含輔酶Q10的紅曲膠囊對(duì)去卵巢合并D-半乳糖大鼠股骨的影響

呂思敏，于　瓊，司徒永立，孫金影，崔　燎,4，吳　鐵,

(1.廣東醫(yī)科大學(xué)廣東潤和生物科技有限公司輔酶Q10聯(lián)合研究中心；2.廣東醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，廣東 東莞　523808；3.廣東醫(yī)科大學(xué)病原生物學(xué)與免疫學(xué)研究所，4.廣東天然藥物研究與開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江　524023)

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含輔酶Q10的紅曲膠囊對(duì)去卵巢合并D-半乳糖大鼠股骨的影響

呂思敏1，于瓊2，司徒永立3，孫金影2，崔燎2,4，吳鐵1,2

(1.廣東醫(yī)科大學(xué)廣東潤和生物科技有限公司輔酶Q10聯(lián)合研究中心；2.廣東醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，廣東 東莞523808；3.廣東醫(yī)科大學(xué)病原生物學(xué)與免疫學(xué)研究所，4.廣東天然藥物研究與開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江524023)

目的采用大鼠去卵巢合并D-半乳糖誘導(dǎo)老年性骨質(zhì)疏松的動(dòng)物模型來評(píng)價(jià)含輔酶Q10的紅曲膠囊對(duì)其股骨的骨藥理學(xué)作用，并與雌激素己烯雌酚比較。方法3 mon齡SPF級(jí)♀ SD大鼠，隨機(jī)分為假手術(shù)對(duì)照組(CON)，去卵巢組(OVX)、模型組(MOD)，己烯雌酚組(DES)和紅曲膠囊組(RYR)，連續(xù)給藥60 d。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，取左側(cè)股骨檢測鈣、磷和羥脯氨酸含量；取右側(cè)股骨進(jìn)行三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)，然后用Micro CT進(jìn)行骨量分析。結(jié)果與CON組相比，MOD組的大鼠體重明顯增加；股骨的最大載荷、剛度、最大強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、彈性模量均明顯降低；股骨的Ca、P、Hyp含量均明顯降低；Micro CT指標(biāo)BV/TV、Tb.N、BMD、Conn-Dens均明顯降低，Tb.Sp、SMI均明顯增加。與MOD組相比，RYR組體重明顯降低；各力學(xué)指標(biāo)均有增加的趨勢；Ca和P的含量均明顯增加；BV/TV、Tb.N、Tb.Th、BMD、Conn-Dens均明顯增加，Tb.Sp明顯降低。與MOD組相比，DES組股骨的各項(xiàng)指標(biāo)趨勢與RYR組相一致。但與DES組相比，RYR組體重明顯降低，Ca和P含量明顯增加，BV/TV、Tb.N、Tb.Th、Conn-Dens明顯升高，Tb.Sp、SMI明顯降低。結(jié)論去卵巢合并D-半乳糖可誘導(dǎo)大鼠股骨出現(xiàn)老年性骨質(zhì)疏松的表現(xiàn)，含輔酶Q10的紅曲膠囊可使去卵巢合并D-半乳糖大鼠的體重明顯減輕，股骨礦物質(zhì)含量丟失得到恢復(fù)；股骨的骨丟失明顯減輕，骨微觀結(jié)構(gòu)得到明顯改善。且0.5顆·kg-1的紅曲膠囊在增加松質(zhì)骨骨小梁數(shù)量上比30 μg·kg-1己烯雌酚效果要好。

輔酶Q10；紅曲膠囊；去卵巢；D-半乳糖；骨質(zhì)疏松；己烯雌酚；大鼠

含輔酶Q10的紅曲膠囊是從中藥紅曲提取制備而成的一種創(chuàng)新藥物，與以往主要含有洛伐他汀及他汀同系物的紅曲膠囊不同。目前的觀點(diǎn)認(rèn)為他汀類是紅曲膠囊降血脂的主要有效成分，臨床研究觀察到，長期應(yīng)用他汀類治療高脂血癥及冠心病，常常出現(xiàn)肝功能損傷等不良反應(yīng)，但合用輔酶Q10之后這種情況就得到改善[1]。我們在對(duì)紅曲菌絲體的研究中，發(fā)現(xiàn)紅曲菌絲體含有輔酶Q10，因此我們從紅曲菌絲體中提取輔酶Q10后與紅曲的他汀類成分制備成含輔酶Q10的紅曲膠囊。本研究采用大鼠去卵巢合并應(yīng)用D-半乳糖誘導(dǎo)老年性骨質(zhì)疏松的動(dòng)物模型，評(píng)價(jià)該膠囊的抗衰老作用及骨藥理學(xué)作用，現(xiàn)報(bào)道如下。

