唑來膦酸對骨質疏松模型大鼠骨密度及骨代謝的影響

謝宗鵬

(南陽市第一人民醫院骨科，河南 南陽 473010)

唑來膦酸對骨質疏松模型大鼠骨密度及骨代謝的影響

謝宗鵬

(南陽市第一人民醫院骨科，河南 南陽 473010)

目的 探討唑來膦酸對骨質疏松模型大鼠骨密度及骨代謝的影響。方法 將48只雌性SD大鼠按照隨機數字法隨機分為空白對照組、模型對照組、低劑量組(5 mg/kg)及高劑量組(10 mg/kg)，每組12只。治療結束12 w后，測定大鼠股骨骨密度、股骨抗彎力、子宮指數及雙腎指數，檢測血清骨鈣素、1，25-二羥基維生素D3〔1，25(OH)2D3〕、血鈣、血磷水平。結果 與空白對照組比較，模型對照組及低劑量組大鼠骨密度、抗彎力、血清骨鈣素、1，25(OH)2D3、血鈣、子宮指數及雙腎指數明顯偏低(P<0.05)，而高劑量與空白對照組比較無統計學差異(P>0.05)；與模型對照組比較，低劑量組和高劑量組大鼠骨密度、抗彎力、血清骨鈣素、1，25(OH)2D3、血鈣、子宮指數及雙腎指數明顯偏高(P<0.05)；與低劑量組比較，高劑量組明顯偏高(P<0.05)。結論 唑來膦酸10 mg/kg劑量能明顯改善骨質疏松模型大鼠的骨密度及骨代謝水平，升高子宮及雙腎指數，對骨質疏松模型大鼠具有較好的治療效果。

唑來膦酸；骨質疏松；骨密度；骨代謝

骨質疏松的病理特征為骨量減少和骨組織顯微結構退化，引起骨脆性增加，從而導致骨密度下降、骨折、腰背疼痛、駝背等臨床癥狀，嚴重者甚至會伴發冠心病、高血壓、動脈粥樣硬化、腦血管疾病等多種全身性疾病〔1〕。骨質疏松在中老年婦女中具有較高的發病率，在我國老年人群中的發病率高達70%左右。去卵巢大鼠骨質疏松模型是人類骨質疏松的理想動物模型，被醫學工作者廣泛用于骨質疏松治療和發病機制的研究〔2〕。唑來膦酸是一種第三代二磷酸鹽類藥物，其抑制骨吸收的強度明顯高于帕米磷酸鹽；另外，還具有作用周期長、僅需1年注射用藥一次的優點，是目前臨床上首選用于治療骨質疏松的藥物〔3〕。本研究旨在探討唑來膦酸對骨質疏松模型大鼠骨密度及骨代謝的影響。

1 資料與方法

1.1 實驗動物及藥物 SPF級雌性SD大鼠48只，體重(171.10±8.47)g。飼養條件：溫度(20±2)℃、相對濕度40%～60%、每日光照12 h、通風良好。唑來膦酸購自揚州奧賽康藥業有限公司，規格4 mg/支，國藥準字H20041965。

1.2 主要儀器及試劑 TBA-120型全自動生化分析儀，購自日本東芝公司；EXA3000型雙能X線骨密度儀，購自北京格瑞朗博科技發展有限公司；DL5M型低溫離心機，購自上海民儀電子有限公司；電子分析天平，購自上海歐銳儀器設備有限公司；戊巴比妥鈉，購自北京百奧萊博科技有限公司；大鼠骨鈣素檢測試劑盒，購自上海嵐派生物科技有限公司；大鼠1，25-二羥基維生素〔1，25(OH)2〕D3檢測試劑盒，購自上海高創化學科技有限公司。

1.3 骨質疏松大鼠模型的建立 依照文獻報道〔4〕，將SD大鼠采用戊巴比妥鈉溶液腹腔注射麻醉，然后仰臥位固定，沿腹部中線切口3 cm左右，完全暴露子宮，結扎子宮角，摘除卵巢，建模結束。對模型大鼠連續陰道涂片2個性周期，觀察陰道上皮無性周期變化，判定為骨質疏松大鼠模型建立成功。

1.4 實驗動物分組及干預措施 將48只雌性SD大鼠按照隨機數字法隨機分為4組，每組12只，(1)空白對照組：正常SD大鼠，未采取任何處理；(2)模型對照組：建立骨質疏松模型，建模后腹腔注射與高劑量組大鼠等體積的生理鹽水1次；(3)低劑量組：建立骨質疏松模型，建模后腹腔注射5 mg/kg唑來膦酸溶液1次；(4)高劑量組：建立骨質疏松模型，建模后腹腔注射10 mg/kg唑來膦酸溶液，1次。

