多種藥物治療老齡雌性骨質(zhì)疏松大鼠骨拉伸力學(xué)特性比較

李正偉 樸成東 陳良石 邵國喜

(吉林大學(xué)第二醫(yī)院，吉林 長春 130026)

原發(fā)性骨質(zhì)疏松是一種老年退行性疾病，其表現(xiàn)形式是骨量減少、骨脆性增加、骨的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，易于發(fā)生骨折〔1〕。骨質(zhì)疏松嚴(yán)重危害老年人的健康〔2〕。鞠曉偉等〔3〕復(fù)制雌性SD大鼠骨質(zhì)疏松模型，測量了骨密度(BMD)、骨的壓縮、三點(diǎn)彎曲力學(xué)性能指標(biāo)，結(jié)果顯示各組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。馮濤等〔4〕研究提示老齡骨質(zhì)疏松模型組大鼠股骨扭轉(zhuǎn)力學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變，骨質(zhì)疏松模型大鼠通過以結(jié)合型雌激素、以依普拉芬、以丹杞顆粒干預(yù)后提高了其扭轉(zhuǎn)力學(xué)性能指標(biāo)，且丹杞顆粒干預(yù)組恢復(fù)最好。王亞芬等〔5〕研究顯示，由于骨質(zhì)疏松改變了模型組大鼠脛骨的剪切力學(xué)性質(zhì)。骨質(zhì)疏松模型動物分別以依普拉芬、丹杞顆粒、結(jié)合型雌激素治療后，脛骨的剪切性能指標(biāo)均有一定恢復(fù)，且丹杞顆粒治療組恢復(fù)效果最好。趙寶林等〔6〕研究顯示，阿侖膦酸鈉、復(fù)方中藥對骨質(zhì)疏松模型大鼠均有一定的療效，且復(fù)方中藥效果明顯。本文擬對比分析甲狀旁腺激素(3-34)牛、中成藥骨疏康顆粒、阿法D3、西藥依普拉芬干預(yù)骨質(zhì)疏松動物模型后大鼠股骨拉伸力學(xué)性能及其療效。

1 材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)藥品及設(shè)備 甲狀旁腺激素(3-34)牛(華中海威(北京)基因科技有限公司)，依普拉芬(武漢制藥廠)，阿法D3(昆明貝克若頓制藥有限公司)，中成藥骨疏康顆粒(遼寧康辰藥業(yè)有限公司)；AG-10TA電子萬能自動控制試驗(yàn)機(jī)，日本島津株式會社生產(chǎn)。

1.2實(shí)驗(yàn)動物與分組 選用長春高新醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物實(shí)驗(yàn)中心提供的12月齡Wistar雌性5月齡大鼠42只，體重288～295 g，隨機(jī)分為甲狀旁腺激素(3-34)牛治療組、模型組、骨疏康治療組、依普拉芬治療組、正常對照組、阿法D3治療組各7只。

1.3動物模型復(fù)制方法 模型組與各治療組于0 w摘除其雙側(cè)卵巢，復(fù)制建立骨質(zhì)疏松動物模型。實(shí)驗(yàn)動物藥物干預(yù)：甲狀旁腺激素(3-34)牛治療組每日皮下注射甲狀旁腺激素(3-34)牛40 μg/kg，骨疏康治療組每日口服骨疏康顆粒0.9 g/kg，依普拉芬治療組每日口服依普拉芬1 mg/kg，阿法D3治療組每日口服阿法D3 0.1 mg/kg，均治療18 w。

1.4各組大鼠股骨標(biāo)本取樣方法與試樣測量方法 各組大鼠飼養(yǎng)18 w后處死，取雙側(cè)股骨，將紗布用生理鹽水浸濕后包裹股骨標(biāo)本，存于-20℃冰箱內(nèi)，24 h后取出，自然解凍后以讀數(shù)顯微鏡測量長度和直徑，試樣長32.4～32.5 mm，直徑2.76～2.78 mm。分別將每個(gè)股骨試樣兩端放置在深5 mm、外徑7 mm、內(nèi)徑4 mm的模具內(nèi)，將牙托粉和快干膠稀釋后填充于裝有股骨試樣的模具內(nèi)，待固化后脫模，取出試樣。