1　材料與方法

1.1動(dòng)物45只SPF級(jí)3 mon齡SD大鼠，♀，體質(zhì)量(231.11±18.96)g。由廣東省中山大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量合格證號(hào)碼為：SCXK(粵)2011-0029。

1.2藥物己烯雌酚注射液購于上海通用制藥股份有限公司，批號(hào)100204；D-半乳糖購于天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所，批號(hào)20120928；紅曲膠囊由廣東醫(yī)學(xué)院醫(yī)藥科技開發(fā)中心提供，每粒紅曲膠囊含洛伐他汀為1.31 mg，輔酶Q10為6.28 μg。

1.3儀器與試劑Micro CT儀(viva CT40，SCANCO Medical AG)，BioTek Synergy 2多功能酶標(biāo)儀，Eppendorf高速冷凍離心機(jī)，賽多利斯BT 25S電子天平，電感偶合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP)，858 Mini Bionix型材料測試系統(tǒng)(MTS，USA)，羥脯氨酸測試盒購于南京建成生物工程研究所，批號(hào)：20130109。

1.4實(shí)驗(yàn)方法45只SD大鼠適應(yīng)性養(yǎng)1周后，根據(jù)體質(zhì)量隨機(jī)分配為5組，每組9只。① 假手術(shù)組(CON)：每天灌胃蒸餾水5 mL·kg-1。② 去卵巢組(OVX)：雙側(cè)去卵巢，每天灌胃蒸餾水5 mL·kg-1。③ 模型組(MOD)：雙側(cè)去卵巢后，每天皮下注射D-半乳糖100 mg·kg-1。④ 己烯雌酚組(DES)：造模后，每天灌胃己烯雌酚30 μg·kg-1。⑤ 紅曲膠囊組(RYR)：造模后，每天灌胃紅曲膠囊0.5顆·kg-1。各組大鼠自由飲水和攝食，并連續(xù)灌胃給藥60 d。動(dòng)物每周稱體重1次，并按照體重的變化來調(diào)整給藥的劑量。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，用戊巴比妥鈉(1.5 mL·kg-1)來進(jìn)行腹腔注射，大鼠麻醉后，右心室徹底抽血以處死大鼠。取左側(cè)股骨檢測骨鈣、骨磷和羥脯氨酸含量；右側(cè)股骨做三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，之后再進(jìn)行Micro CT檢測。

1.5觀察指標(biāo)及測定方法

1.5.1大鼠體重的觀察每周稱大鼠體重1次，實(shí)驗(yàn)第8周在實(shí)驗(yàn)結(jié)束前停止供應(yīng)飼料喂養(yǎng)12 h，稱重，作為實(shí)驗(yàn)結(jié)束的最后體重。

1.5.2大鼠骨鈣、骨磷和羥脯氨酸含量的測定左側(cè)股骨精密稱重后，置于烤箱80℃烘烤72 h后至恒重，再次精密稱重。隨后將烘烤干的每份骨標(biāo)本放入10 mL安培瓶中，加入5 mL 6 mol·L-1的HCL，酒精噴燈火燒密封安瓿瓶口后，再于108℃烤箱中消化24 h，之后取出過濾。取股骨原濾液0.25 mL，加入蒸餾水稀釋至5 mL，搖勻后為稀釋液。將骨稀釋液分為兩份：一份取骨稀釋液0.25 mL，加入蒸餾水稀釋至5 mL，用ICP儀檢測骨Ca、P的含量，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品含量和樣品稀釋倍數(shù)類計(jì)算Ca、P的含量；另一份取骨稀釋液1 mL，用羥脯氨酸測試盒中調(diào)pH值的乙液來調(diào)pH值到6～6.8，再加入蒸餾水稀釋至10 mL，之后按照測定試劑盒的方法，測定樣品的吸光度值，再根據(jù)公式計(jì)算羥脯氨酸含量。

