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编号:10215419
骨灵丸对抗维甲酸致骨质疏松作用的实验研究
http://www.100md.com 《第一军医大学学报》 1999年第3期
     作者:李 娟 陈晓光 吴启富 陈宝田

    单位:李 娟 吴启富 陈宝田(第一军医大学 中医系内科教研室 广州, 510515);陈晓光(第一军医大学 寄生虫学教研室,广州, 510515)

    关键词:关键词:骨灵丸;维甲酸;骨质疏松;实验研究

    骨灵丸对抗维甲酸致骨质疏松作用的实验研究 摘要:目的 用中药骨灵丸进行防治原发性骨质疏松症 (POP)的动物实验研究,以观察骨灵丸防治POP疗效并探讨其主要作用机理。方法 以维甲酸制作POP大鼠模型,观测骨密度、血生化指标、骨生物力学、骨组织形态计量学指标。结果 大鼠灌服维甲酸后出现高转换型骨质疏松, 而骨灵丸能够有效对抗模型大鼠出现的骨丢失, 维护骨强度, 保持骨生物力学性能。结论 骨灵丸可防止POP模型鼠骨丢失, 有效地维持其骨密度, 其作用可能通过影响垂体—下丘脑—性腺轴和/或影响成骨细胞(OB)活性、抑制破骨细胞(OC)活性等途径实现,其防治机制,值得深入研究。
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    中图分类号:R286.79

    Effects of GU LING WAN on osteoporosis by vitamin A acid:

    an experimental study

    Li juan1, Chen Xiaoguang2, Wu Qifu1, Chen Baotian1

    1Department of Chinese Medicine and 2parasitology, First Military Medical University, Guangzhou, 510515

    Abstract: Objective To observe the prventive and therapeautic effect of GU LING WAN on primary osteoporosis. Methods The animal model of primary osteoporosis was obtained by feeding vitamin A acid to the rats. The bone density, bone biomechanics, blood biochemistry and histomorphological features of bone were observed and measured. Results The osteoporosis of high turn-over type was formed with feeding vitamin A acid to the experimental rats. GU LING WAN had the effectiveness of maintaining bone intensity, keeping bone biomechanics and preventing bone loss. Conclusion GU LING WAN can prevent the loss of bone in the experimental rat and effectively maintain bone intensity. The mechanism may be that it influences the activity of osteoblast and the hypophysis-hypothalamus-sexual gland system to inhibit the activity of osteoclast. The mechanism of the prevention and treatment is worth further studying.
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    Key words: Gu Ling Wan; osteoporosis; experimental study

    原发性骨质疏松症(Primary osteoporosis, POP)是老年人及绝经后妇女腰腿痛、脊柱变形及椎体压缩性骨折的主要病因。21世纪我国将进入老龄化社会,65岁以上老年人群增多,因此,对骨质疏松(OP)的防治,提高老龄人口的生活质量,已成为现代医学亟待解决的重要课题。

    本研究通过制作POP动物模型,以补肾中药骨灵丸进行防治,在实验中观测动物骨密度、血生化、骨生物力学、骨组织形态学等指标,以探讨其作用机制及防治效果。

    1 材料与方法

    1.1 实验动物 选用12月龄SD系大鼠30只,雌雄各半,体重300~340g,由第一军医大学实验动物研究所提供。全部大鼠在常规条件下饲养,自由饮水、摄食。
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    1.2 实验药物 骨灵丸液:根据骨灵丸处方(鹿角胶、骨碎补、菟丝子、熟地等)组成,煎液过滤浓缩、终浓度为2000g生药/L。根据人鼠剂量换算标准,计算大鼠用药剂量为3g·kg-1·d-1,灌胃饲养。

    1.3 生化检测试剂盒 骨钙素(BGP)放免试剂盒由北京北方生物试剂研究所提供;雌二醇(E2)由天津德普(DPC)生物技术和医学产品有限公司提供;睾酮(T)放免试剂盒由中美合资天津九鼎医学生物工程有限公司提供。

    1.4 主要实验仪器 NJ-50B型扭转试验机为上海青山试验机厂产品。SPA-4型单光子骨密度仪系四川成都中国测试技术研究院装置,其放射源为125I,精密度为3%。

    1.5 实验方法

    1.5.1 实验动物分组 SD系大鼠30只,随机分为3组, 正常对照组(简称对照组) 、灌服维甲酸药物组(简称模型组)、灌服维甲酸后服用骨灵丸组(简称预防组) ,每组10只,雌雄各半。
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    1.5.2 骨质疏松动物模型的制作 给模型组大鼠每日灌服全反式药用维甲酸75mg/kg,连续两周。

