白藜蘆醇對絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松女性骨代謝和氧化代謝產(chǎn)物水平的影響

蔣華 韓巖峰 羅琳 馬紅兵 張葆鑫

1. 成都市第二人民醫(yī)院骨科，四川 成都 610017 2. 濱州市中醫(yī)醫(yī)院，山東 濱州 256613 3. 成都市第二人民醫(yī)院骨質(zhì)疏松門診，四川 成都 610017 4. 內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院創(chuàng)傷一科，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000

骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis, OP)是與生活方式相關(guān)的沉默危險(xiǎn)疾病,嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致致殘甚至致命的骨折，并極大增加醫(yī)療保健費(fèi)用[1]。這種疾病在女性人群中發(fā)病率較高的主要原因是絕經(jīng)導(dǎo)致骨轉(zhuǎn)換和雌激素水平降低[2]。與OP有關(guān)的其他潛在因素包括低骨密度如蛋白質(zhì)和維生素D缺乏癥，吸煙，甲狀腺疾病，低水平的性激素，類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)，糖尿病(DM)，庫欣病，體重指數(shù)(BMI)小于低于19，酒精中毒，營養(yǎng)不良和服用某些藥物(如皮質(zhì)類固醇，呋塞米，肝素和苯妥英等)[3]，與OP有關(guān)的最大因素之一是氧化應(yīng)激。有一些證據(jù)[4]顯示氧化應(yīng)激與絕經(jīng)后骨密度下降之間的相關(guān)性，即絕經(jīng)期雌激素下降會增加氧化應(yīng)激和骨質(zhì)流失。 Anuurad等[5]在對45名絕經(jīng)后婦女進(jìn)行的一項(xiàng)研究中證實(shí)了氧化應(yīng)激對骨密度的作用。另一方面，雌激素和其他化學(xué)療法會引起相應(yīng)的并發(fā)癥，并可能增加患上某些惡性腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)，因此，研究人員作出了很大努力來尋找副作用最小的有效治療。白藜蘆醇(resveratrol,RES)是從紅葡萄、花生和其他植物中提取的天然多酚，研究表明[6]白藜蘆醇發(fā)揮著許多有益的藥理作用，例如抗腫瘤、清除自由基、抗炎癥、保護(hù)心臟和血管。臨床和實(shí)驗(yàn)研究[7]表明，RES是通過減輕氧化應(yīng)激造成的損傷來預(yù)防骨質(zhì)流失。RES可誘導(dǎo)產(chǎn)生主要的細(xì)胞抗氧化酶，如GSH-PX、血紅素加氧酶和SOD，導(dǎo)致氧化應(yīng)激明顯減弱。由于氧化應(yīng)激在OP中發(fā)揮重要作用，而白藜蘆醇具有植物雌激素和抗氧化作用，本研究將探討白藜蘆醇對絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥女性骨代謝和氧化應(yīng)激指標(biāo)的影響。

1 材料和方法

1.1 一般臨床資料

選取 2015年11月至 2017年11月在成都市第二人民醫(yī)院就診的年齡在45～65歲之間的絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者84例。入選標(biāo)準(zhǔn):按照中華醫(yī)學(xué)會骨質(zhì)疏松和骨礦鹽疾病分會2011年制定的《原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥診治指南》推薦的OP診斷標(biāo)準(zhǔn)，即骨密度降低程度≥2.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差為骨質(zhì)疏松。排除標(biāo)準(zhǔn)：患有心臟病、HTN、HLP、胃潰瘍、皮炎，有藥物過敏史和正在使用某些藥物 (如阿司匹林、卡托普利、抗凝劑)的患者。該研究經(jīng)醫(yī)院研究倫理委員會批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號：20151211)，所有參與者均簽訂了書面知情同意書。

1.2 方法

將上述患者按照隨機(jī)分組法分為治療組和對照組。治療組給予服用白藜蘆醇(天津市尖峰天然產(chǎn)物研究開發(fā)有限公司，批號003-1202111-13)，0.4 g/d，對照組給予安慰劑，均服用三個(gè)月。治療前后，所有患者均在非禁食狀態(tài)下采集5 mL靜脈血樣，樣品在-70 ℃下冷凍。參考已經(jīng)發(fā)表的文獻(xiàn)[8-9]測量Ⅰ型前膠原氨基端前肽(PINP)、骨鈣素(BGP)、骨堿性磷酸酶(BALP)、I 型膠原 C 末端肽特殊序列(β-CTX)和氧化應(yīng)激產(chǎn)物血漿蛋白羰基(PCO)、高級氧化蛋白產(chǎn)物(AOPP)、總抗氧化能力(TAC)、Akatsu(MDA)的水平。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所有數(shù)據(jù)均通過SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理。 行KS-檢驗(yàn)(Kolmogorov-Smirnov)用于確定病例的正態(tài)性。組間統(tǒng)計(jì)學(xué)差異采用配對樣本t檢驗(yàn)、獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)、Wilcoxon-Mann-Whitney秩和檢驗(yàn)進(jìn)行分析。P<0.05被認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組研究對象一般資料的比較情況