1.5.3大鼠骨生物力學(xué)檢測方法[2]將-80℃保存的股骨常溫解凍，用酒精-生理鹽水復(fù)濕，用858 Mini Bionix型材料測試系統(tǒng)分析右側(cè)股骨的力學(xué)性能。把大鼠股骨放在MTS試驗(yàn)機(jī)上，用加載速度為0.01 mm·s-1，跨距(L)為15 mm，直徑為1 mm的壓頭測試。試驗(yàn)后，用游標(biāo)卡尺測量股骨橫斷面的內(nèi)外直徑。計(jì)算骨截面慣性矩，并繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線，得到最大載荷(maximum load)、剛度(stiffness)、最大強(qiáng)度(maximum strength)、斷裂強(qiáng)度(break strength)、彈性模量(elastic modulus)參數(shù)等。

1.5.4大鼠骨結(jié)構(gòu)的Micro CT檢測及分析方法[3]將處理好的股骨下段放入Micro CT儀，對(duì)股骨近干骺端進(jìn)行X-射線掃描。掃描條件為：電壓70 kVp，電流114 μA，掃描時(shí)間為24.8 min(單層)，間隔時(shí)間為200 ms，分辨率為中度(medium)。進(jìn)行角度為180°的投射，對(duì)同一樣品掃描獲得500張不同截面的1024×1024像素的圖片，對(duì)于股骨選取距生長板遠(yuǎn)端2 mm，層厚3 mm的骨組織為興趣區(qū)域(ROI)進(jìn)行三維重建。完成圖像二值化，選定ROI內(nèi)松質(zhì)骨進(jìn)行三維可視化呈現(xiàn)。定量分析使用其軟件(SCANCO Medical AG)，分析參數(shù)。參數(shù)包括骨體積分?jǐn)?shù)(BV/TV)、骨小梁數(shù)量(Tb.N)、骨小梁分離度(Tb.Sp)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨密度(BMD)、結(jié)構(gòu)模型指數(shù)(SMI)、連接密度(Conn-Dens)以及各向異性的程度(DA)等。

2　結(jié)果

2.1各實(shí)驗(yàn)組大鼠體重的變化如Tab 1所示，開始用藥前，大鼠體重各組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，各組大鼠體重隨著時(shí)間的推移而逐漸增加。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，與CON組相比，OVX、MOD組的大鼠體重均明顯增加，分別增加10.83%、9.45%(P<0.01)。與MOD組相比，OVX、DES組體重差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但RYR組的大鼠體重降低了14.29%(P<0.01)。RYR組的大鼠體重與DES組相比，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，RYR組降低了10.45%(P<0.01)。

2.2各實(shí)驗(yàn)組大鼠骨成分的變化由Tab 2可知，與CON組相比，MOD組的股骨Ca、P、Hyp含量分別降低了12.90%(P<0.05)、12.50%(P<0.01)和9.26%(P<0.05)。而與MOD組相比，RYR組Ca和P含量均明顯增加，分別增加了18.52%和28.57%(P<0.01)。此外，與DES組相比，RYR組Ca和P含量明顯增加，分別增加了14.28%和28.57%(P<0.01)，提示去卵巢合并D-半乳糖可導(dǎo)致大鼠股骨骨礦物和膠原的丟失，紅曲膠囊可有效改善此種骨礦物質(zhì)的丟失。

