唑來(lái)膦酸對(duì)骨質(zhì)疏松模型大鼠骨密度及骨代謝的影響

謝宗鵬

(南陽(yáng)市第一人民醫(yī)院骨科，河南 南陽(yáng) 473010)

唑來(lái)膦酸對(duì)骨質(zhì)疏松模型大鼠骨密度及骨代謝的影響

謝宗鵬

(南陽(yáng)市第一人民醫(yī)院骨科，河南 南陽(yáng) 473010)

目的 探討唑來(lái)膦酸對(duì)骨質(zhì)疏松模型大鼠骨密度及骨代謝的影響。方法 將48只雌性SD大鼠按照隨機(jī)數(shù)字法隨機(jī)分為空白對(duì)照組、模型對(duì)照組、低劑量組(5 mg/kg)及高劑量組(10 mg/kg)，每組12只。治療結(jié)束12 w后，測(cè)定大鼠股骨骨密度、股骨抗彎力、子宮指數(shù)及雙腎指數(shù)，檢測(cè)血清骨鈣素、1，25-二羥基維生素D3〔1，25(OH)2D3〕、血鈣、血磷水平。結(jié)果 與空白對(duì)照組比較，模型對(duì)照組及低劑量組大鼠骨密度、抗彎力、血清骨鈣素、1，25(OH)2D3、血鈣、子宮指數(shù)及雙腎指數(shù)明顯偏低(P<0.05)，而高劑量與空白對(duì)照組比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)；與模型對(duì)照組比較，低劑量組和高劑量組大鼠骨密度、抗彎力、血清骨鈣素、1，25(OH)2D3、血鈣、子宮指數(shù)及雙腎指數(shù)明顯偏高(P<0.05)；與低劑量組比較，高劑量組明顯偏高(P<0.05)。結(jié)論 唑來(lái)膦酸10 mg/kg劑量能明顯改善骨質(zhì)疏松模型大鼠的骨密度及骨代謝水平，升高子宮及雙腎指數(shù)，對(duì)骨質(zhì)疏松模型大鼠具有較好的治療效果。

唑來(lái)膦酸；骨質(zhì)疏松；骨密度；骨代謝

骨質(zhì)疏松的病理特征為骨量減少和骨組織顯微結(jié)構(gòu)退化，引起骨脆性增加，從而導(dǎo)致骨密度下降、骨折、腰背疼痛、駝背等臨床癥狀，嚴(yán)重者甚至?xí)榘l(fā)冠心病、高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、腦血管疾病等多種全身性疾病〔1〕。骨質(zhì)疏松在中老年婦女中具有較高的發(fā)病率，在我國(guó)老年人群中的發(fā)病率高達(dá)70%左右。去卵巢大鼠骨質(zhì)疏松模型是人類骨質(zhì)疏松的理想動(dòng)物模型，被醫(yī)學(xué)工作者廣泛用于骨質(zhì)疏松治療和發(fā)病機(jī)制的研究〔2〕。唑來(lái)膦酸是一種第三代二磷酸鹽類藥物，其抑制骨吸收的強(qiáng)度明顯高于帕米磷酸鹽；另外，還具有作用周期長(zhǎng)、僅需1年注射用藥一次的優(yōu)點(diǎn)，是目前臨床上首選用于治療骨質(zhì)疏松的藥物〔3〕。本研究旨在探討唑來(lái)膦酸對(duì)骨質(zhì)疏松模型大鼠骨密度及骨代謝的影響。

1 資料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及藥物 SPF級(jí)雌性SD大鼠48只，體重(171.10±8.47)g。飼養(yǎng)條件：溫度(20±2)℃、相對(duì)濕度40%～60%、每日光照12 h、通風(fēng)良好。唑來(lái)膦酸購(gòu)自揚(yáng)州奧賽康藥業(yè)有限公司，規(guī)格4 mg/支，國(guó)藥準(zhǔn)字H20041965。

1.2 主要儀器及試劑 TBA-120型全自動(dòng)生化分析儀，購(gòu)自日本東芝公司；EXA3000型雙能X線骨密度儀，購(gòu)自北京格瑞朗博科技發(fā)展有限公司；DL5M型低溫離心機(jī)，購(gòu)自上海民儀電子有限公司；電子分析天平，購(gòu)自上海歐銳儀器設(shè)備有限公司；戊巴比妥鈉，購(gòu)自北京百奧萊博科技有限公司；大鼠骨鈣素檢測(cè)試劑盒，購(gòu)自上海嵐派生物科技有限公司；大鼠1，25-二羥基維生素〔1，25(OH)2〕D3檢測(cè)試劑盒，購(gòu)自上海高創(chuàng)化學(xué)科技有限公司。

