唑來磷酸聯(lián)合運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對去勢后大鼠骨質(zhì)密度及血清生化指標(biāo)的影響＊

常 祺，黃昌林，朱履剛，陳國立，任洪峰，郭延嶺，周 陽

骨質(zhì)疏松是一種疾病，其特征是骨密度降低，骨組織的微細(xì)結(jié)構(gòu)破壞，因而導(dǎo)致骨脆性增加，容易骨折。絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松（PMOP）發(fā)生于婦女絕經(jīng)后，主要與雌激素水平下降有關(guān)，其代謝特點(diǎn)為骨吸收、骨形成同時(shí)亢進(jìn)的高轉(zhuǎn)換型骨質(zhì)疏松。如何預(yù)防絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松以及其后伴隨出現(xiàn)的骨折，是困擾醫(yī)療界的一大難題。唑來磷酸屬于雙膦酸鹽類藥物，能全面提升骨密度，抑制破骨細(xì)胞的骨吸收，降低骨轉(zhuǎn)換率，降低骨折風(fēng)險(xiǎn)。筆者用雌性大鼠去勢后建立絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥模型，從組織學(xué)觀察、血清生化指標(biāo)以及骨密度幾個(gè)方面來探討應(yīng)用唑來磷酸聯(lián)合適度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是否能起到有效預(yù)防絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的作用。

1 材料和方法

1．1 動(dòng)物分組及模型制備 4月齡未經(jīng)產(chǎn)雌性二級SD大鼠45只，質(zhì)量200～250 g，由第四軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。隨機(jī)分為3組，每組15只：A組為正常對照組，B組為單純?nèi)萁M，C組為治療組（唑來磷酸＋運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練）。組間大鼠體重?zé)o統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。所有大鼠均以3%戊巴比妥鈉40 mg／kg腹腔內(nèi)注射麻醉，在無菌條件下手術(shù)，背部切口。B、C組分離出雙側(cè)卵巢并結(jié)扎，摘除，分層縫合切口。A組大鼠僅行手術(shù)進(jìn)入腹腔，切除少量脂肪組織后關(guān)閉腹腔。 所有大鼠均在室溫18～20℃，濕度50%～60%的同等條件下飼養(yǎng)，自由攝取水和食物。C組大鼠術(shù)后給予唑來磷酸皮下注射 0．5 mg／kg·d（商品 名 “密 固 達(dá) ”，Novartis Pharma Schweiz AG，Switzerland）。同時(shí)在術(shù)后2周開始進(jìn)行跑步訓(xùn)練，實(shí)驗(yàn)大鼠放置于跑臺(tái)上行勻速跑步訓(xùn)練，跑道末端有聲、光、電刺激裝置，跑道速度為15 m／min。每天上下午各訓(xùn)練1 h。各組大鼠于術(shù)后第12周處死。實(shí)驗(yàn)大鼠處死時(shí)采用斷頭取血法采血，骨骼標(biāo)本于采血后立即解剖取材。實(shí)驗(yàn)過程中B組及C組分別有1只大鼠死亡。

1．2 方法

1．2．1 骨組織形態(tài)學(xué)光鏡觀察 大鼠處死后即取第三腰椎剔凈軟組織，切取大小適宜標(biāo)本，10%甲醛溶液固定 48 h，常規(guī)脫水、透明、浸蠟、包埋、切片。HE染色，脫水，透明，封片，觀察皮質(zhì)骨和骨小梁形態(tài)、梁髓比例等。

1．2．2 血清生化指標(biāo)檢測 血液標(biāo)本 2000 r／min離心10 min，取上清液作血標(biāo)本，－20℃冷凍保存。血清鈣（S－Ca）用甲基百里香酚藍(lán)法測定；血清磷（S－Pi）用硫酸亞鐵法測定；血清堿性磷酸酶（AKP）用磷酸苯二鈉法測定，骨鈣素（BGP）用放免法測定。相關(guān)試劑盒及試劑購自武漢博士德公司。

1．2．3 骨密度（BMD）測量 大鼠處死后即取第四腰椎剔凈軟組織，10%甲醛溶液固定。用DPXIQ7040雙能X線骨密度儀（美國LUNAR公司）做大鼠腰椎BMD測定。每只大鼠腰四椎體測定3次，取其平均值。

1．3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 所有數(shù)據(jù)均采用SPSS10．0統(tǒng)計(jì)軟件包分析，結(jié)果以±s表示。組間比較采用非參數(shù) Mann－Whitney U 檢驗(yàn)（雙側(cè)）。P＜0．05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2．1 各組骨組織形態(tài)的光學(xué)顯微鏡觀察結(jié)果 與正常對照組相比，單純?nèi)萁M的腰椎骨小梁數(shù)量明顯減少，髓腔擴(kuò)大，小梁厚度明顯變薄，許多骨小梁出現(xiàn)穿孔、斷裂現(xiàn)象，治療組的髓腔與骨小梁的比例與正常對照組相比區(qū)別不明顯，骨小梁的數(shù)目增加，小梁的厚度增加，也可見骨小梁穿孔的現(xiàn)象，但視野下穿孔的數(shù)量少于去勢組。

2．2 血清生化指標(biāo)測定 見表1。

2．3 骨密度測定 各組大鼠腰椎骨密度測定值對照組（0．2601±0．0211）g／cm2；單純?nèi)萁M（0．2004±0．0408） g／cm2；治療組（0．2553±0．0418） g／cm2。