2.3各實(shí)驗(yàn)組大鼠股骨生物力學(xué)的變化由Tab 3可知，MOD組股骨的生物力學(xué)性能指標(biāo)均較CON組的呈下降趨勢，最大載荷、剛度、最大強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、彈性模量，分別降低了8.14%(P<0.05)、14.36%(P<0.05)、16.10%(P<0.01)、15.06%(P<0.05)和16.10%(P<0.05)，且該組的斜型斷裂面明顯比CON組和藥物組大鼠要多，提示去卵巢合并D-半乳糖可明顯降低大鼠股骨的生物力學(xué)性能，容易發(fā)生骨折。與MOD組相比，兩個(gè)藥物的各個(gè)力學(xué)指標(biāo)均有所增加：DES組中的最大載荷、剛度、最大強(qiáng)度分別增加了8.58%、14.27%和11.97%，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；RYR組的最大載荷、剛度、最大強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、彈性模量指標(biāo)均有所增加，分別增加了3.49%、5.06%、10.92%、10.80%、3.90%，但差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.4各實(shí)驗(yàn)組大鼠股骨Micro CT指標(biāo)的變化由Tab 4和Tab 5可知，與CON組相比，MOD組股骨Micro CT指標(biāo)BV/TV、Tb.N、BMD、Conn-Dens均明顯降低，分別降低了72.10%、80.21%、68.45%和77.91%(P<0.01)，Tb.Sp、SMI均較CON組明顯增加，分別增加了440.91%和47.67%(P<0.01)，表明MOD組的大鼠股骨出現(xiàn)極明顯嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)退變，提示去卵巢合并D-半乳糖對(duì)大鼠股骨造成大量的骨丟失，表現(xiàn)出骨質(zhì)疏松癥狀。與MOD組相比，OVX組的DA明顯降低，降低了5.92%(P<0.05)；DES組股骨的BV/TV、Tb.N、Tb.Th、BMD、Conn-Dens均明顯增加，分別增加了134.82%(P<0.01)、230.11%(P<0.01)、20.00%(P<0.05)、129.44(P<0.01)和168.03%(P<0.01)，Tb.Sp明顯降低了68.07%(P<0.01)；而RYR組股骨的各項(xiàng)指標(biāo)趨勢與DES組相一致，BV/TV、Tb.N、Tb.Th、BMD、Conn-Dens均明顯增加，分別增加了346.49%、425.81%、60.00%、152.51和343.03%(P<0.01)，Tb.Sp和SMI均明顯降低，分別降低了82.35%和59.84%(P<0.01)。與DES組相比，RYR組的BV/TV、Tb.N、Tb.Th、Conn-Dens明顯升高，分別增加了90.14%(P<0.01)、59.28%(P<0.01)、33.33%(P<0.05)、65.29(P<0.01)，Tb.Sp、SMI均明顯降低，分別降低了44.74%(P<0.05)、58.20%(P<0.01)，提示己烯雌酚與紅曲膠囊均可明顯增加股骨的骨量，改善骨小梁結(jié)構(gòu)的退變。

Group0wk(g)2wk(g)4wk(g)6wk(g)8wk(g)CON230.53±16.32247.27±15.60260.01±13.76264.33±16.12257.12±15.16OVX232.40±23.32252.73±28.19265.25±27.38281.41±23.59284.97±23.34**MOD230.77±19.84255.77±18.41267.94±19.30277.40±19.68281.41±21.73**DES232.76±18.12242.80±13.11252.39±15.82263.22±17.29269.36±19.09RYR229.07±20.87214.92±15.55**##△△224.98±15.84**##△△236.67±14.38**##△△241.20±13.11##△△

*P<0.05,**P<0.01vsCON;#P<0.05,##P<0.01vsMOD;△P<0.05,△△P<0.01vsDES

Tab 2　Effects of drugs on content of Ca, P and Hyp of femur in rats(n=9)

*P<0.05,**P<0.01vsCON;#P<0.05,##P<0.01vsMOD;△P<0.05,△△P<0.01vsDES

Tab 3　Effects of drugs on biomechanical properties of femur in rats(n=9)

*P<0.05,**P<0.01vsCON;#P<0.05,##P<0.01vsMOD;△P<0.05,△△P<0.01vsDES

2.5各實(shí)驗(yàn)組大鼠股骨Micro CT二維掃描圖如Fig 1所示，圖中A為CON組，該組動(dòng)物的骨小梁結(jié)構(gòu)較緊密、粗細(xì)較均勻、連續(xù)性較好；C為MOD模型組，該組動(dòng)物骨小梁的結(jié)構(gòu)明顯稀疏、細(xì)小，個(gè)別骨小梁呈結(jié)節(jié)狀或鈕扣狀，而且出現(xiàn)大片無骨小梁的骨髓區(qū)；D為DES組，該組的骨小梁較C明顯增粗，數(shù)目增多，連續(xù)性有一定的恢復(fù)；E為RYR組，該組的骨小梁分布排列均勻有序，連續(xù)性較好，較C在小梁骨的數(shù)量、厚度以及分布上均有明顯改善。

