α-玉米赤霉醇對去卵巢大鼠骨代謝生化指標(biāo)的影響

程 煒 李少春 段 斐 崔 娜 高 文

1.河北大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院；2.河北省保定市第一醫(yī)院，河北 保定 071000

絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥（Postmeno pausal Osteoporosis，PMOP）是一種以全身骨量減少、骨組織微觀結(jié)構(gòu)退變?yōu)樘卣鞯拇x性骨病，其發(fā)病的主要原因為體內(nèi)雌激素缺乏，是最常見的老年女性疾病之一[1]。雌激素替代療法（Hormore replacement t reatment，HRT）是現(xiàn)在治療PMOP的主要方法，但長期應(yīng)用雌激素副作用嚴(yán)重，限制了HRT的應(yīng)用，因此尋找新的雌激素替代藥物很有必要。α-玉米赤霉醇（αzearalanol，α-ZAL）是一種植物雌激素，具有與雌激素類似的作用，但副作用較雌激素較少，是一種新型的植物雌激素。已有研究發(fā)現(xiàn)α-ZAL具有與雌激素類似的心血管保護(hù)作用，長期應(yīng)用對乳腺和子宮的增殖作用較雌激素明顯降低，關(guān)于α-ZAL對骨代謝的影響報道較少。本研究以去卵巢大鼠建立絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥模型，研究α-ZAL對絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥骨代謝指標(biāo)的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

6月齡雌性SD大鼠40只，體重250-300g，河北醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供，動物合格證號：906155。

1.2 試劑及藥物

α玉米赤霉醇，sigma公司；戊酸雌二醇片（補(bǔ)佳樂），廣州先靈制藥公司。BGP放免試劑盒，北京華英生物技術(shù)研究所；Ⅰ型膠原羧基端肽（ICTP）及抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）試劑盒，由南京建成生物工程研究所提供。

1.3 動物分組及處理

大鼠實驗室適應(yīng)一周后隨機(jī)分為四組：空白對照組（Sham）、模型組（OVX）、雌二醇治療組（OVX+E2）、α-ZAL治療組（OVX＋α-ZAL），每組10只。三組大鼠經(jīng)水合氯醛麻醉后，沿下腹部切口行雙側(cè)卵巢切除術(shù)，假手術(shù)組大鼠不切除卵巢僅切除卵巢周圍部分脂肪組織。術(shù)后給于青霉素20萬U肌肉注射抗炎，每天一次，連續(xù)3天。各組大鼠從手術(shù)后第三周開始灌胃給藥，雌二醇組給予戊酸雌二醇1mg/kg，α-ZAL組給予α-ZAL1mg/kg，每日一次，假手術(shù)組和模型組灌胃相應(yīng)體積生理鹽水，連續(xù)灌胃12周。

1.4 骨代謝生化指標(biāo)測定

各組大鼠給藥12周后，水合氯醛麻醉，腹主動脈取血。室溫靜置2h后離心分離血清。全自動生化儀測定血清堿性磷酸酶水平；放射免疫法測定血清骨鈣素；抗酒石酸酸性磷酸酶、Ⅰ型膠原羧基端肽（ICTP）測定應(yīng)用Elisa法。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS14.0進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，結(jié)果用x±s表示，總體進(jìn)行方差分析，組間比較用LSD法。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 實驗結(jié)果

2.1 各組大鼠骨吸收指標(biāo)的變化 模型組大鼠TRACP與ICTP較假手術(shù)組明顯降低，差異有顯著性（P＜0.01）；而雌二醇組和α-ZAL組大鼠TRACP和ICTP較模型組降低（P＜0.05），但較假手術(shù)組仍高；雌二醇組和α-ZAL組之間無顯著性差異。（表1）

表1 各組大鼠骨吸收指標(biāo)變化

2.2 各組大鼠骨形成指標(biāo)的變化 模型組ALP和BGP水平明顯高于其它各組，差異有顯著性；雌二醇組和α-ZAL組ALP和BGP水平較模型組明顯降低（P＜0.01），但E2組和α-ZAL組較假手術(shù)組明顯升高。（表2）

表2 各組大鼠骨形成指標(biāo)變化

3 討論

正常成人期骨代謝主要靠破骨細(xì)胞的骨吸收和成骨細(xì)胞的骨形成之間的協(xié)調(diào)平衡，骨轉(zhuǎn)換的過程即是破骨細(xì)胞不斷清除舊骨，成骨細(xì)胞形成類骨質(zhì)并進(jìn)行礦化的過程。骨量的多少取決于同一骨重建單位中骨形成與骨吸收的平衡。當(dāng)這一平衡被破壞，骨吸收大于骨形成時，就導(dǎo)致了骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生。骨轉(zhuǎn)換過程可以通過生化指標(biāo)反映出來，間接顯示成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞的活性[2]。本實驗結(jié)果顯示，α-ZAL具有調(diào)節(jié)血清骨代謝生化指標(biāo)的作用，表明其可影響骨代謝，有望成為防治絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的新型植物雌激素。