    1.5.3 骨密度测定 对照组每日灌服同体积生理盐水,预防组与模型组同日开始灌服骨灵丸液。全部大鼠实验喂养3个月后处死,取下肢骨及腰椎骨待测。3组大鼠处死后均取右侧股骨,测量骨密度,参数包括线骨矿含量 (线密度BMC,g/cm)、骨横径(BW,cm)及面骨矿含量 (面密度BMC /BM,g/cm2)。

    1.5.4 血生化指标测定 将心脏血3~5ml离心后取血清2ml,以放免方法测定E2、T及BGP。

    1.5.5 骨生物力学指标测定 取左侧股骨,固定两侧,中间均暴露骨干2.5cm。在扭转试验机上测量其扭转强度极限、扭转弹性模量等,记录扭距、角度数据,计算出刚度数值。

    1.5.6 骨组织形态计量检测 将各实验组大鼠处死后取腰椎骨及右胫骨,用5%硝酸银脱钙处理,HE染色,作纵剖面5mm切片,取腰椎松质骨切片,在XDP-EC型倒置显微镜下以25×10高倍视野对OC、OB进行计数,计算10个高倍视野中OC、OB总数,并计算OC/OB比值。
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    2 结果

    数据均以NWA STATPAK数理统计软件包在电脑上处理,统计方法采用方差分析(F检验)再行q检验。

    2.1 血生化测定结果 见表1。

    表1 大鼠血清E2、T、BGP比较 (01.gif (71 bytes)±s)

    Tab.1 Comparison of E2, T, BGP in serum

    Of the rats (Mean±SD)

    Group
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    n

    E2(pmol/L)

    T ( nmol/L)

    BGP( m g/L)

    Model

    9

    70.89±21.05*△△

    0.34±0.19*

    5.28±0.87*△△

    Prevention

    8
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    161.46±35.49

    1.93±1.01

    4.26±0.71

    Control

    10

    119.46±18.89

    1.86±0.93

    4.29±0.68

    *(P<0.05), vs the control group; (P<0.05), vs the prevention group;

    △△(P<0.01), vs the prevention group. 2.2 骨密度测定 包括线密度(BMC,g/cm)、面密度(BMD,g/cm2),结果如表2。
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    表2 大鼠骨密度 (BMC、BMD)比较 (01.gif (71 bytes) ±s)

    Tab.2 Comparison of bone mineral content (BMC)

    And density (BMD) in rats (Mean±SD)

    Group

    n

    BMC(g/cm)

    BMD(g/cm2)

    Model
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    9

    0.023±0.017*△

    0.042±0.026*△

    Prevention

    8

    0.046±0.043

    0.079±0.030

    Control

    10

    0.047±0.016

    0.083±0.042

    * (P<0.05) , vs the control group; (P<0.05), vs the model group
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    2.3 骨生物力学指标测定 包括角度、扭距、刚度,结果如表3。

    表3大鼠骨生物力学指标比较(01.gif (71 bytes)±s)

    Tab.3 Comparison of bone biomechanics in rats (Mean±SD)

    * (P<0.05), vs the control group; △△ (P<0.01), vs the prevention group

    Group

    n

    Angles(o)
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    Torsion(N.cm)

    Stiffness(N.cm/ o))

    Model

    9

    8.90±1.82*△△

    0.19±0.06*△△

    1.70±0.6*△△

    Prevention

    8

    12.1±2.40

    0.36±0.13*
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    3.46±1.80

    Control

    10

    13.50±1.69

    0.27±0.12

    3.19±0.84

    2.4 骨组织OC、OB计数 选大鼠腰椎骨病理切片(完整切片6只/组)进行OC、OB计数,并计算OC/OB比值,结果如表4。 表4大鼠( n=6)骨组织OC、OB计数,OC/OB比较(01.gif (71 bytes)±s)

    Tab.4 number count and comparison of OC and OB in bone tissue of the rats
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    ** (P<0.01), vs the control Group; △△ (P<0.01) , vs the prevention group.

