朱振標 沈 慧 林之斌 丁曉莉 劉亦恒
海口市人民醫院骨科中心(海口570208)
骨質疏松(OP)是一種常見的老年性疾病,近幾年來隨著我國人口的老齡化,OP的發病率逐年上升,近年來,科學家們開始關注一組在人體內具有雌激素樣作用的化合物,這些化合物主要包括金雀異黃素、補骨脂二氫黃酮、丹參酮、補骨脂二氫黃酮等。這一類化合物的化學結構與雌激素非常相似,其可發揮擬雌激素或抗激素效應。補骨脂二氫黃酮是補骨脂中的主要有效成分,其具有類似于植物雌激素的作用,而且毒副作用低微,因此可作為雌激素的替代品長期服用,避免了雌激素的致癌作用,值得深入的研究探討。為了研究補骨脂二氫黃酮防治OP的作用機制,本次實驗觀察了補骨脂二氫黃酮對去卵巢大鼠骨質疏松癥的影響,探討補骨脂二氫黃酮防治OP的作用機制。
1 實驗材料 1.1實驗動物 選用3月齡清潔級、雌性SD大鼠,共60只,體重為180±20g,購自長沙市天勤生物技術有限公司[許可證號:SCXK(湘)2009-0012]。
1.2 主要實驗藥物及試劑 補骨脂二氫黃酮粉(有效成分含量為40%);免疫組化染色試劑盒(武漢博士德生物有限公司);γ-氨基丁酸B1型受體(GABABRI)多克隆抗體(英國Abcam公司生產);γ-氨基丁酸(GABA)多克隆抗體(武漢博士德生物有限公司生產);DAB顯色試劑盒(武漢博士德生物公司生產)。
1.3 主要實驗儀器及設備 雙能X線骨密度儀(美國Lunar公司,Prodigy型);電子天平(ACS-3C型,廣州中山市新和基科技開發有限公司生產);高速冷凍離心機(2-16K,德國Sigma公司);顯微鏡(日本OLYMPUS公司);凝膠成像系統(美國BIO-RAD公司,GELEQ)。
2 實驗方法 2.1 實驗分組 大鼠分籠飼養,自由攝取標準飼料,飲用自來水,適應性飼養1周后按隨機數字表法將60只大鼠隨機分為假手術組20只、手術組40只。假手術組大鼠行腹腔手術找到卵巢,但不切除,手術組大鼠行雙側卵巢切除術。12周后檢測股骨骨密度及尿鈣值,以確定OP動物模型是否復制成功,若成功后即將40只手術組大鼠再隨機分為模型組20只、補骨脂二氫黃酮給藥組20只。
2.2 制作OP模型 OP模型制做參照文獻中的方法[1],切除雙側卵巢制作大鼠OP模型。
將稱重后的各組大鼠腹腔按40m/kg的劑量注射2%戊巴比妥鈉,行全身麻醉后取仰臥位,固定后腹部剃毛并消毒,沿下腹部正中腹白線作縱行切口(切口長度約2~3cm),打開腹腔后切除大鼠雙側卵巢,術后切口用75%酒精棉球消毒。假手術組亦打開腹腔,但并不切除卵巢。術后為預防感染各組大鼠均腹腔注射10萬單位青霉素(3mL/只),1d1次,連續3d。
2.3 給藥方法 模型復制成功后,給藥組大鼠用補骨脂二氫黃酮灌胃(50mg/kg·d)。將藥物稀釋成1.0mL/100g體重(5mg/mL)后即進行灌胃,灌胃前12h應禁食不禁水1d1次,持續12周。同時假手術組和模型組用等量生理鹽水灌胃,同樣持續12周。
2.4 股骨骨密度及尿鈣測定 分別于手術后第12周及灌胃后12周,對各組大鼠行全身麻醉后采用雙能X線骨密度儀測定股骨骨密度。收集各組大鼠尿液,測定24h尿鈣排泄量。