1.3 骨質(zhì)疏松大鼠模型的建立 依照文獻(xiàn)報(bào)道〔4〕，將SD大鼠采用戊巴比妥鈉溶液腹腔注射麻醉，然后仰臥位固定，沿腹部中線切口3 cm左右，完全暴露子宮，結(jié)扎子宮角，摘除卵巢，建模結(jié)束。對(duì)模型大鼠連續(xù)陰道涂片2個(gè)性周期，觀察陰道上皮無(wú)性周期變化，判定為骨質(zhì)疏松大鼠模型建立成功。

1.4 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組及干預(yù)措施 將48只雌性SD大鼠按照隨機(jī)數(shù)字法隨機(jī)分為4組，每組12只，(1)空白對(duì)照組：正常SD大鼠，未采取任何處理；(2)模型對(duì)照組：建立骨質(zhì)疏松模型，建模后腹腔注射與高劑量組大鼠等體積的生理鹽水1次；(3)低劑量組：建立骨質(zhì)疏松模型，建模后腹腔注射5 mg/kg唑來(lái)膦酸溶液1次；(4)高劑量組：建立骨質(zhì)疏松模型，建模后腹腔注射10 mg/kg唑來(lái)膦酸溶液，1次。

1.5 檢測(cè)指標(biāo) 治療結(jié)束12 w后，采集大鼠血液5 ml，1 000 r/min離心15 min，分離血清，檢測(cè)血清骨鈣素、1，25(OH)2D3、血鈣、血磷水平。大鼠取血后，處死，取股骨并剔除組織，測(cè)定大鼠股骨骨密度、股骨抗彎力。取大鼠子宮、雙腎，稱濕重，計(jì)算子宮、雙腎指數(shù)，子宮、雙腎指數(shù)(mg/g)=子宮、雙腎重量(mg)/體重(g)〔5〕。血清骨鈣素、1，25(OH)2D3水平的檢測(cè)采用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法，應(yīng)用ELISA檢測(cè)試劑盒；血清血鈣、血磷水平的檢測(cè)采用TBA-120型全自動(dòng)生化分析儀；股骨骨密度的檢測(cè)采用EXA3000型雙能X線骨密度儀；股骨抗彎力的檢測(cè)采用AG-2020KNA型萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS19.0軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1 唑來(lái)膦酸對(duì)骨質(zhì)疏松模型大鼠骨密度、抗彎力的影響 與空白對(duì)照組比較，模型對(duì)照組及低劑量組骨密度、抗彎力明顯偏低(P<0.05)，高劑量與空白對(duì)照組比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)；與模型對(duì)照組比較，低劑量組和高劑量組骨密度、抗彎力明顯偏高(P<0.05)；與低劑量組比較，高劑量組明顯偏高(P<0.05)。見表1。

2.2 唑來(lái)膦酸對(duì)骨質(zhì)疏松模型大鼠骨代謝水平的影響 與空白對(duì)照組比較，模型對(duì)照組及低劑量組血清骨鈣素、1，25(OH)2D3、血鈣水平明顯偏低(P<0.05)，高劑量組與空白對(duì)照組比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)；與模型對(duì)照組比較，低劑量組和高劑量組大鼠血清骨鈣素、1，25(OH)2D3、血鈣水平明顯偏高(P<0.05)；與低劑量組比較，高劑量組明顯偏高(P<0.05)；各組大鼠血清血磷水平比較均無(wú)差異(P>0.05)。見表2。

表1 唑來(lái)膦酸對(duì)骨質(zhì)疏松模型大鼠骨密度、 抗彎力的影響

與空白對(duì)照組比較：1)P<0.05；與模型對(duì)照組比較：2)P<0.05；與低劑量組比較：3)P<0.05;下表同

表2 唑來(lái)膦酸對(duì)骨質(zhì)疏松模型大鼠 骨代謝水平的影響

2.3 唑來(lái)膦酸對(duì)骨質(zhì)疏松模型大鼠子宮、雙腎指數(shù)的影響 與空白對(duì)照組比較，模型對(duì)照組及低劑量組大鼠子宮、雙腎指數(shù)明顯偏低(P<0.05)，高劑量組與空白對(duì)照組比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)；與模型對(duì)照組比較，低劑量組和高劑量組子宮、雙腎指數(shù)明顯偏高(P<0.05)；與低劑量組比較，高劑量組明顯偏高(P<0.05)。見表3。

