蒋毅
(四川绵阳市安州区人民医院骨科 四川 绵阳 622650)
【摘要】目的:研究利塞膦酸钠对醋酸泼尼松诱导骨质疏松大鼠的作用。方法:28只雌性SD大鼠随机分为模型组和治疗组。模型组和治疗组灌服醋酸泼尼松,治疗组同时皮下注射利塞膦酸钠,8周后检测骨密度(BMD)和骨矿物含量(BMC)以及血清学指标。结果:治疗组BMD和BMC含量明显高于模型组(P<0.05);治疗组大鼠血清TNF-α明显低于模型组(P<0.05);血清IGF-1和IGFBP-3明显高于模型组(P<0.05);血清IL-10高于模型组,但无统计学差异(P>0.05)。结论:利塞膦酸钠可提高骨密度和骨矿物含量,同时改善多项血清指标,对醋酸泼尼松诱导大鼠骨质疏松有一定治疗作用。
【关键词】利塞膦酸钠;糖皮质激素性骨质疏松;大鼠
【中图分类号】R580 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2018)14-0029-03
Effect of Risedronate on Osteoporosis Induced by Prednisone Acetate in Rats
Jiang Yi.
Department of Orthopedics, Anzhou District People's Hospital of Mianyang city, Sichuan Province, 622650,China
【Abstract】Objective To study the effect of risedronate on prednisone-induced osteoporosis in rats. Methods 28 female SD rats were randomly divided into model group and treatment group. The model group and the treatment group were given prednisone acetate. The treatment group was also given subcutaneous injection of risedronate sodium. After 8 weeks, the bone mineral density (BMD), bone mineral content (BMC) and serological indicators were measured. Results The levels of BMD and BMC in the treatment group were significantly higher than those in the model group (P<0.05). The levels of serum TNF-α in the treatment group were significantly lower than those in the model group (P<0.05), while the levels of IGF-1 and IGFBP-3 were significantly higher than those in the model group (P<0.05). The level of IL-10 in treatment group was higher than that in model group, but there was no significant difference (P>0.05). Conclusion Risedronate sodium can increase BMD and BMC and improve a number of serum indicators of prednisone acetate-induced osteoporosis in rats for providing a therapeutic effect.
【Key words】Risedronate sodium; Glucocorticoid-induced osteoporosis; Rats
骨质疏松症(osteoporosis,OP)表现为单位体积内骨量减少,骨小梁的数目减少,导致骨脆性增加和骨折危险性增高的全身性骨骼疾病[1]。糖皮质激素骨质疏松是最常见的继发性骨质疏松症,可由内源或外源糖皮质激素所致[2]。利塞膦酸钠是一种骨吸收抑制剂,常用于治疗和预防绝经后妇女的骨质疏松症[3]。本文使用一种糖皮质激素醋酸泼尼松造骨质疏松模型,通过考察BMD和BMC以及血清学指标,评估利塞膦酸钠治疗骨质疏松的疗效机制,为临床利塞膦酸钠治疗糖皮质激素继发性骨质疏松提供实验依据。