2.6各實(shí)驗(yàn)組大鼠股骨Micro CT的ROI區(qū)三維重建圖(TH)如Fig 2所示，反映骨小梁的厚度分布情況，從綠到紅，反映了骨從薄到厚。通過掃描重建所得的三維圖像觀察到骨結(jié)構(gòu)形態(tài)，以及骨小梁的數(shù)量變化情況，圖中A為CON組，該組動(dòng)物的骨小梁結(jié)構(gòu)較緊密、粗細(xì)較均勻；C為MOD模型組，出現(xiàn)了骨小梁斷裂、變短的情況，而且還出現(xiàn)了很大的間隙；D為DES組，該組的骨小梁較C明顯增粗，數(shù)目增多；E為RYR組，該組的骨小梁分布排列均勻有序，連續(xù)性較好，較C在小梁骨的數(shù)量以及分布上均有明顯改善。

Tab 4　Effects of drugs on microstructural parameters of femur in rats(n=9)

*P<0.05,**P<0.01vsCON;#P<0.05,##P<0.01vsMOD;△P<0.05,△△P<0.01vsDES

Tab 5　Effects of drugs on microstructural parameters of femur in rats(n=9)

*P<0.05,**P<0.01vsCON;#P<0.05,##P<0.01vsMOD;△P<0.05,△△P<0.01vsDES

Fig 2　Trabecular thickness images of ROI of distal femur in rats

3　討論

3.1去卵巢合并D-半乳糖大鼠股骨骨質(zhì)疏松的特點(diǎn)本實(shí)驗(yàn)中，雙側(cè)去卵巢合并皮下注射D-半乳糖大鼠的體重隨著時(shí)間推移而逐漸增加，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，比假手術(shù)組大鼠體重明顯增加，說明了去卵巢合并D-半乳糖可致大鼠體重明顯增加。這可能是由于去卵巢后大鼠雌激素水平降低，引起體內(nèi)脂質(zhì)代謝紊亂[4]，導(dǎo)致體內(nèi)脂肪堆積，從而引起實(shí)驗(yàn)后大鼠體重的明顯增加。研究顯示，去卵巢大鼠體內(nèi)的MDA、H2O2脂質(zhì)過氧化物含量升高，而CAT、SOD、GSH-Px活性降低[5]，即抗氧化水平下降，導(dǎo)致自由基增多。另外D-半乳糖代謝的過程中也會(huì)產(chǎn)生過多的自由基，而自由基能誘導(dǎo)脂質(zhì)體氧化。此外去卵巢后的大鼠通過蛋氨酸負(fù)荷后，高同型半胱氨酸血癥可影響血管內(nèi)皮細(xì)胞膽固醇的代謝，從而引起脂代謝紊亂[6]。因此去卵巢合并D-半乳糖大鼠雌激素水平降低，出現(xiàn)血脂紊亂，導(dǎo)致體重增加。

對(duì)去卵巢合并D-半乳糖大鼠股骨礦物質(zhì)Ca、P，以及有機(jī)質(zhì)Hyp分析中，我們觀察到：與假手術(shù)組相比，去卵巢合并D-半乳糖組大鼠股骨的Ca、P和Hyp含量均明顯降低，說明去卵巢合并D-半乳糖可導(dǎo)致大鼠股骨骨礦物和膠原的丟失。D-半乳糖可導(dǎo)致大鼠骨礦物質(zhì)的大量丟失，可能與其產(chǎn)生自由基增加，形成脂質(zhì)過氧化物，損傷細(xì)胞，進(jìn)而抑制成骨細(xì)胞功能有關(guān)[7]。

在股骨三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)中，我們觀察到MOD組股骨的生物力學(xué)性能指標(biāo)均較CON組呈下降趨勢，最大載荷、剛度、最大強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、彈性模量均明顯降低，且該組的斜型斷裂面明顯比CON組和藥物組大鼠的要多，說明去卵巢合并D-半乳糖大鼠股骨結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料力學(xué)性能均降低，易于發(fā)生骨折。去卵巢合并D-半乳糖大鼠的最大載荷、剛度和彈性模量均明顯下降，說明去卵巢合并D-半乳糖可破壞大鼠股骨的材料，同時(shí)破壞結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，即很小的力就能使其變形、斷裂，提示骨折風(fēng)險(xiǎn)增加。另外，股骨是大鼠的堅(jiān)硬組織，只有在承受較大的能量沖擊時(shí)才會(huì)損傷或斷裂，其損傷的形式分為：橫形骨折和斜形骨折，橫形骨折是指一條斷裂線，而本實(shí)驗(yàn)中本組骨標(biāo)本的斷裂面多為斜形骨折，說明骨的質(zhì)量較差。