3 討 論

絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥是目前發(fā)病率較高的骨代謝性疾病，它是由于絕經(jīng)后卵巢功能明顯減退，雌激素分泌水平下降所致。近年研究發(fā)現(xiàn)，人類成骨細(xì)胞上有雌激素受體［1］。骨是雌激素靶組織，雌激素可通過多種途徑影響骨代謝。因此，雌激素對骨代謝有直接和間接作用。絕經(jīng)后，雌激素水平迅速下降，一方面，不能抑制破骨細(xì)胞活性，反而影響成骨細(xì)胞活性，使骨基質(zhì)分泌減少，骨轉(zhuǎn)換加速，骨吸收大于骨形成，骨代謝出現(xiàn)負(fù)平衡。另一方面，影響鈣調(diào)節(jié)激素。雌激素減少，拮抗甲狀旁腺激素（PTH）的骨吸收作用減弱，使骨對甲狀旁腺素的敏感性增加，破骨細(xì)胞增殖，活動(dòng)加強(qiáng)，從而骨吸收加重；同時(shí)使降鈣素（CT）分泌降低，破骨細(xì)胞活性增強(qiáng)，骨的形成減少，骨吸收量和骨形成量之間平衡失調(diào)，致使骨質(zhì)變薄，骨量減少，骨密度、骨強(qiáng)度、骨鈣含量均下降。

在骨代謝生化指標(biāo)中，鈣磷本身為骨組成無機(jī)鹽成分，其血清內(nèi)水平反映骨代謝水平。AKP［2］和BGP［3，4］主要由成骨細(xì)胞合成，反映成骨細(xì)胞活動(dòng)程度以及成骨過程，為骨轉(zhuǎn)換的特異性指標(biāo)。骨密度反映單位體積骨的骨礦含量，是評估骨量的一個(gè)重要指標(biāo)。測量骨量可以較客觀而且準(zhǔn)確地評價(jià)骨質(zhì)疏松程度［5］。本文實(shí)驗(yàn)選取第四腰椎椎體為測量部位，是因?yàn)樵摬课皇枪琴|(zhì)疏松易發(fā)部位。

骨質(zhì)疏松的治療方法包括：選擇抑制骨吸收藥，以防止骨質(zhì)進(jìn)一步丟失；另一方面選用促進(jìn)骨形成藥，以提高骨量降低，抑制骨折發(fā)生率。雙膦酸鹽類藥物與含鈣晶體有高度親和力，可以抑制骨吸收，選擇性吸附骨礦物質(zhì)表面，被破骨細(xì)胞吸收后干擾破骨細(xì)胞的多個(gè)生化過程［6］，具有抑制溶解鈣結(jié)晶的作用，因此這類藥物已成為目前用于防治以破骨細(xì)胞為主的各種代謝性骨病及高轉(zhuǎn)化型骨質(zhì)疏松癥的藥物之一。

表1 各組大鼠血清 Ca、P、ALP、BGP 測定結(jié)果（±s）

注：與對照組相比，△P＜0．01；與單純?nèi)萁M相比，▲P＜0．01；與治療組相比，★P＜0．01；與對照組相比，＊P＜0．05；與治療組相比，＃P＜0．05

組別 n Ca（mmol／L） P（mmol／L） ALP（U／L） BGP（ng／ml）對照組 15 2．240±0．202▲＃ 1．433±0．166▲★ 112．25±11．99▲ 20．35±3．09▲＃單純?nèi)萁M 14 3．053±0．172△★ 1．611±0．097△ 140．96±11．70△★ 27．86±4．43△★治療組 14 2．670±0．455＊▲ 1．732±0．204△ 115．11±9．47▲ 22．13±4．46＊▲

本文結(jié)果顯示，術(shù)后12周治療組大鼠血清鈣、AKP及骨鈣素水平明顯低于單純?nèi)萁M，而且骨密度增高，這說明經(jīng)過適量運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練以及唑來磷酸治療，大鼠去卵巢后體內(nèi)骨改建的高轉(zhuǎn)換狀態(tài)得到緩解，在抑制骨吸收的同時(shí)，骨吸收進(jìn)程相對得到加強(qiáng)。骨密度提高但未達(dá)到正常標(biāo)準(zhǔn)，考慮可能是觀察時(shí)間較短所致，具體效果還有待于進(jìn)一步觀察。

本文結(jié)果還顯示，使用唑來磷酸可以顯著拮抗大鼠的骨質(zhì)疏松，充分發(fā)揮其抑制骨吸收的作用，減少過度骨代謝，維持正常骨量與強(qiáng)度。還有，適度負(fù)重運(yùn)動(dòng)對于絕經(jīng)后骨骼的保持是必不可少的。那些將重點(diǎn)放在增加肌肉力量的運(yùn)動(dòng)可能也有益處，尤其對于非負(fù)重骨。而且，為了保持由于運(yùn)動(dòng)所增加的骨密度，還應(yīng)該在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)保持適量運(yùn)動(dòng)習(xí)慣［7］。絕經(jīng)后女性的最佳運(yùn)動(dòng)計(jì)劃應(yīng)該包括能夠改善力量、柔韌性和協(xié)調(diào)性素質(zhì)的活動(dòng)，這些活動(dòng)可以間接地、有效地降低骨質(zhì)疏松性骨折的發(fā)生。

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