1.材料和方法
1.1 材料
1.1.1实验动物与分组 4月龄SPF级雌性SD大鼠28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和使用许可证号分别为SCXK(川2013-24)和SYXK(川2014-189)。
1.1.2主要药物及试剂 利塞膦酸钠(Procter & Gamble,P&G,美国)、醋酸泼尼松片(天津天药药业,国药准字:H12020689);大鼠白细胞介素10(IL-10)、大鼠肿瘤坏死因子α(TNF-α)、大鼠胰岛素样生长因子1(IGF-1)和大鼠胰岛素样生长因子结合蛋白3(IGFBP-3)ELISA试剂盒均购自上海茁彩生物科技有限公司。
1.1.3主要仪器 Multlskan酶标仪(赛默飞世尔),双能X线骨密度仪(美国LUNAR Prodigy,DEXA)。
1.2 方法
1.2.1动物造模及分组 28只大鼠(260±10g)随机分为2组:模型组和治疗组均按4.5mg/kg剂量灌服醋酸泼尼松,每周2次;治疗组除了灌服醋酸泼尼松,同时按2.4μg/kg皮下注射利塞膦酸钠,每3d注射1次,模型组按相同剂量注射等量生理盐水。整个实验周期为8周,第8周最后1次给药结束后3h,采集样本,进行指标检测。
1.2.2采血及血清指标检测 实验末次给药后3h,乙醚麻醉大鼠,背部主动脉采集血液,静置2h后,4000rpm离心l0min,收集血清。将血清置于4℃低温保存,2h内检测血清指标。按ELISA试剂盒说明书,检测IL-10、TNF-α、IGF-1和IGFBP-3。
1.2.3 BMD和BMC含量测定 取上述大鼠左侧股骨,剔除附着软组织,采用小动物梯级标准分析软件,用双能X线骨密度仪测定骨密度。
1.2.4统计分析 用SPSS20.0软件进行统计分析。对检测数据进行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。
2.结果
2.1 BMD和BMC含量
模型组和治疗组大鼠BMD、BMC检测结果见表1。结果表明,经利塞膦酸钠干预,治疗组BMD和BMC含量明显高于模型组(P<0.05)。
3.讨论与分析
糖皮质激素有三大类药理作用,包括抗炎、免疫抑制以及抗毒素和抗休克作用,临床应用广泛[4]。其抗炎作用主要针对非感染因素,因此临床上常常用于治疗慢性非感染性疾病,同时还用于过敏性疾病及器官移植[5]。然而糖皮质激素即使采用生理剂量也容易导致骨丢失,长期应用可引起骨质疏松,尤其绝经后妇女属于高危人群,是糖皮质激素应用的主要副作用之一[6]。糖皮质激素可通过4种途径引起骨质疏松:(1)抑制机体对钙、磷的吸收从而影响钙稳态,同时干扰甲状旁腺素(PTH)促进骨吸收;(2)可促发机体雌激素及睾酮合成减少,导致骨质疏松;(3)抑制成骨细胞增殖;(4)引起肌病及肌力下降间接导致骨丢失。利塞膦酸钠是第三代双膦酸盐类药物,可以抑制破骨细胞活性,抗骨吸收,从而治疗骨质疏松[7]。本文通过一种糖皮质激素醋酸泼尼松诱导大鼠骨质疏松,在此动物模型基础上,使用利塞膦酸钠予以治疗,考察其在治疗糖皮质激素类骨质疏松的作用效果。BMD和BMC是评价骨质量以及骨中矿物质含量最直观的两项指标,也是判断骨质疏松的重要参考指标,本文通过双能X线吸收法测定BMD和BMC,发现经利塞膦酸钠干预,治疗组BMD和BMC含量明显高于模型组(P<0.05),从而可有效治疗糖皮质激素所引起的骨质疏松。
IL-10和TNF-α是体内重要的炎性因子,同时也参与调节骨组织内的破骨细胞与成骨细胞功能活动,维持其动态平衡。IL-10由Th2细胞等产生,是一种抑制性细胞因子,可以抑制骨吸收[8]。实验结果显示,利塞膦酸钠可以提高大鼠血清IL-10水平,但与模型组相比无明显差异(P>0.05),提示利塞膦酸钠可能通过提升机体IL-10水平,抑制破骨细胞激活和分化,进而影响成骨细胞增殖,达到治疗骨质疏松的作用,但还需要后期更多研究论证。有研究表明,TNF-α可以促进骨吸收,抑制骨形成[9],本实验结果表明,与模型组相比,治疗组大鼠血清TNF-α明显低于模型组(P<0.05),提示利塞膦酸钠可通过降低TNF-α影响骨吸收和骨形成,起到治疗骨质疏松的作用。结合两个炎性因子变化趋势推测,利塞膦酸钠可通过提升血清IL-10水平从而抑制TNF-α,进一步抑制破骨细胞分化,降低骨吸收,从而改善骨质疏松的症状。本实验还考察了血清IGF-1和IGFBP-3。IGF-1可提升成骨细胞活性从而参与骨骼重建,促进骨生成;IGFBP-3与IGF-1具有很好的相关性,IGFBP-3可与IGF-1结合,阻止IGF-1血管外流并调节其与受体的相互作用[10]。有研究报道,IGFBP-3与IGF-1含量与骨质疏松成负相关,与骨密度有明显正相关[11]。本文实验结果表明,利塞膦酸钠可以明显提升大鼠血清IGF-1和IGFBP-3含量(P<0.05),结合前期骨密度检测,也印证了IGFBP-3、IGF-1与骨密度的相关性。