Micro CT可以較為方便的測試骨小梁類骨標(biāo)本的“量”與“質(zhì)”，而且不受二維骨組織形態(tài)計(jì)量學(xué)中模型假設(shè)限制，三維成像與三維測量可直接測定骨形態(tài)參數(shù)，標(biāo)本處理簡單、無損等。因此，與CON組相比，MOD組股骨Micro CT指標(biāo)BV/TV、Tb.N、BMD、Conn-Dens均明顯降低，Tb.Sp、SMI均明顯增加，說明MOD組的大鼠股骨出現(xiàn)極明顯嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)退變，提示去卵巢合并D-半乳糖對(duì)大鼠股骨造成大量的骨丟失，表現(xiàn)出骨質(zhì)疏松癥狀。此外MOD組股骨下段Micro CT掃描圖中的骨小梁結(jié)構(gòu)明顯稀疏、細(xì)小，個(gè)別骨小梁呈結(jié)節(jié)狀或鈕扣狀，而且出現(xiàn)大片無骨小梁的骨髓區(qū)，Micro CT各項(xiàng)指標(biāo)說明去卵巢合并D-半乳糖大鼠股骨松質(zhì)骨的骨量丟失嚴(yán)重，出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)退變，連接性不好，骨小梁結(jié)構(gòu)形態(tài)由板狀結(jié)構(gòu)退變成桿狀結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)典型的骨質(zhì)疏松癥狀。

3.2含輔酶Q10的紅曲膠囊對(duì)去卵巢合并D-半乳糖大鼠股骨骨質(zhì)疏松的影響本實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，與MOD組相比，RYR組的大鼠體重明顯降低，說明紅曲膠囊可減輕去卵巢合并D-半乳糖大鼠的體重，效果比己烯雌酚好。紅曲膠囊含有洛伐他汀，他汀類是降血脂藥，為HMG-CoA還原酶抑制劑，可阻斷HMG-CoA向甲羥戊酸轉(zhuǎn)化從而抑制膽固醇的合成，可降低血漿總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、ApoB和血漿甘油三酯的水平。另外，紅曲膠囊含有輔酶Q10，輔酶Q10具有參與呼吸鏈電子傳遞、細(xì)胞抗氧化、阻止細(xì)胞凋亡、抑制低密度膽固醇氧化、減少動(dòng)脈粥樣硬化損傷，可修復(fù)股骨的微觀參數(shù)和骨生物力學(xué)參數(shù)等多種生理功能[8]。給予紅曲膠囊后，可能是通過降低去卵巢合并D-半乳糖大鼠的CHO和LDL水平，減少了脂肪的堆積，從而使體重減輕。

另外，與MOD組相比，RYR組股骨Ca和P含量均明顯增加，提示紅曲膠囊可使去卵巢合并D-半乳糖大鼠股骨鈣和磷含量增加，表明紅曲膠囊可有效預(yù)防去卵巢合并D-半乳糖可導(dǎo)致大鼠股骨骨礦物的丟失。孫明等[9]研究紅曲對(duì)高血脂模型大鼠血液流變學(xué)的影響，發(fā)現(xiàn)紅曲可升高紅細(xì)胞的變性指數(shù)、降低紅細(xì)胞聚集指數(shù)、血小板黏附率等，表明紅曲能通過改善血液流變學(xué)從而改善微循環(huán)。輔酶Q10亦可清除游離自由基、抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)，還可治療微循環(huán)障礙[10]，改善細(xì)胞缺氧，減輕細(xì)胞損傷。因此，紅曲膠囊可能通過清除氧自由基，改善骨髓微循環(huán)等而起作用。