1.5 檢測指標 治療結束12 w后，采集大鼠血液5 ml，1 000 r/min離心15 min，分離血清，檢測血清骨鈣素、1，25(OH)2D3、血鈣、血磷水平。大鼠取血后，處死，取股骨并剔除組織，測定大鼠股骨骨密度、股骨抗彎力。取大鼠子宮、雙腎，稱濕重，計算子宮、雙腎指數，子宮、雙腎指數(mg/g)=子宮、雙腎重量(mg)/體重(g)〔5〕。血清骨鈣素、1，25(OH)2D3水平的檢測采用酶聯免疫吸附(ELISA)法，應用ELISA檢測試劑盒；血清血鈣、血磷水平的檢測采用TBA-120型全自動生化分析儀；股骨骨密度的檢測采用EXA3000型雙能X線骨密度儀；股骨抗彎力的檢測采用AG-2020KNA型萬能材料試驗機。

1.6 統計學方法 應用SPSS19.0軟件進行t檢驗。

2 結 果

2.1 唑來膦酸對骨質疏松模型大鼠骨密度、抗彎力的影響 與空白對照組比較，模型對照組及低劑量組骨密度、抗彎力明顯偏低(P<0.05)，高劑量與空白對照組比較無統計學差異(P>0.05)；與模型對照組比較，低劑量組和高劑量組骨密度、抗彎力明顯偏高(P<0.05)；與低劑量組比較，高劑量組明顯偏高(P<0.05)。見表1。

2.2 唑來膦酸對骨質疏松模型大鼠骨代謝水平的影響 與空白對照組比較，模型對照組及低劑量組血清骨鈣素、1，25(OH)2D3、血鈣水平明顯偏低(P<0.05)，高劑量組與空白對照組比較無統計學差異(P>0.05)；與模型對照組比較，低劑量組和高劑量組大鼠血清骨鈣素、1，25(OH)2D3、血鈣水平明顯偏高(P<0.05)；與低劑量組比較，高劑量組明顯偏高(P<0.05)；各組大鼠血清血磷水平比較均無差異(P>0.05)。見表2。

表1 唑來膦酸對骨質疏松模型大鼠骨密度、 抗彎力的影響

與空白對照組比較：1)P<0.05；與模型對照組比較：2)P<0.05；與低劑量組比較：3)P<0.05;下表同

表2 唑來膦酸對骨質疏松模型大鼠 骨代謝水平的影響

2.3 唑來膦酸對骨質疏松模型大鼠子宮、雙腎指數的影響 與空白對照組比較，模型對照組及低劑量組大鼠子宮、雙腎指數明顯偏低(P<0.05)，高劑量組與空白對照組比較無統計學差異(P>0.05)；與模型對照組比較，低劑量組和高劑量組子宮、雙腎指數明顯偏高(P<0.05)；與低劑量組比較，高劑量組明顯偏高(P<0.05)。見表3。

表3 唑來膦酸對骨質疏松模型大鼠子宮、 雙腎指數的影響

3 討 論

骨質疏松是一種由于患者體質降低或絕經后雌激素水平紊亂導致骨吸收大于骨形成，最終引發患者骨量偏低、骨組織結構改變的全身代謝性疾病〔6〕。骨質疏松主要發生于中老年人群中，尤其是絕經后的婦女中，是目前全球范圍內僅次于心血管疾病的主要健康殺手，已成為一項公共健康問題〔7〕。目前，臨床治療骨質疏松的主要藥物有骨吸收抑制劑、骨形成促進劑及骨鈣化藥物三種，雖然這些藥物均能在短期內獲得較好的治療效果，但為進一步治療往往需要較長時間的用藥，因此其不良反應發生率較高，且患者的依從性大大降低，難以達到較好的治療效果〔8〕。唑來膦酸是一種第三代的骨吸收抑制劑，屬二磷酸鹽類藥物，其骨吸收強度是第二代二磷酸鹽類代表性藥物-帕米磷酸鹽的100～850倍，對骨吸收的抑制作用明顯，另外由于其與骨礦鹽有較強的結合力，從而導致半衰期明顯延長，僅需要1年注射給藥1次，易于被患者接收認可，是目前臨床上治療骨質疏松癥的首選藥物〔9〕。