參加這項(xiàng)研究的84名女性患者被分為治療組與對照組。如表1所示，在研究開始時(shí)，兩組平均基線特征的差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表1 研究對象一般資料在治療組與對照組間的比較

Table 1 Comparison of baseline data between the treatment group and the control group

特征治療組(均數(shù)±SD)對照組(均數(shù)±SD)P值年齡/年56.64±5.8557.08±5.820.57初潮年齡/年13.34±0.9413.48±1.6760.77絕經(jīng)年齡/年48.58±4.4248.16±5.230.88BMI/(kg/m2)27.23±2.5327.55±2.730.58腰椎(L1～4)BMD/(g/cm2)3.24±0.653.29±0.690.97左股骨頸BMD/(g/cm2)3.25±0.943.28±0.880.94

2.2 兩組患者血清骨代謝指標(biāo)檢測結(jié)果的比較

服用白藜蘆醇進(jìn)行治療后，治療組血清PINP、BGP、BALP和β-CTX水平較治療前顯著降低(P<0.05)，然而，對照組上述指標(biāo)在治療前后比較差異卻沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

表2 干預(yù)前后骨代謝指標(biāo)在治療組和對照組間的比較

Table 2 Comparison of bone metabolism index before and after intervention between the treatment group and the control group

參數(shù)治療組(均數(shù)±SD)對照組(均數(shù)±SD)P值PINP/(ng/mL)治療前34. 34±18. 33 35. 55 ±20. 030.073治療后28. 34 ±15. 4434. 44 ±18. 990.001P值0.0010.93BGP/(ng/mL)治療前14. 29 ±5. 3213. 96 ±5. 750.069治療后10. 98 ±4. 6913.23 ±5. 440.001P值0.001 0. 76BALP/(μg/mL)治療前3.22±1. 693. 15 ±1. 620.33治療后2. 64 ±0. 873. 06±1. 340.004P值0.0050.32β-CTX/(ng/mL)治療前0. 266 ±0. 160. 274 ±0. 150.65治療后0. 134 ±0.070. 271 ±0. 210.006P值0.0020.38

2.3 兩組患者血清蛋白質(zhì)過氧化檢測結(jié)果的比較

服用白藜蘆醇治療后，治療組血清PCO、AOPP和MDA水平較治療前顯著降低(P<0.05)，治療后兩組之間比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；治療組血清TAC水平較治療前顯著升高(P<0.05)，治療后兩組之間比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；然而，上述指標(biāo)在對照組治療前后比較差異并沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表3。

表3 干預(yù)前后氧化蛋白和脂質(zhì)產(chǎn)物在治療組和對照組間的比較

Table 3 Comparison of oxidation proteins and lipids products before and after intervention between the treatment group and the control group

參數(shù)治療組(均數(shù)±SD)對照組(均數(shù)±SD)P值PCO/(nmol/L)治療前47.55±5.7843.64±7.260.077治療后19.34±3.4542.44±11.340.001P值0.0010.99TAC/%DPPH降低治療前11.46±10.7511.65±7.450.069治療后47.89±16.5615.66±5.67 0.001P值0.001 0.92AOPP/(μmol/L)治療前 733.45±155.45 739.78±145.650.09治療后544.34±119.23645.56±200.340.01P值0.0050.19MDA/(μmol/L)治療前1.34±1.03 1.29±1.04 0.72治療后0.89±0.88 1.59±1.570.01P值0.0010.39

3 討論

骨質(zhì)疏松癥是女性最常見的骨骼代謝障礙疾病之一，特別是絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥。1991年，世界衛(wèi)生組織(WHO)宣布OP是繼癌癥、心肌梗塞和腦血管病后的第四個(gè)嚴(yán)重危害健康的因素[10]。因此，制定OP預(yù)防策略成為醫(yī)師關(guān)注中老年人健康的主要目標(biāo)之一[11]。據(jù)估計(jì)，到2040年，如果沒有在預(yù)防戰(zhàn)略中進(jìn)行推廣，其治療成本可能會超過2 000億美元；據(jù)統(tǒng)計(jì)美國骨質(zhì)疏松癥患者約有150萬人發(fā)生骨折[12]。 OP開始于生命的第四個(gè)十年，在女性中更常見。化學(xué)藥物和雌激素治療有其自身的副作用。在正常情況下，生物系統(tǒng)中自由基[如活性氧 (ROS)]的水平通過和抗氧化劑系統(tǒng)(酶和化合物)維持在低水平。如果自由基與抗氧化劑之間的不平衡(稱為氧化應(yīng)激)發(fā)生在體內(nèi)[13]，性激素(雌激素和雄激素)就會進(jìn)一步影響骨骼的生長和結(jié)構(gòu)，老年女性絕經(jīng)后雌激素缺乏可導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥的發(fā)展。