通過股骨三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)，我們觀察到與MOD組相比，RYR組的最大載荷、剛度、最大強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、彈性模量指標(biāo)均有所增加，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。當(dāng)骨組織受力時(shí)，就會(huì)引起變形，當(dāng)受力大于一定閾值時(shí)，則骨會(huì)折斷。彈性載荷、最大載荷和斷裂載荷都屬于骨結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，綜合反映骨骼在受外力沖擊時(shí)不同階段的抵抗能力，與骨的外在結(jié)構(gòu)和內(nèi)在質(zhì)量不相關(guān)。彈性模量體現(xiàn)骨的內(nèi)在硬度，反映骨的抗變形能力，屬于股骨材料特性，和內(nèi)在質(zhì)量相關(guān)，與幾何結(jié)構(gòu)無關(guān)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示，紅曲膠囊不可有效提高去卵巢合并D-半乳糖大鼠股骨的結(jié)構(gòu)(彈性載荷、最大載荷、斷裂載荷)和材料(彈性模量)力學(xué)性能，不能修復(fù)骨骼的韌性和硬度，其原因可能是因其不能有效地改善股骨羥脯氨酸的丟失而導(dǎo)致。

從Micro CT掃描結(jié)果來看，與MOD組相比，RYR組股骨的BV/TV、Tb.N、Tb.Th、BMD、Conn-Dens均明顯增加，Tb.Sp和SMI均明顯降低，表明紅曲膠囊可明顯增加股骨的骨量，改善骨小梁結(jié)構(gòu)的退變。另外，從Micro CT三維圖可見，RYR組股骨下段的骨小梁分布排列均勻有序，連續(xù)性較好，在骨小梁的數(shù)量、厚度以及分布上均有明顯改善，提示紅曲膠囊可明顯增加股骨的骨量，改善骨小梁微觀結(jié)構(gòu)的退變，并且效果優(yōu)于己烯雌酚。

本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，紅曲膠囊具有抗去卵巢合并D-半乳糖致大鼠股骨骨量丟失，雖不能有效的改善力學(xué)性能，但抗骨丟失效果優(yōu)于己烯雌酚。雌激素可增加骨密度、促進(jìn)骨礦化，可預(yù)防絕經(jīng)后女性骨質(zhì)疏松，因此雌激素替代療法成為了治療骨質(zhì)疏松的新型治療方案。但隨著雌激素療法的使用及推廣出現(xiàn)了大量的副作用。紅曲膠囊具有抗骨量丟失，改善骨微結(jié)構(gòu)的作用，因其含有洛伐他汀、輔酶Q10、麥角甾醇等多種有效成分，同時(shí)具有降脂、增強(qiáng)免疫力和抑制腫瘤生長等作用[1]。近年來發(fā)現(xiàn)，紅曲中所含有的洛伐他汀可增加BMP-2表達(dá)和分泌，有效增加骨質(zhì)中雌激素受體α的數(shù)量[11]，在體外細(xì)胞培養(yǎng)過程中可以有效抑制骨髓基質(zhì)干細(xì)胞的成脂分化[12]，從而增加骨密度。我們課題組發(fā)現(xiàn)[13]，洛伐他汀可使CCl4致肝損傷的小鼠增加骨密度，修復(fù)骨的顯微結(jié)構(gòu)。然而諸多基礎(chǔ)和臨床研究均發(fā)現(xiàn)他汀類藥物的成骨潛能，但仍有一部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果未能證實(shí)他汀類藥物的促骨形成作用[14]。輔酶Q10是一種脂溶性抗氧化劑，能激活人體細(xì)胞和細(xì)胞能量的營養(yǎng)，具有提高人體免疫力、增強(qiáng)抗氧化、延緩衰老和增強(qiáng)人體活力等功能。而他汀類抑制HMG-CoA還原酶從而阻斷人體內(nèi)的膽固醇合成，同時(shí)抑制了輔酶Q10的合成，使體內(nèi)輔酶Q10的合成減少，導(dǎo)致輔酶Q10在肝、腎、心肌等臟器組織能量供給不足，產(chǎn)生不良反應(yīng)，如肝臟損傷、肌肉無力等。因此補(bǔ)充輔酶Q10可避免他汀類引起的轉(zhuǎn)氧酶增高，并能增強(qiáng)他汀類的降脂作用。而且近年來發(fā)現(xiàn)，輔酶Q10具有潛在的抗骨質(zhì)疏松作用，可以調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的分化[15]。