2.5 標本采集 灌胃12周后處死大鼠,腹腔內注射40mg/kg 2%戊巴比妥鈉,再依次灌注生理鹽水(200~250mL)、4%多聚甲醛(350~400mL)。灌注完后即取左側股骨,用DEPC水處理后,密封包裹保存于液氮中;取出右側股骨用4%多聚甲醛固定24h(4℃條件下)。
2.6 免疫組化法檢測GABA、GABABRI 按試劑盒說明書進行操作,應用Image-ProPlus6.0醫學圖像分析軟件對表達結果進行半定量分析,測量免疫陽性部位的平均光密度。
2.7 統計學方法 用SPSS13.0軟件進行統計分析,結果采用均數士標準差(±s)表示。組間比較用單因素方差分析(one-wayANOVA)(方差齊時采用Tukey檢驗,方差不齊時采用 Dulmett'sT3檢驗)。
3 結 果 3.1 一般情況 給藥一段時間后,發現模型組大鼠反應遲緩,懶動,體態變得臃腫,皮毛發黃且欠光澤,而假手術組和補骨脂二氫黃酮給藥組大鼠則身形敏捷,反應靈敏,皮毛光滑有光澤。灌胃結束后可能由于麻醉、灌胃等原因,一部分大鼠出現死亡,假手術組大鼠死亡1只,模型組死亡3只,補骨脂二氫黃酮給藥組死亡2只。
3.2 手術12周后測定各組大鼠股骨骨密度與尿鈣值手術12周后,與假手術組比較,手術組大鼠股骨骨密度值下降(P<0.05);尿鈣值明顯升高(P<0.01),這說明手術組大鼠的骨量明顯丟失,尿鈣大量排泄,同時提示OP模型復制成功。見表1。
表1 手術12周后各組大鼠股骨骨密度、尿鈣結果比較(±s)

表1 手術12周后各組大鼠股骨骨密度、尿鈣結果比較(±s)
注:與假手術組比較,△P<0.05,▲P<0.01
組 別 n 股骨骨密度(mg/cm2) 尿鈣(mmol/L)手術組 40 120.8±5.2△ 5.1±1.7▲20 131.6±4.4 2.8±0.5假手術組
3.3 灌胃12周后測定各組大鼠股骨骨密度與尿鈣結果灌胃12周后,與模型組比較,補骨脂二氫黃酮組大鼠股骨骨密度值升高(P<0.05);尿鈣排泄明顯減少(P<0.01)。見表2。
表2 灌胃12周后各組大鼠股骨骨密度、尿鈣結果比較(±s)

表2 灌胃12周后各組大鼠股骨骨密度、尿鈣結果比較(±s)
注:與模型組比較,△P<0.05,▲P<0.01
17 120.8±5.2 5.1±1.7假手術組 19 131.6±4.4△ 2.8±0.5▲補骨脂二氫黃酮給藥組18 128.9±4.2△ 2.9±0.6模型組▲
3.4 各組大鼠股骨組織GABA含量 見表3。
表3 各組大鼠骨組織GABA含量(±s)

表3 各組大鼠骨組織GABA含量(±s)
注:與模型組比較△P<0.05
17 10mL 0.0306±0.0103假手術組 19 10mL 0.0182±0.0059△補骨脂二氫黃酮給藥組 18 50mg 0.0201±0.0131平均光密度模型組組別 n 劑量(/kg·d)△
3.5 各組大鼠骨組織GABABRI含量 見表4。
表4 各組大鼠骨組織GABABRI表達(±s)

表4 各組大鼠骨組織GABABRI表達(±s)
注:與模型組比較△P<0.05
17 10mL 0.0169±0.0090假手術組 19 10mL 0.0109±0.0051△補骨脂二氫黃酮給藥組 18 50mg 0.0112±0.0058平均光密度模型組組別 n 劑量(/kg·d)△
