原氨基端前肽(PINP)、骨鈣素(BGP)、骨堿性磷酸酶(BALP)、I 型膠原 C 末端肽特殊序列(β-CTX)和氧化應激產物血漿蛋白羰基(PCO)、高級氧化蛋白產物(AOPP)、總抗氧化能力(TAC)、Akatsu(MDA)的水平。

1.3 統計學分析

所有數據均通過SPSS 19.0統計軟件進行處理。 行KS-檢驗(Kolmogorov-Smirnov)用于確定病例的正態性。組間統計學差異采用配對樣本t檢驗、獨立樣本t檢驗、Wilcoxon-Mann-Whitney秩和檢驗進行分析。P<0.05被認為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組研究對象一般資料的比較情況

參加這項研究的84名女性患者被分為治療組與對照組。如表1所示，在研究開始時，兩組平均基線特征的差異沒有統計學意義(P>0.05)。

表1 研究對象一般資料在治療組與對照組間的比較

Table 1 Comparison of baseline data between the treatment group and the control group

特征治療組(均數±SD)對照組(均數±SD)P值年齡/年56.64±5.8557.08±5.820.57初潮年齡/年13.34±0.9413.48±1.6760.77絕經年齡/年48.58±4.4248.16±5.230.88BMI/(kg/m2)27.23±2.5327.55±2.730.58腰椎(L1～4)BMD/(g/cm2)3.24±0.653.29±0.690.97左股骨頸BMD/(g/cm2)3.25±0.943.28±0.880.94

2.2 兩組患者血清骨代謝指標檢測結果的比較

服用白藜蘆醇進行治療后，治療組血清PINP、BGP、BALP和β-CTX水平較治療前顯著降低(P<0.05)，然而，對照組上述指標在治療前后比較差異卻沒有統計學意義(P>0.05)，見表2。

表2 干預前后骨代謝指標在治療組和對照組間的比較

Table 2 Comparison of bone metabolism index before and after intervention between the treatment group and the control group

參數治療組(均數±SD)對照組(均數±SD)P值PINP/(ng/mL)治療前34. 34±18. 33 35. 55 ±20. 030.073治療后28. 34 ±15. 4434. 44 ±18. 990.001P值0.0010.93BGP/(ng/mL)治療前14. 29 ±5. 3213. 96 ±5. 750.069治療后10. 98 ±4. 6913.23 ±5. 440.001P值0.001 0. 76BALP/(μg/mL)治療前3.22±1. 693. 15 ±1. 620.33治療后2. 64 ±0. 873. 06±1. 340.004P值0.0050.32β-CTX/(ng/mL)治療前0. 266 ±0. 160. 274 ±0. 150.65治療后0. 134 ±0.070. 271 ±0. 210.006P值0.0020.38

2.3 兩組患者血清蛋白質過氧化檢測結果的比較

服用白藜蘆醇治療后，治療組血清PCO、AOPP和MDA水平較治療前顯著降低(P<0.05)，治療后兩組之間比較差異具有統計學意義(P<0.05)；治療組血清TAC水平較治療前顯著升高(P<0.05)，治療后兩組之間比較差異具有統計學意義(P<0.05)；然而，上述指標在對照組治療前后比較差異并沒有統計學意義(P>0.05)，見表3。

表3 干預前后氧化蛋白和脂質產物在治療組和對照組間的比較

Table 3 Comparison of oxidation proteins and lipids products before and after intervention between the treatment group and the control group

參數治療組(均數±SD)對照組(均數±SD)P值PCO/(nmol/L)治療前47.55±5.7843.64±7.260.077治療后19.34±3.4542.44±11.340.001P值0.0010.99TAC/%DPPH降低治療前11.46±10.7511.65±7.450.069治療后47.89±16.5615.66±5.67 0.001P值0.001 0.92AOPP/(μmol/L)治療前 733.45±155.45 739.78±145.650.09治療后544.34±119.23645.56±200.340.01P值0.0050.19MDA/(μmol/L)治療前1.34±1.03 1.29±1.04 0.72治療后0.89±0.88 1.59±1.570.01P值0.0010.39