3.3小結(jié)去卵巢合并D-半乳糖可誘導(dǎo)大鼠出現(xiàn)體重增加，股骨骨成分丟失和骨力學(xué)降低，出現(xiàn)老年性骨質(zhì)疏松的癥狀。而含輔酶Q10的紅曲膠囊可使去卵巢合并D-半乳糖大鼠的體重明顯減輕，股骨礦物質(zhì)含量丟失得到恢復(fù)；股骨的骨丟失明顯減輕，骨微觀結(jié)構(gòu)得到明顯改善。雖然0.5顆·kg-1的紅曲膠囊不能改善股骨力學(xué)性能，但在增加松質(zhì)骨骨小梁數(shù)量上比30 μg·kg-1己烯雌酚效果要好。

(致謝：本文在廣東醫(yī)科大學(xué)藥理學(xué)教研室、廣東天然藥物研究與開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海澎立生物醫(yī)藥技術(shù)有限公司完成，在此對(duì)以上實(shí)驗(yàn)室的老師們表示感謝。)

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Protective effect of red yeast rice capsule containing coenzyme Q10on osteoporosis in rats induced by ovariectomy combined with D-galactose

LYU Si-min1, YU Qiong2, SI-TU Yong-li3, SUN Jin-ying2, CUI Liao2,4, WU Tie1,2

(1.GuangdongMedicalUniversityGuangdongRunheBiologicalTechnologyCo.,Ltd.CoenzymeQ10ResearchInstitute;2.SchoolofPharmacy,GuangdongMedicalUniversity,DongguanGuangdong523808,China;3.InstituteofImmunologyandMicrobiology; 4.GuangdongKeyLaboratoryforResearchandDevelopmentofNaturalDrugs,GuangdongMedicalUniversity,ZhanjiangGuangdong524023,China)

AimTo investigate the effects of red yeast rice capsules containing coenzyme Q10on femur with an animal model of osteoporosis, which was induced by OVX with D-galactose in rats, and the results were compared with those obtained from diethylstilbestrol. MethodsThree-month old female Sprague-Dawley rats were randomly divided into sham group(CON), ovariectomized group(OVX), model group(MOD), diethylstilbestrol group(DES), and red yeast rice capsule group(RYR). After 60 days, the left femurs were collected for Ca, P and hyp measurement, while the right femurs were performed with three-point bending test and micro-CT evaluation, respectively.ResultsCompared with CON group, MOD group had a significant increase in body weight, Tb.Sp, SMI and significant decrease in maximum load, stiffness, maximum strength, break strength, elastic modulus, Ca, P, Hyp contents and indicators of BV/TV, Tb.N, BMD, Conn-Dens. On the other hand, compared with MOD group, RYR group had a lower body weight and all bone biomechanics indexes were increased without statistically significant difference. At the same time, the content of Ca, P and indicators of BV/TV, Tb.N, Tb.Th, BMD, Conn-Dens increased significantly; yet Tb.Sp decreased significantly.In DES group, the results of indicators were consistent with those for RYR group. In addition, compared with DES group, in RYR group body weight decreased significantly; the content of Ca, P and indicators of BV/TV, Tb.N, Tb.Th, Conn-Dens were significantly higher, and Tb.Sp, SMI were significantly lower.ConclusionsSignificant bone loss and deteriorated mechanical properties of femur can be observed in animal model of osteoporosis induced by OVX combined with D-galactose. Red yeast rice capsules containing coenzyme Q10show effective prevention effects. Furthermore, red yeast rice capsules(0.5 tablet·kg-1) have better effect on increasing the number of trabecular bone than diethylstilbestrol (30 μg·kg-1) does.

coenzyme Q10; red yeast rice capsule; ovariectomy; D-galactose; osteoporosis; diethylstilbestrol; rat

2016-04-11，

2016-04-11

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No 81273518)

呂思敏(1988-)，女，碩士，研究方向：骨藥理學(xué)，E-mail：lvsimin88@126.com;

吳鐵(1955-)，男，碩士，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：抗炎免疫與骨質(zhì)疏松藥理學(xué)，通訊作者，Tel:0769-22896560,E-mail：wutie2@163.com

10.3969/j.issn.1001-1978.2016.09.013

A

1001-1978(2016)09-1253-07

R-332；R282.71;R322.71;R336;R681.022;R977.3

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2016-8-23 14:29:00網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20160823.1429.026.html