综上所述,本实验结果表明,利塞膦酸钠可提高糖皮质激素继发性骨质疏松大鼠的骨BMD和BMC,同时降低血清TNF-α水平,提高血清IGF-1、IGFBP-3和 IL-10含量,从而调节改善骨质疏松症状,保护骨组织,可为临床治疗糖皮质激素继发性骨质疏松提供实验依据。
【参考文献】
[1]殷玉莲, 陈红风. 骨质疏松症中西医发病机制与治疗研究进展[J]. 辽宁中医药大学学报, 2017(10):89-93.
[2]吕祥, 程彬彬, 杜娟, 等. 糖皮质激素性骨质疏松症发病机制及其中药治疗研究概况[J]. 世界中医药, 2011, 06(2):180-182.
[3] Feldbrin Z, Luckish A,Shargorodsky M.Effects of long-term risedronate treatment on serum ferritin levels in postmenopausal women with osteoporosis:the impact of cardiovascular risk factor load[J]. Menopause-the Journal of the North American Menopause Society, 2016, 23(1):55.
[4] Coutinho A E,Chapman K E.The anti-inflammatory and immunosuppressive effects of glucocorticoids, recent developments and mechanistic insights[J]. Molecular & Cellular Endocrinology, 2011, 335(1):2-13.
[5] Zhang S, Shen Z, Hu G, et al. Effects of endogenous glucocorticoids on allergic inflammation and T(H)1/T(H)2 balance in airway allergic disease[J]. Annals of Allergy Asthma & Immunology, 2009, 103(6):525-534.
[6]宗群川, 王涛. 新型气体信号分子H2S与骨质疏松的研究概况[J]. 中国骨质疏松杂志, 2017, 23(10):1396-1400.
[7]Sefc L, Broulík P, Pelichovská T, et al. Risedronate has no adverse effects on mouse haematopoiesis[J]. Folia Biol, 2007, 53(4):143-145.
[8] Fazzalari N L.Bone remodeling:A review of the bone microenvironment perspective for fragility fracture (osteoporosis) of the hip.[J]. Seminars in Cell & Developmental Biology, 2008, 19(5):467-472.
[9]杨丽, 蔡宇, 张荣华. TNF-α与绝经后骨质疏松症研究进展[J]. 陕西医学杂志, 2005, 34(2):216-217.
[10] Delafontaine P, Song Y H, Li Y. Expression, regulation, and function of IGF-1, IGF-1R, and IGF-1 binding proteins in blood vessels[J]. Arteriosclerosis Thrombosis & Vascular Biology, 2004, 24(3):435.
[11]吴文, 智喜梅, 李东风,等. 绝经后妇女骨质疏松患者血清IGF-1、IGFBP-3与骨密度及骨代谢指标的关系[J]. 中国病理生理杂志, 2007, 23(2):376-378.
论文作者:蒋毅
论文发表刊物:《医药前沿》2018年5月第14期
论文发表时间:2018/5/8
标签:骨质疏松论文; 血清论文; 大鼠论文; 激素论文; 膦酸论文; 模型论文; 醋酸论文; 《医药前沿》2018年5月第14期论文;