    Group

    n

    OC(个/mp)

    OB(个/mp)

    OC/OB

    Model

    6

    5.46±0.96**△△

    0.98±0.34

    5.80±1.68**△△
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    Prevention

    6

    1.73±0.30

    0.87±0.22

    1.41±0.34

    Control

    6

    1.15±0.31

    0.75±0.19

    1.37±0.90

    3 讨论

    抗肿瘤药物维甲酸有较强的致OP作用。选择12月龄大鼠,以维甲酸造成OP,可复制出较为理想的老年性OP大鼠模型[1~5]
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    OP属中医“骨痿”范畴,《内经》早就详细阐明了年龄与肾精盛衰的关系,补肾强骨、壮骨已被国内多位学者研究证实[6,7]。由表1看出,本研究模型组E2、T水平降低,与对照组、预防组比较差异显著(P<0.05,P<0.01),表明骨灵丸可影响大鼠的性激素水平,通过下丘脑- 垂体- 性腺轴系统维持正常骨代谢。

    BGP是反映骨更新的一项特异的生化指标,监测BGP水平,既可反映OB活性,又可观察药物治疗情况。本研究中模型组大鼠BGP水平升高,与预防组及对照组比较有显著差异(P<0.05,P<0.01),显示模型鼠发生高转换型OP,而预防组与对照组间的差异不显著(P>0.05),说明骨灵丸可影响OB活性,通过调节OB而影响骨代谢。由于在OB上发现雌激素受体(HR),因此这一作用可能是通过直接、间接作用共同完成的,表明骨灵丸可抑制高转换骨代谢,使骨吸收、骨形成二者平衡,从而达到防治OP的目的。

    骨密度测量有利于了解早期骨量减少,对早期诊断OP 与评价药物的防治效价十分重要。研究显示,模型组骨密度 (BMD、BMC)显著低于对照组及预防组,该结果证实,骨灵丸能够有效对抗维甲酸及增龄出现的骨丢失,增加骨密度,防治或延缓OP发生。
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    将生物力学指标引入OP防治检测实验中,是近年较新的一种手段[8]。本研究测量了大鼠骨转角、扭距及刚度三个指标,结果显示对照组与模型组差异显著 (P<0.01),但与预防组比较差异不显著 (P>0.05),证明骨灵丸通过补肾、补钙、调整内分泌,可提高鼠骨强度、刚度,增强韧性、弹性,提高骨骼抵抗外力的能力,对抗OP。

    近年来骨组织形态计量学应用于OP的研究表明,正常OB能与OC的吸收活性平衡[5]。我们的研究结果显示模鼠OC数目显著增多,与对照组及预防组比较差异非常显著(P<0.01),模型组及预防组OB细胞亦有增加,但与对照组相比均无显著差异 (P>0.05),其OC/OB比亦显示模型组与对照、预防组间差异显著 (P<0.05~P<0.01)。OC是参与进行和完成骨吸收活动的主要细胞,其活性过度增强,使原本正常或高于正常的OB功能相对变弱,则模型鼠每完成一个骨建周期,都将出现负平衡,造成OP。本实验结果提示模型鼠骨吸收大于骨形成, 虽然OB活性亦有增加,但仍低于OC活性,最终发生OP。而骨灵丸可使过高的OC活性降低,使OC、OB活性趋于平衡,保持骨代谢在正常水平,因而有效地防止了模型鼠骨量丢失。由于OC上发现HR,因此其防治作用亦可能为直接、间接二方面的作用。
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    综上可见,补肾中药骨灵丸通过影响性激素、BGP水平调节OB、OC活性,调节骨代谢,有效维持大鼠骨密度及骨生物力学性能,研究结果显示,骨灵丸防治POP具有优势,其防治机理及疗效,值得进一步深入研究。

    作者简介:李 娟,女,1962年出生;硕士,副教授,副主任医师;电话85141675

    参考文献

    1 李连达.中药治疗无菌性骨坏死及骨质疏松的主要药效学研究技术要求.中药新药与临床药理,1992,3(2):7

    2 邵金莺,尹钟洙,许哲等.龙牡壮骨药对大鼠实验性骨质疏松的影响.中药药理与临床,1989,5(4):25

    3 李娟,严碧玉,吴启富等.原发性骨质疏松症动物模型的制作.中国中西医结合风湿病杂志, 1995,4(4):219
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    4 麻见直美, 江泽郁子.实验的骨粗松症の作制法.医学のあゆみ,1993, 165(9): 577

    5 李青南.骨组织形态计量学在骨质疏松症新药筛选动物实验中的作

    用.广东省老年学学会骨质疏松研讨论文集, 广州, 1998,57~66

    6 姜春华.肾的研究. 上海:上海科学技术出版社,1983. 48~60

    7 丁桂芝,曾天舒,周勇等.补肾中药对去势大鼠骨生物力学影响的研究. 中国中医骨伤科,1995, 3(1):1

    8 过邦辅.临床骨科生物力学基础.上海:上海远东出版社,1993.79~92

    (收稿日期:1998-10-12 ), 百拇医药