表3 唑來(lái)膦酸對(duì)骨質(zhì)疏松模型大鼠子宮、 雙腎指數(shù)的影響

3 討 論

骨質(zhì)疏松是一種由于患者體質(zhì)降低或絕經(jīng)后雌激素水平紊亂導(dǎo)致骨吸收大于骨形成，最終引發(fā)患者骨量偏低、骨組織結(jié)構(gòu)改變的全身代謝性疾病〔6〕。骨質(zhì)疏松主要發(fā)生于中老年人群中，尤其是絕經(jīng)后的婦女中，是目前全球范圍內(nèi)僅次于心血管疾病的主要健康殺手，已成為一項(xiàng)公共健康問題〔7〕。目前，臨床治療骨質(zhì)疏松的主要藥物有骨吸收抑制劑、骨形成促進(jìn)劑及骨鈣化藥物三種，雖然這些藥物均能在短期內(nèi)獲得較好的治療效果，但為進(jìn)一步治療往往需要較長(zhǎng)時(shí)間的用藥，因此其不良反應(yīng)發(fā)生率較高，且患者的依從性大大降低，難以達(dá)到較好的治療效果〔8〕。唑來(lái)膦酸是一種第三代的骨吸收抑制劑，屬二磷酸鹽類藥物，其骨吸收強(qiáng)度是第二代二磷酸鹽類代表性藥物-帕米磷酸鹽的100～850倍，對(duì)骨吸收的抑制作用明顯，另外由于其與骨礦鹽有較強(qiáng)的結(jié)合力，從而導(dǎo)致半衰期明顯延長(zhǎng)，僅需要1年注射給藥1次，易于被患者接收認(rèn)可，是目前臨床上治療骨質(zhì)疏松癥的首選藥物〔9〕。

本研究結(jié)果提示唑來(lái)膦酸10 mg/kg劑量能明顯提高骨質(zhì)疏松模型大鼠的骨密度和股骨抗彎力。唑來(lái)膦酸具有特殊的咪唑環(huán)結(jié)構(gòu)，能夠迅速分布于骨骼部位，通過誘導(dǎo)破骨細(xì)胞凋亡和抑制破骨細(xì)胞的活性來(lái)發(fā)揮抑制骨吸收的作用，從而增加骨密度和骨強(qiáng)度〔10〕。本研究結(jié)果提示唑來(lái)膦酸10 mg/kg劑量能明顯改善骨質(zhì)疏松模型大鼠的骨代謝水平。骨鈣素是一種由成熟的成骨細(xì)胞生成并分泌的非膠原蛋白，其在血清中的水平標(biāo)志著成骨細(xì)胞的功能情況〔11〕。1，25(OH)2D3是維生素D3的一種活化形式，在骨骼的生長(zhǎng)和鈣化中發(fā)揮重要的作用〔12〕。血鈣和血磷在骨骼生長(zhǎng)中具有重要作用，血鈣水平下降會(huì)導(dǎo)致破骨細(xì)胞活性的增加，引起骨骼中的鈣被溶解，從血液流失，而血磷水平升高會(huì)引發(fā)成骨吸收加速，最終導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥。唑來(lái)膦酸能夠明顯改善骨質(zhì)疏松模型大鼠的以上骨代謝標(biāo)志物水平，增加骨質(zhì)礦化，增強(qiáng)成骨細(xì)胞的功能。另外本研究結(jié)果提示唑來(lái)膦酸10 mg/kg劑量能明顯升高骨質(zhì)疏松模型大鼠的子宮及雙腎指數(shù)。骨質(zhì)疏松模型大鼠的卵巢被摘除，從而子宮呈現(xiàn)線性，重量明顯下降，另外其下丘腦-垂體-卵巢軸功能下降，導(dǎo)致雌激素水平下降，內(nèi)分泌系統(tǒng)功能異常，引起雙腎的重量減輕〔13〕。唑來(lái)膦酸能夠促進(jìn)骨質(zhì)疏松模型大鼠的骨吸收，有效治療骨質(zhì)疏松，有助于機(jī)體內(nèi)分泌系統(tǒng)的恢復(fù)，從而使子宮及雙腎指數(shù)明顯升高。

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9 張玉芹，鄧久鵬，戚孟春，等.局部應(yīng)用唑來(lái)膦酸對(duì)骨質(zhì)疏松大鼠種植體骨結(jié)合的影響〔J〕.中國(guó)老年學(xué)雜志，2012；32(15)：3227-9.

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〔2016-12-20修回〕

(編輯 袁左鳴/滕欣航)

謝宗鵬(1975-)，男，主治醫(yī)師，主要從事骨科研究。

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A

1005-9202(2017)08-1893-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.08.030