3 討論

骨質疏松癥是女性最常見的骨骼代謝障礙疾病之一，特別是絕經后骨質疏松癥。1991年，世界衛生組織(WHO)宣布OP是繼癌癥、心肌梗塞和腦血管病后的第四個嚴重危害健康的因素[10]。因此，制定OP預防策略成為醫師關注中老年人健康的主要目標之一[11]。據估計，到2040年，如果沒有在預防戰略中進行推廣，其治療成本可能會超過2 000億美元；據統計美國骨質疏松癥患者約有150萬人發生骨折[12]。 OP開始于生命的第四個十年，在女性中更常見。化學藥物和雌激素治療有其自身的副作用。在正常情況下，生物系統中自由基[如活性氧 (ROS)]的水平通過和抗氧化劑系統(酶和化合物)維持在低水平。如果自由基與抗氧化劑之間的不平衡(稱為氧化應激)發生在體內[13]，性激素(雌激素和雄激素)就會進一步影響骨骼的生長和結構，老年女性絕經后雌激素缺乏可導致骨質疏松癥的發展。

中草藥等傳統藥物及其優勢揭示了中草藥對氧化應激減少的作用。炎癥與氧化應激有很強的相關性，這項研究展示了白藜蘆醇對絕經后骨質疏松癥中脂質和蛋白質氧化標記物的有益作用。白藜蘆醇對氧化應激的有益作用很多，臨床和實驗研究[14]表明RES通過減輕氧化應激的損傷來防止骨質流失。更重要的是，RES沒有毒性作用，因此即使長期治療或預防骨質疏松癥也可以安全使用[15]。

正如在最近的一些研究中[16]證實抗氧化劑可以預防更年期糖尿病患者的貧血發病率。Stevens[17]的研究表明，抗氧化劑可以通過抑制肥胖小鼠的氧化應激來預防與脂肪肝相關的問題。筆者的研究結果顯示，白藜蘆醇能夠顯著減少患者的AOPPs水平。大鼠的研究[8]表明AOPPs可以預防骨干細胞增殖和分化。AOPPs在老鼠體內蓄積，可能是通過激活NADPH氧化酶增加骨質的破壞，同時抑制骨質重吸收，這在骨質疏松癥的發展中起著重要的作用。在這項研究中，自由基捕獲能力在組間差異有顯著統計學意義，并且在施用白藜蘆醇之前和之后存在顯著差異。

有學者[8]評估了卵巢切除術后大鼠的氧化應激，觀察到卵巢切除導致破骨細胞和成骨細胞增殖，并且骨調節抗氧化劑如維生素E可增加成骨細胞，因此改善骨密度指數；ROS與雌激素呈負相關，激活破骨細胞并抑制成骨細胞。有學者[18]研究評估了來源于吸煙者股骨頭成骨細胞的細胞培養，證明抗氧化劑可以降低淋巴細胞和巨噬細胞中的氧化應激，并且抗氧化劑和白細胞介素的增加可保護骨密度，研究結果提示抗氧化劑在預防骨量減少方面有良好的作用。

筆者的研究證實，白藜蘆醇給藥后MDA(多不飽和脂肪酸氧化分解的結果)顯著降低。自由基的形成發生在哺乳動物組織的生理和病理條件下，它們與多不飽和脂肪酸反應并產生脂質過氧化。脂肪氧化反應需要攻擊游離多不飽和脂肪酸的堿基。雙鍵等位基因形成后發生脂質損傷。弱雙鍵可與氧結合并產生脂質過氧化物堿，而脂質過氧化物分解成醛，該成分可以與細胞脂質，蛋白質或脫氧核糖核酸結合并導致結構改變。Avci等表明抗氧化劑可以降低血漿中的MDA、紅細胞，這種物質還可以減少氧化反應并增加抗氧化酶，同時降低雌激素減少與鈣吸收的影響[17]。白藜蘆醇還可以顯著降低骨代謝轉換速度，對絕經后骨質疏松患者高骨轉換速度的降低有一定的療效。

總的來說，白藜蘆醇可用于骨質疏松癥預防，它可以對羰基、AOPPs和ROS產生較強的影響；同時可以顯著降低絕經后骨質疏松患者高骨轉換速度，通過氧化應激的減少和降低骨轉化來改善骨質疏松癥。