血清骨代謝生化指標(biāo)包括反映骨生成的指標(biāo)和反映骨吸收的指標(biāo)，TRACP主要由破骨細(xì)胞釋放，破骨細(xì)胞活性增強(qiáng)時分泌增加，故可以反映體內(nèi)破骨細(xì)胞活性和骨吸收狀況。研究發(fā)現(xiàn)，TRAP可以促進(jìn)骨吸收過程，能調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞的骨結(jié)合功能，所以破骨細(xì)胞的活性及骨吸收可通過測量血漿中的TRAP水平來反映。薛延等[3]通過對血清TRAP的檢測發(fā)現(xiàn)，絕經(jīng)后的女性該值的水平明顯高于絕經(jīng)前，同時絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥者TRAP的水平又明顯高于正常絕經(jīng)后女性，說明檢測該指標(biāo)可以有效的區(qū)分正常人與骨質(zhì)疏松患者。本實驗中，大鼠去卵巢后血清TRAP水平較假手術(shù)組明顯增高，說明去卵巢后大鼠破骨細(xì)胞活性增強(qiáng)，骨吸收增加。而經(jīng)過雌激素和α-玉米赤霉醇治療后，血清TRAP水平降低，結(jié)果表明雌激素和α-玉米赤霉醇均能抑制破骨細(xì)胞的活性，抑制骨吸收過程，對絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的發(fā)展可能會產(chǎn)生一定的抑制作用。

Ⅰ型膠原羧基端肽（ICTP）同樣是一種反映骨吸收的血清指標(biāo)，由骨Ⅰ型膠原降解產(chǎn)生。血清中ICTP濃度的增高與骨溶解有關(guān)，反映骨質(zhì)疏松癥患者骨吸收增加。檢測血中ICTP的值可直觀反映骨吸收情況，有利于早期診斷骨質(zhì)疏松癥。Garnero等[4]認(rèn)為，ICTP來自于骨吸收和疏松結(jié)締組織降解，是反映骨吸收高度敏感的特異性指標(biāo)。本實驗結(jié)果顯示，各組大鼠血清ICTP的變化同血清TRAP水平變化類似，雌激素和α-玉米赤霉醇均能降低ICTP的水平。

ALP和BGP是反映骨形成的指標(biāo)，主要來源于成骨細(xì)胞，成骨細(xì)胞活動增強(qiáng)時可使血清ALP和BGP水平升高，而骨質(zhì)疏松時由于骨吸收增加，使成骨細(xì)胞活動代償性的增高，從而血清ALP和BGP水平增高。雌激素能抑制破骨細(xì)胞的活動，減緩骨吸收，并且成骨細(xì)胞具有促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖和分化、增加基質(zhì)的沉積與礦化的作用[5]，能改變成骨細(xì)胞分化標(biāo)志物如ALP、BGP的表達(dá)。本實驗結(jié)果顯示模型組ALP水平顯著高于其余各組，而雌二醇組和α-ZAL組ALP水平較模型組明顯降低，但高于假手術(shù)組，提示α-ZAL也具有與雌二醇能夠抑制骨轉(zhuǎn)化，使骨質(zhì)疏松癥高轉(zhuǎn)換性骨代謝狀態(tài)的到改善。通過對血清BGP水平的檢測，發(fā)現(xiàn)雌二醇組和α-ZAL組BGP水平也有降低趨勢，與ALP變化一致。

綜上所述，本研究結(jié)果表明α-ZAL可改善血清骨代謝生化指標(biāo)，可以減少骨吸收，抑制去卵巢大鼠高骨轉(zhuǎn)換率，對絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥具有一定的防治作用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

[1]Sambrook P，Cooper C．Osteoporosis.Lancet 2006．

[2]Sambrook P，Cooper C．Osteoporosis．Lancet，2006，17：2010－2018．

[3]薛延，張海文，楊立紅，等．血清骨特異性酸性磷酸酶的臨床意義．中華內(nèi)分泌代謝雜志，2003，19：466－467．

[4]Garnero P，F(xiàn)er reras M，Karsdal MA，et al.The typeⅠcol lagen f ragments ICTP and CTX reveal distinct enzymatic pathways of bone col lagen degradation.J Bone Miner Res，2003，18：859－867．

[5]Qu Q，Perala-Heape M，Kapanen A，et al.Estrogen enhances differentiation of osteoblasts in mouse bone mar row cul t rure[J]．Bone，1998，22（3）：201－209．