牛骨膠原肽粉復合鈣制劑對去卵巢骨質疏松大鼠的改善作用

田紀祥

(中國中醫科學院中藥研究所，北京)

0 引言

骨質疏松(osteoporosis，OP)指骨量減少、骨組織微觀結構退變，致骨脆性增高而骨折危險增加的一種全身性骨病。骨質疏松為臨床常見的代謝性骨病，極易發生骨折，給生活帶來諸多不便。骨膠原蛋白是骨有機基質的重要組成部分，其水解產物骨膠原肽具有促進氨基酸吸收和蛋白質合成、抗骨質疏松、促進骨細胞增殖等多種作用[1]；鈣劑的攝入可直接增加骨鈣的含量，改善骨礦化，從而起到改善骨質疏松作用[2]。本文就牛骨膠原肽粉復合鈣制劑對去卵巢骨質疏松大鼠的改善作用進行探討。

1 材料和方法

1.1 動物及分組

5月齡Wistar雌性大鼠60只，250g左右，實驗前適應性喂養一周。按體重隨機分為假手術組、模型組、高、中、低三個劑量給藥組和陽性對照組，每組10只。

1.2 樣品及劑量

牛骨膠原肽粉復合鈣制劑(由牛骨膠原肽粉加葡萄糖酸鈣按1:1復配而成，鈣含量為4.5%)，推薦劑量為4g/天。根據推薦劑量，設置高、中、低三個劑量為800mg/kg、400mg/kg、200mg/kg。陽性對照藥為碳酸鈣(鈣含量40%)，給藥劑量為90mg/kg(該劑量相當于高劑量組鈣水平)。所有受試物藥液臨用前用蒸餾水配制。

1.3 實驗儀器

原子吸收分光光度計、小動物全自動高分辨率X光機、電子天平等。

1.4 實驗方法

采用戊巴比妥鈉溶液腹腔注射麻醉(劑量為30mg/kg.bw)；假手術組：在嚴格無菌條件下操作手術，取腰椎旁側雙切口進入腹腔，摘除少許腸系膜后，仔細止血逐層縫合切口[3]；模型組和高、中、低劑量給藥組及陽性對照組手術：麻醉方法同上，在嚴格無菌條件下，取腰椎旁側雙切口進入腹腔背側，完整摘除雙側卵巢后，仔細止血逐層縫合切口。術后3天，陽性對照組和高、中、低劑量給藥組灌胃給予受試藥液；假手術組和模型組灌胃給予相應體積的蒸餾水；灌胃體積為20mL/kg。每日1次，連續90d。每周稱重，并按體重調整灌胃量。實驗結束后，處死大鼠，取出右側股骨，于105℃烘箱中，烤至恒重、稱量骨量。大鼠左側股骨采用小動物全自動高分辨率X光機。采用原子吸收分光光度計測定右側股骨骨鈣含量。

1.5 統計學處理

對模型組和假手術組間的差異比較作t檢驗；受試物各劑量組與模型組間各指標的差異做方差分析；方差不齊則采用秩和檢驗。

2 結果

2.1 牛骨膠原肽粉復合鈣制劑對大鼠體重的影響

由表1可見，實驗前各組大鼠體重無明顯差異(P＞0.05)，實驗中期和實驗結束時，模型組與假手術組大鼠體重有明顯差異，說明造模成功(P＜0.01)；實驗開始至實驗結束時，模型組與高、中、低劑量給藥組大鼠體重均無顯著性差異(P＞0.05)，提示牛骨膠原肽粉復合鈣制劑對大鼠體重無明顯影響。

表1 牛骨膠原肽粉復合鈣制劑對大鼠體重的影響 (±s)

表1 牛骨膠原肽粉復合鈣制劑對大鼠體重的影響 (±s)

注：**，與假手術組比較，P＜0.01。

體重(g)實驗前 實驗中期 實驗結束假手術組 10 251.6±12.3 313.5±26.7 339.7±35.1模型組 10 252.3±14.1 347.7±32.1 398.5±21.2**低劑量組 10 251.1±11.6 351.1±36.3 401.3±28.6中劑量組 10 252.1±15.6 349.6±30.8 399.8±25.4高劑量組 10 252.4±10.3 352.1±29.5 402.6±34.6陽性對照組 10 250.9±13.3 350.7±27.6 403.5±26.5組別 動物數(只)