本研究結果提示唑來膦酸10 mg/kg劑量能明顯提高骨質疏松模型大鼠的骨密度和股骨抗彎力。唑來膦酸具有特殊的咪唑環結構，能夠迅速分布于骨骼部位，通過誘導破骨細胞凋亡和抑制破骨細胞的活性來發揮抑制骨吸收的作用，從而增加骨密度和骨強度〔10〕。本研究結果提示唑來膦酸10 mg/kg劑量能明顯改善骨質疏松模型大鼠的骨代謝水平。骨鈣素是一種由成熟的成骨細胞生成并分泌的非膠原蛋白，其在血清中的水平標志著成骨細胞的功能情況〔11〕。1，25(OH)2D3是維生素D3的一種活化形式，在骨骼的生長和鈣化中發揮重要的作用〔12〕。血鈣和血磷在骨骼生長中具有重要作用，血鈣水平下降會導致破骨細胞活性的增加，引起骨骼中的鈣被溶解，從血液流失，而血磷水平升高會引發成骨吸收加速，最終導致骨質疏松癥。唑來膦酸能夠明顯改善骨質疏松模型大鼠的以上骨代謝標志物水平，增加骨質礦化，增強成骨細胞的功能。另外本研究結果提示唑來膦酸10 mg/kg劑量能明顯升高骨質疏松模型大鼠的子宮及雙腎指數。骨質疏松模型大鼠的卵巢被摘除，從而子宮呈現線性，重量明顯下降，另外其下丘腦-垂體-卵巢軸功能下降，導致雌激素水平下降，內分泌系統功能異常，引起雙腎的重量減輕〔13〕。唑來膦酸能夠促進骨質疏松模型大鼠的骨吸收，有效治療骨質疏松，有助于機體內分泌系統的恢復，從而使子宮及雙腎指數明顯升高。

1 張智海，劉忠厚，石少輝，等.中國大陸地區以-2.5SD為診斷的骨質疏松癥發病率文獻回顧性研究〔J〕.中國骨質疏松雜志，2015；21(1)：1-7.

2 Cheng N，Dai J，Cheng X，etal.Porous CaP/silk composite scaffolds to repair femur defects in an osteoporotic model〔J〕.J Mater Sci Mater Med，2013；24(8)：1963-75.

3 Al-Bogami MM，Alkhorayef MA，Bystrom J，etal.Favorable therapeutic response of osteoporosis patients to treatment with intravenous zoledronate compared with oral alendronate〔J〕.Saudi Med J，2015；36(11)：1305-11.

4 楊 軍，莫新民，李勁平.壯骨止痛方治療大鼠去卵巢骨質疏松癥的蛋白質組學分析〔J〕.中國中醫基礎醫學雜志，2012；18(2)：166-8.

5 楊 芳，鄭洪新，王 劍，等.補腎、健脾、活血方法對骨質疏松癥大鼠骨骼及骨骼肌Na+-K+-ATP酶mRNA表達調節的影響〔J〕.中華中醫藥雜志，2012；27(11)：2934-6.

6 Gendler PE，Coviak CP，Martin JT，etal.Revision of the osteoporosis knowledge test：reliability and validity〔J〕.West J Nurs Res，2015；37(12)：1623-43.

7 Hosking SM，Dobbins AG，Pasco JA，etal.Knowledge change regarding osteoporosis prevention：translating recommended guidelines into user-friendly messages within a community forum〔J〕.BMC Res Notes，2015；8(1)：23.

8 肖 湘，馮凱強，袁 宇，等.老年骨質疏松性髖部骨折患者術前下肢深靜脈血栓患病率及危險因素分析〔J〕.中華骨科雜志，2015；35(11)：1084-90.

9 張玉芹，鄧久鵬，戚孟春，等.局部應用唑來膦酸對骨質疏松大鼠種植體骨結合的影響〔J〕.中國老年學雜志，2012；32(15)：3227-9.

10 侯圣光，杜 萍，王慎田.唑來膦酸對老年男性骨質疏松患者骨密度及骨代謝指標的影響〔J〕.中國新藥與臨床雜志，2015；34(7)：537-40.

11 楊澔俠，楊 洋，薛 鵬，等.龜鹿膠、淫羊藿及紅景天對骨質疏松大鼠骨密度及破骨細胞的影響〔J〕.中國組織工程研究，2013；17(15)：2669-76.

12 柳 維，陶周善，賀行文，等.唑來膦酸對骨質疏松性大鼠骨缺損修復的實驗研究〔J〕.中國骨與關節損傷雜志，2015；30(7)：736-9.

13 馬玉紅.唑來膦酸注射液對骨質疏松大鼠模型的治療效果分析〔J〕.安徽醫藥，2016；20(2)：246-8.

〔2016-12-20修回〕

(編輯 袁左鳴/滕欣航)

謝宗鵬(1975-)，男，主治醫師，主要從事骨科研究。

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A

1005-9202(2017)08-1893-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.08.030