(四川绵阳市安州区人民医院骨科 四川 绵阳 622650)
【摘要】目的:研究雷奈酸锶对地塞米松诱导骨质疏松大鼠的作用。方法:24只雌性SD大鼠随机分为3组:空白对照组,骨质疏松模型组、雷奈酸锶药物干预组。造模6周后,考察骨密度和骨矿物含量以及血清学指标。结果:模型组的骨密度和骨矿物含量比正常组明显减低(P<0.01),经雷奈酸锶药物干预,骨密度和骨矿物含量明显高于模型组(P<0.05);模型组与空白对照相比,血清IL-8、BALP、TRACP 5b明显升高(P<0.05,P<0.01),OCN明显降低(P<0.01),雷奈酸锶干预组可以显著改善上述指标(P<0.05,P<0.01。结论:雷奈酸锶可提高骨密度和骨矿物含量,同时改善多项血清指标,对激素性骨质疏松有一定预防作用。
【关键词】雷奈酸锶;骨质疏松;骨密度;骨矿物含量;血清指标;大鼠
【中图分类号】R580 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2017)36-0386-03
骨质疏松(osteoporosis,OP)是一种以骨量减少、骨微结构破坏为特征,导致骨脆性增加和易于发生骨折的全身性骨代谢疾病[1]。该病常在老年男性、绝经后妇女以及部分慢性病患者中发生,越来越受到人们关注。雷奈酸锶是含有稳定的锶(Sr)化合物,具促进骨形成和抑制骨吸收的双重作用新型药物,也是近年来治疗和预防骨质疏松的药物研究热点[2]。为考察雷奈酸锶抗骨质疏松的药物效果及作用机理,本研究采用肌肉注射地塞米松方式,建立大鼠骨质疏松模型,通过考察骨密度(BMD)和骨矿物含量(BMC)以及骨代谢相关的血清指标,评估雷奈酸锶抗骨质疏松效果,为临床应用雷奈酸锶治疗提供客观的理论依据。
1.材料和方法
1.1 材料
1.1.1主要试剂及药物 雷奈酸锶(2g规格),Servier公司,国药准字J20080098;地塞米松,sigma公司;Rat IL-8 ELISA检测试剂盒,Rat BALP ELISA检测试剂盒,Rat TRACP 5b ELISA检测试剂盒,Rat OCN ELISA检测试剂盒。
1.1.2主要仪器 BN-200高精密电子天平(台湾巨林樱花),DZKW-4电子恒温水浴锅(北京中兴伟业),SYQ-DSX-280B压力蒸汽灭菌器(上海宜川),Multlskan酶标仪(赛默飞世尔),UPH-Ⅱ-10T优谱超纯水(成都超纯科技),美国LUNAR Prodigy 生产的双能X线骨密度仪(DEXA)。
1.1.3实验动物 3月龄SPF级(无特定病原体)雌性SD大鼠24只,购于成都达硕实验动物有限公司,实验动物生产许可证号:SCXK(川2013-24),使用许可证号:SYXK(川2014-189)。
1.2 方法
1.2.1大鼠骨质疏松模型制备及实验分组 3月龄清洁级雌性SD大鼠24只,体重200±5g,饲味常规饲料,适应性喂养7 d后,大鼠随机分为3组:模型组(每周2次地塞米松1mg/kg肌注),预防组(每周2次地塞米松1 mg/kg肌注+每天1次灌胃雷奈酸锶600mg/kg);空白对照组,不做任何处理。整个实验周期为6周,第6周最后1次给药结束后2 h,采集样本,进行指标检测。
1.2.2采血及血清收集 实验第6周末次给药2h后,先采用乙醚麻醉大鼠,背部主动脉采集血液,将血液于4℃,静置3h后,3000rpm离心l0min,收集血清。将血清置于-70℃冷冻保存,待用。
1.2.3骨密度和骨矿物含量测定 第6周,末次给药2h后,取大鼠左侧股骨,剔净其附着软组织,置于生理盐水中冲洗。用浸透生理盐水的纱布包裹,检测时去掉纱布。采用小动物梯级标准分析软件,用双能X线骨密度仪(DEXA)测定,记录骨密度。
1.2.4血清指标检测 按试剂盒说明,采用ELISA 法,检测血清白介素-8(IL-8)、血骨碱性磷酸酶(BALP)、抗酒石酸酸性磷酸酶5b(TRACP 5b)、骨钙素(OCN)。
1.2.5统计分析 用SPSS17.0软件进行统计分析。采用独立样本t检验,数据以均数±标准差(x-±s)表示,以P<0.05作为有统计学意义,以P<0.01作为有显著性统计学意义。
2.结果
2.1 BMD和BMC含量
各组大鼠骨密度(BMD)、骨矿含量(BMC)检测见表1。结果表明,模型组的骨密度和骨矿物含量比正常组明显减低(P<0.01),表明地塞米松造大鼠骨质疏松模型成功。经雷奈酸锶药物干预,骨密度和骨矿物含量明显高于模型组,有统计学意义(P<0.05)。
注:与空白对照组比较,*P<0.05,**P<0.01;与模型组△P<0.05,△△P<0.01
3.讨论与分析