2.2 牛骨膠原肽粉復合鈣制劑對大鼠骨密度影響

由表2可見，模型組的大鼠左側股骨的骨密度明顯低于假手術組(P＜0.05)，成功建立卵巢切除模型。高、中劑量給藥組及陽性對照組的左側股骨的骨密度顯著高于模型對照組(P＜0.05)；中、高劑量組與陽性對照組比較，無顯著性差異 (P＞0.05)。

表2 牛骨膠原肽粉復合鈣制劑對大鼠骨密度的影響 (±s)

表2 牛骨膠原肽粉復合鈣制劑對大鼠骨密度的影響 (±s)

注：*，與假手術組比較，P＜0.05；#：與模型組比較，P＜0.05。

組別 動物數(只) 骨密度(g/cm3)假手術組 10 0.773±0.13模型組 10 0.634±0.021*低劑量組 10 0.689±0.056中劑量組 10 0.723±0.074#高劑量組 10 0.734±0.116#陽性對照組 10 0.738±0.059#

表3 牛骨膠原肽粉復合鈣制劑對大鼠骨密度的影響 (±s)

表3 牛骨膠原肽粉復合鈣制劑對大鼠骨密度的影響 (±s)

注：*，與假手術組比較，P＜0.05；#：與模型組比較，P＜0.05。

組別 動物數(只) 右側股骨骨重(g) 右側股骨骨鈣含量(mg/g)假手術組 10 0.641±0.037 291.7±12.5模型組 10 0.623±0.026 267.4±9.8低劑量組 10 0.643±0.012 279.3±11.2中劑量組 10 0.665±0.034# 280.3±10.5高劑量組 10 0.668±0.067# 282.7±7.8陽性對照組 10 0.671±0.058# 283.6±9.3

2.3 牛骨膠原肽粉復合鈣制劑對大鼠骨重、骨鈣含量影響

由表3可見，高、中劑量給藥組及陽性對照組的左側股骨的骨量和骨鈣含量顯著高于模型對照組(P＜0.05)；中、高劑量給藥組與陽性對照組比較，無顯著性差異(P＞0.05)。

3 討論

骨質疏松(OP)可分為原發性和繼發性兩大類。原發性骨質疏松癥分為絕經后骨質疏松癥和老年性骨質疏松癥；由于內分泌系統，鈣吸收障礙等慢性疾病、營養不良及藥物引發的骨質疏松為繼發性骨質疏松癥。據統計，全球約2億多人患有骨質疏松癥，且還在繼續增長，已成為危害人類公共健康嚴重的慢性疾病之一。隨著我國人口老齡化程度的加快，骨質疏松患者越來越多，而處于絕經期的婦女，由于卵巢功能逐漸衰退，體內激素水平迅速降低，骨代謝呈負平衡，骨吸收大于骨形成，骨量減少，形成骨質疏松。

去卵巢大鼠是世衛組織推薦的研究絕經后骨質疏松癥的最佳模型，有研究表明背側部切口卵巢去除手術的操作更為簡便，并減少在手術過程中對輸卵管的牽拉，不會影響腹腔正常結構，降低術后腹膜黏連[4-5]。本實驗選擇5月齡大鼠進行去卵巢手術，手術后大鼠體重增加，骨密度顯著降低，出現骨質疏松，提示手術造模成功。

研究證實，骨骼是由骨細胞、蛋白質、礦物質(鈣、磷、鎂的鹽類物質)等構成，骨膠原蛋白是骨骼中主要的蛋白質成分，在骨細胞成熟和礦化過程中起關鍵作用，骨膠原蛋白可促進成骨細胞和成纖維細胞的增生，促進骨量增加。膠原蛋白是由三個多肽鏈組成的纖維狀蛋白質，膠原纖維內部膠原蛋白分子間有序的交聯排列和完整的結構形式，為磷酸鈣的沉積創造良好的條件[6-8]。因此，補鈣的同時聯合補充骨膠原蛋白或者膠原肽類產品則可以起到更佳的效果[9-10]。

牛骨膠原肽粉為牛骨膠原蛋白進一步水解成的小分子肽，在體內更容易被吸收利用。本研究產品為牛骨膠原肽粉復合鈣制劑，結果表明，高、中劑量給藥組及陽性對照組的左側股骨的骨密度顯著高于模型對照組(P＜0.05)；高、中劑量給藥組及陽性對照組的左側股骨的骨量和骨鈣含量顯著高于模型對照組(P＜0.05)；且與陽性對照組比較顯著性差異(P＞0.05)。說明牛骨膠原肽粉復合鈣制劑可增加去卵巢大鼠的骨密度，增加骨量和骨鈣含量，具有明顯的改善骨質疏松作用，值得臨床推廣應用。