中草藥等傳統(tǒng)藥物及其優(yōu)勢揭示了中草藥對氧化應(yīng)激減少的作用。炎癥與氧化應(yīng)激有很強(qiáng)的相關(guān)性，這項(xiàng)研究展示了白藜蘆醇對絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥中脂質(zhì)和蛋白質(zhì)氧化標(biāo)記物的有益作用。白藜蘆醇對氧化應(yīng)激的有益作用很多，臨床和實(shí)驗(yàn)研究[14]表明RES通過減輕氧化應(yīng)激的損傷來防止骨質(zhì)流失。更重要的是，RES沒有毒性作用，因此即使長期治療或預(yù)防骨質(zhì)疏松癥也可以安全使用[15]。

正如在最近的一些研究中[16]證實(shí)抗氧化劑可以預(yù)防更年期糖尿病患者的貧血發(fā)病率。Stevens[17]的研究表明，抗氧化劑可以通過抑制肥胖小鼠的氧化應(yīng)激來預(yù)防與脂肪肝相關(guān)的問題。筆者的研究結(jié)果顯示，白藜蘆醇能夠顯著減少患者的AOPPs水平。大鼠的研究[8]表明AOPPs可以預(yù)防骨干細(xì)胞增殖和分化。AOPPs在老鼠體內(nèi)蓄積，可能是通過激活NADPH氧化酶增加骨質(zhì)的破壞，同時(shí)抑制骨質(zhì)重吸收，這在骨質(zhì)疏松癥的發(fā)展中起著重要的作用。在這項(xiàng)研究中，自由基捕獲能力在組間差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，并且在施用白藜蘆醇之前和之后存在顯著差異。

有學(xué)者[8]評估了卵巢切除術(shù)后大鼠的氧化應(yīng)激，觀察到卵巢切除導(dǎo)致破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞增殖，并且骨調(diào)節(jié)抗氧化劑如維生素E可增加成骨細(xì)胞，因此改善骨密度指數(shù)；ROS與雌激素呈負(fù)相關(guān)，激活破骨細(xì)胞并抑制成骨細(xì)胞。有學(xué)者[18]研究評估了來源于吸煙者股骨頭成骨細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)，證明抗氧化劑可以降低淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中的氧化應(yīng)激，并且抗氧化劑和白細(xì)胞介素的增加可保護(hù)骨密度，研究結(jié)果提示抗氧化劑在預(yù)防骨量減少方面有良好的作用。

筆者的研究證實(shí)，白藜蘆醇給藥后MDA(多不飽和脂肪酸氧化分解的結(jié)果)顯著降低。自由基的形成發(fā)生在哺乳動物組織的生理和病理?xiàng)l件下，它們與多不飽和脂肪酸反應(yīng)并產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化。脂肪氧化反應(yīng)需要攻擊游離多不飽和脂肪酸的堿基。雙鍵等位基因形成后發(fā)生脂質(zhì)損傷。弱雙鍵可與氧結(jié)合并產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化物堿，而脂質(zhì)過氧化物分解成醛，該成分可以與細(xì)胞脂質(zhì)，蛋白質(zhì)或脫氧核糖核酸結(jié)合并導(dǎo)致結(jié)構(gòu)改變。Avci等表明抗氧化劑可以降低血漿中的MDA、紅細(xì)胞，這種物質(zhì)還可以減少氧化反應(yīng)并增加抗氧化酶，同時(shí)降低雌激素減少與鈣吸收的影響[17]。白藜蘆醇還可以顯著降低骨代謝轉(zhuǎn)換速度，對絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松患者高骨轉(zhuǎn)換速度的降低有一定的療效。

總的來說，白藜蘆醇可用于骨質(zhì)疏松癥預(yù)防，它可以對羰基、AOPPs和ROS產(chǎn)生較強(qiáng)的影響；同時(shí)可以顯著降低絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松患者高骨轉(zhuǎn)換速度，通過氧化應(yīng)激的減少和降低骨轉(zhuǎn)化來改善骨質(zhì)疏松癥。