1.5大鼠股骨拉伸力學(xué)性能指標(biāo)測試 首先按參考文獻(xiàn)〔7～9〕的方法分別對每個(gè)試樣進(jìn)行預(yù)調(diào)。之后分別將每個(gè)股骨試樣裝夾于機(jī)器的拉伸夾具內(nèi)，大鼠股骨拉伸實(shí)驗(yàn)速度為1 mm/min，比較各組各項(xiàng)拉伸力學(xué)性能指標(biāo)(拉伸最大載荷、最大位移、彈性載荷、彈性位移、彈性應(yīng)力、彈性應(yīng)變、最大應(yīng)力、最大應(yīng)變)。

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS16.0軟件進(jìn)行單因素方差分析和Sceffe法。

2 結(jié) 果

模型組股骨最大應(yīng)變、最大位移、最大載荷、最大應(yīng)力與正常對照組、骨疏康治療組、依普拉芬治療組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。正常對照組各項(xiàng)拉伸力學(xué)性能指標(biāo)與骨疏康顆粒治療組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，模型模組與阿法D3治療組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 各組大鼠拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較

與模型組比較：1)P<0.05

3 討 論

骨質(zhì)疏松研究的先決條件是建立良好的骨質(zhì)疏松實(shí)驗(yàn)動物模型，摘除大鼠雙側(cè)卵巢后，大鼠在骨質(zhì)減少、骨折部位上與人類具有相似性〔10〕。

本研究結(jié)果提示，中成藥骨疏康顆粒對提高骨質(zhì)疏松模型大鼠的骨拉伸力學(xué)性能指標(biāo)效果最好。西藥依普拉芬、甲狀旁腺激素(3-34)牛也具有一定效果，但阿法D3效果不明顯。以往研究表明，骨小梁三維微觀結(jié)構(gòu)微細(xì)的改變都會使骨的生物力學(xué)性質(zhì)受到影響〔1〕。由于大鼠骨質(zhì)疏松降低了骨的密度，骨小梁的排列方向改變或骨小梁斷裂，所以其拉伸力學(xué)性能指標(biāo)降低，改變了骨的力學(xué)特性。葛保健〔11〕研究發(fā)現(xiàn)，依普拉芬可以促進(jìn)大鼠成骨細(xì)胞的增殖和成骨分化，并和劑量存在一定的效應(yīng)關(guān)系，依普拉芬對去卵巢骨質(zhì)疏松動物模型大鼠骨具有顯著的保護(hù)作用，但其對去卵巢骨質(zhì)疏松動物模型大鼠骨的療效不如雌激素。Fox等〔12〕以甲狀旁腺激素對去卵巢老齡骨質(zhì)疏松動物模型進(jìn)行干預(yù)治療，結(jié)果表明，兩種劑量的甲狀旁腺激素對增加小梁骨的厚度，提高骨的韌性和強(qiáng)度具有一定的作用。Hara等〔13〕研究發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合應(yīng)用維生素K2和維生素D3對維持去卵巢骨質(zhì)疏松動物模型大鼠的骨強(qiáng)度和骨密度有一定作用，且好于單獨(dú)用藥，但實(shí)驗(yàn)的結(jié)論與臨床并不一致。Iwamoto等〔14〕認(rèn)為，維生素K和維生素D都是溫和的預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松的藥物，但是很難起到治療嚴(yán)重骨質(zhì)疏松引起的骨小梁微結(jié)構(gòu)改變的作用；當(dāng)骨質(zhì)疏松輕微時(shí)，其對促進(jìn)骨形成、抑制骨吸收、維持骨量和骨小梁結(jié)構(gòu)完整、降低骨折的發(fā)生可以起到一定的作用。劉志偉等〔15〕研究顯示，骨疏康顆粒治療骨質(zhì)疏松的效果顯著。

骨疏康顆粒系根據(jù)中老年人氣血變化規(guī)律和中醫(yī)腎主骨的理論，針對骨質(zhì)疏松的主要病因腎虛配伍組方的，使骨疏康顆粒具有填髓益精、消除骨痿骨痛癥狀的效果。中藥治療骨質(zhì)疏松可能是抑制破骨細(xì)胞的活性，促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖分化，起到抑制性腺軸功能減退或紊亂的作用〔16〕。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，骨疏康顆粒對恢復(fù)大鼠骨的拉伸力學(xué)性能指標(biāo)具有很好的作用，效果滿意。