骨质疏松是系统性骨骼性疾病,其发病机理在于骨形成代谢过程中,骨吸收和骨形成发生失衡。临床表现为骨小梁变细变薄,断裂,数量减少,孔隙变大,生物力学性能降低,骨密度下降,往往伴随骨微观结构退化和骨量降低,骨脆性增加,患者易发生骨折[3,4]。骨质疏松可以造成骨结构变化以及骨量丢失,出现骨吸收增加、骨小梁减少等,均可导致骨强度降低。影响骨强度的因素较多,其中最重要的两项为骨密度(BMD)和骨矿物含量(BMC)[5]。此外,骨结构、骨的代谢能力、骨体积等,也可影响骨强度。本文采用了双能X线吸收法测定BMD和BMC,该方法也是目前最普遍的方法。骨密度(BMD)是反映骨质量多少的重要指标之一。骨密度指单位面积的骨矿盐含量,该指标也是诊断骨质疏松的参考标准。骨矿物含量(BMC)检测可计算出骨所含矿物质的总量[6]。雷奈酸锶既可促进骨形成,同时又可以抑制骨吸收。这种“双重作用”也是该药和其他大部分抗骨质疏松药相比,明显的优势[7]。因此,该药不仅可以维持和恢复骨微结构的正常形态,还可以明显增加骨密度。本研究结果表明,模型组大鼠的骨密度和骨矿物含量比正常组明显减低(P<0.01),表明地塞米松造大鼠骨质疏松模型成功。经雷奈酸锶药物干预,骨密度和骨矿物含量明显高于模型组(P<0.05),表明雷奈酸锶干预可以有效的减少地塞米松造成的BMD和BMC降低,从而起到预防骨质疏松的作用。
雷奈酸锶是一种新型的抗骨质疏松药物。它的化学名为5-[二(羧甲基)氨基]-3-羧甲基-4-氰基-2-噻吩羧酸二锶盐,是由稳定态锶原子和有机雷奈酸组成[8]。雷奈酸是一种口服药物载体,可在肠道吸收。可吸收的部分与骨结合,未结合部分经肾脏代谢,排出体外。锶作是一种碱性元素。锶与钙类似,是骨骼的活性成分之一[2。人体内骨骼在自然状态下,锶呈微量存在,雷奈酸锶可提供更多锶结合在体内的骨质中。关于雷奈酸锶治疗骨质疏松机制,学者主要认为,归结于雷奈酸锶因其锶盐的离子形式发挥作用,从而实现了“增加骨形成”和“抑制骨吸收”的双重效应。有体外细胞实验证实,雷奈酸锶可以使骨前细胞的代谢率显著提高30%~60%,并具有时间依赖性[10,11],更多的机制,尚不完全清楚,因此有必要对骨代谢标志物进行考察。本研究考察了雷奈酸锶对IL-8、BALP、5b(TRACP 5b)和OCN的影响。这些指标是骨质疏松的指示性血清指标。IL-8是免疫细胞因子之一,对特异和非特异的免疫反应细胞具有强烈的趋化作用,也是调节骨代谢的重要蛋白质因子,IL-8可激活破骨细胞吸收和抑制骨生成的作用[12]。本文骨质疏松模型组的IL-8明显高于正常组(P<0.01),雷奈酸锶药物干预组的明显低于模型组(P<0.01),表明雷奈酸锶可通过降低机体IL-8水平,间接促进骨生成,抑制破骨细胞吸收,从而改善骨质疏松的临床症状。BALP由成骨细胞分泌,其水解膦酸酯,提高局部磷酸含量。同时BALP为骨基质矿化所必须,从而促进机制矿化[13]其含量反映成骨细胞的活性,是成骨细胞成熟和具有活性的标志[14]。本研究模型组BALP较正常对照组明显升高(P<0.05),雷奈酸锶药物干预组的明显低于模型组(P<0.05),具有统计学意义。TRACP在血液循环中有TRACP5a和TRAcP5b两种形式,它们在机体的含量大体相等[15]。来源于巨噬细胞的血清TRACP5a是细胞活跃状态的标志[16],血清TRACP5b除了可来源于激活的巨噬细胞,还可来源于破骨细胞,但因为前者无酶活性,因此只有破骨细胞来源的TRACP5b才具有酶活性,因此,该指标也是评价破骨细胞数量和骨吸收的良好标志物[17,18]。本研究结果表明,模型组TRACP5b较正常对照组明显升高(P<0.01),雷奈酸锶药物干预组的明显低于模型组(P<0.05),雷奈酸锶可通过调控血清TRACP5b水平,进而改善骨质疏松血清指标,这与临床研究报道,骨质疏松患者的血清TRACP5b活性增高一致[19-21]。OCN是由成骨细胞合成分泌的一种特异性非胶原蛋白,是成骨细胞功能熟的标志,当骨形成和骨吸收去耦合时是骨形成的特异性标记物,只在基质矿化时才表达[22,23]。血液中的OCN水平与骨组织中的水平呈正相关,被作为评价成骨细胞功能活动较特异的参数,直接反映成骨细胞活性和骨生理代谢变化[24,25]。本研究结果表明,模型组OCN较正常对照组明显降低(P<0.01),雷奈酸锶药物干预组的明显高于模型组(P<0.05),雷奈酸锶可通过提高血清OCN水平,发挥对抗骨质疏松的作用。
本实验结果表明,雷奈酸锶可提高BMD和BMC,同时降低血清IL-8、BALP 、TRACP 5b水平,提高血清OCN含量,通过发挥促进骨形成和抑制骨吸收的“双重作用”,从而调节改善骨质疏松症状,起到对骨的保护作用,具有预防和治疗骨质疏松的作用。
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论文作者:蒋毅
论文发表刊物:《医药前沿》2017年12月第36期
论文发表时间:2018/3/22
标签:骨质疏松论文; 血清论文; 模型论文; 骨密度论文; 矿物论文; 含量论文; 大鼠论文; 《医药前沿》2017年12月第36期论文;