4 討 論 OP是一種常見的老年性疾病,近年來,學者們對其研究較多[2-4],目前研究認為GABA是哺乳動物神經系統中最重要的抑制性神經遞質,以GABA為遞質的中樞突觸部位約占50%,GABA在生物體內具有重要的生理功能,參與多種神經生理活動,己報道其具有調節血壓、促進腦部血流、營養神經細胞、預防肥胖、促進乙醇代謝(醒酒)、改善更年期綜合癥等生理活性[5]。祖國醫學將骨質疏松稱為骨痿、骨痹,其病因歸類如下:①先天稟賦不足:由于父母體虛導致先天遺傳不足,孕育不足以致腎氣虧虛,腎精不足,髓空骨軟而發為本病;②飲食不節:脾為后天之本、氣血生化之源,若暴飲暴食、嗜欲偏食、飲酒過度等原因均可損傷脾胃,若脾胃長期受損,導致脾主運化水谷精微的功能出現異常則可致機體臟腑、四肢百骸失于滋養,肌肉瘦削而發為本病;③久病失治:大病之后,臟氣損傷,失于調理,正氣虧虛難復,精氣虧耗,傷及五臟,最終必傷及腎而發為本病。補骨脂為豆科植物補骨脂Psoralea corylifoliaL的干燥成熟果實,又名懷故子、川故子、黑故紙、破故紙,具有溫腎助陽,納氣,止瀉的功效。藥理實驗研究表明其具有擴張冠狀動脈、增加冠脈血流量、抗腫瘤、抗菌、雙向調節平滑肌以及雌激素樣作用,臨床廣泛用于治療腎虛腰膝痛、骨痿、骨痹,具有促進成骨細胞的增殖與分化,抗骨質疏松的作用[6]。
從本次研究中發現,與假手術組比較,模型組大鼠股骨骨密度降低,尿鈣值升高,骨組織中GABA和GABABRI的含量增多。但當用補骨脂二氫黃酮灌胃12周后發現給藥組大鼠股骨骨密度值升高,尿鈣值降低,骨組織GABA和GABABRI的含量明顯減少,但與假手術組比較無顯著性差異,說明補骨脂二氫黃酮可以增加OP模型大鼠的骨密度,降低了成骨的迫切性,使神經系統的調節作用減緩,減少了GABA及相關物質的釋放。推測當GABA在身體內大量聚集但又不能及時被轉運的情況下,GABA可能是通過GABABR抑制OB的活性,OP模型大鼠經補骨脂二氫黃酮灌胃治療后股骨骨密度增加,尿鈣減少,骨組織中GABA、GABABRI含量均下降,這說明補骨脂二氫黃酮可能是通過GABA抑制OB活性這種途徑防治OP,這可能是補骨脂二氫黃酮治療OP的機制之一。
[1] 謝義松,張紫銘,吳官保.等.虎潛丸對去印巢大鼠骨質疏松模型骨密度及轉化生長因子β1表達的影響[J].中醫正骨,2013,25(12):11-14.
[2] 李連弟,郭大江.補中益氣湯加味治療老年性骨質疏松癥療效觀察[J].陜西中醫,2013,33(12):1625-1627.
[3] 馬 偉,馬占洋,王福山,等.延經丸對去卵巢骨質疏松大鼠血清PTH、CT的影響[J].陜西中醫,2012,33(12):625-626.
[4] 韓麗萍,魏敏惠,王相東,等.補腎活血方及其拆方對骨質疏松大鼠骨密度及組織形態的影響[J].陜西中醫,2013,36(2):85-87.
[5] 劉志廣.腺苷A1受體在癲癇發病機制中的作用及其與GABA信號通路相關性的研究[D].華中科技大學,2013,5.
[6] 李 璘,邱蓉麗,樂 巍,等.補骨脂雌激素樣作用實驗研究[J].遼寧中醫藥大學學報,2012,14(4):57-59.