王永勝 胡菁菁 盧育南 鐘凱龍
骨質(zhì)疏松癥是一種以骨量減少、骨組織微結(jié)構(gòu)異常及骨骼脆性增加并容易發(fā)生骨折為基本特征的代謝性骨病[1]。當(dāng)人體內(nèi)的成骨或破骨細(xì)胞因發(fā)生數(shù)量和功能異常變化時(shí),骨吸收和骨形成的動(dòng)態(tài)平衡則會被打破[2],引起骨組織生理代謝發(fā)生變化最終引起骨質(zhì)疏松(osteoporosis,OP)。絕經(jīng)后的骨質(zhì)疏松癥是一種嚴(yán)重危害健康的代謝性骨病,主要?dú)w咎于人體雌激素水平的降低[3]。當(dāng)前骨質(zhì)疏松的臨床治療方法較多[4],中藥的治療尤其突出[5]。骨碎補(bǔ)總黃酮(rhizoma drynariae total flavones,RDTF)從骨碎補(bǔ)根莖中提取獲得,已有相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)RDTF 對OP 防治作用及可能作用機(jī)制[6]。本實(shí)驗(yàn)在成功制備去勢誘導(dǎo)的OP 動(dòng)物模型基礎(chǔ)上,觀察RDTF 對卵巢去勢誘導(dǎo)骨質(zhì)疏松模型大鼠的骨密度和組織形態(tài)學(xué)的影響。為今后進(jìn)一步其機(jī)制研究提供有力支持。
本研究起止時(shí)間為2018 年10 月—2020 年1 月,選擇3 月齡斯普拉格道利(sprague dawley,SD)大鼠50只,無特定病原體(specific pathogen free,SPF)級,雌性大鼠,體質(zhì)量(180±16)g,購于上海克萊勒實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。強(qiáng)骨膠囊(有效成分0.142 g,批號:181101,北京歧黃制藥有限公司)。包埋機(jī)(BMJ-A,常州中威電子儀器),顯微鏡(BA210T,Motic), DXA(Norland-XR36)。
隨機(jī)分三組:Sham 組、OP 組、RDTF 組(每組7 只)。予10%水合氯醛(CAS: 302-17-0,含量99.5%;規(guī)格:250 g;生產(chǎn)廠家:天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)0.3 mL/100 g 劑量深度麻醉,手術(shù)切除OP 組和給藥組大鼠雙側(cè)卵巢,假手術(shù)(Sham-operated,Sham)組只切除腹腔中少量軟組織和脂肪。術(shù)后飼養(yǎng)3 個(gè)月后給藥干預(yù),Sham 組和OP 組蒸餾水灌胃。RDTF 組按0.054 g/(kg·d)劑量灌胃。連續(xù)給藥3 個(gè)月。取材前禁食24 h,麻醉后手術(shù)暴露其股骨頭,用潔凈咬骨鉗將其鉗碎,用無菌eppendorf(EP)管收集并標(biāo)記。
骨密度(bone mineral density,BMD)檢測,大鼠麻醉后,正位放置定位板,四肢伸展。應(yīng)用DXA 采用小動(dòng)物模式掃描,測量各組大鼠左側(cè)股骨BMD。
圖1 大鼠股骨BMD 掃描圖(左);大鼠股骨組織切片(HE 染色,×100)(右)
大鼠股骨組織剪碎成約3 mm,4%多聚甲醛液(pH=7.4)4℃固定48 h。使用10%EDTA-2Na(PH =7.4)在4℃條件下脫鈣一個(gè)月,脫鈣液每周更換一次。脫鈣結(jié)束,石蠟包埋連續(xù)切片。切片的厚度約4 μm,置65℃的恒溫烘箱中烤6 h。將組織切片常規(guī)脫蠟染色制片。光鏡下觀察HE 染色情況。
采用 SPSS 17.0 軟件統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù),計(jì)量資料以(±s)表示,組間比較采用方差分析,以P <0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
OP 組 大 鼠 股 骨BMD 值(0.366±0.033)mg/cm2顯 著 低 于Sham 組(0.465±0.008)mg/cm2(P <0.05),表明造模成功。RDTF 組骨密度(0.400±0.048)mg/cm2顯著高于OP 組。
如圖1,Sham 組大鼠股骨組織形態(tài)結(jié)構(gòu)較為完整,骨髓腔中央可見骨細(xì)胞,骨小梁粗細(xì)一致,無斷裂現(xiàn)象,骨小梁之間間隙較小且相互連接形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。OP 組大鼠,骨組織形態(tài)結(jié)構(gòu)不完整,骨小梁細(xì)小而松散,間距增大,骨小梁間連接點(diǎn)較少,分布稀疏且凌亂,游離末端增加,骨髓腔融合較嚴(yán)重,呈現(xiàn)出骨質(zhì)疏松典型性病理形態(tài)學(xué)改變。與OP 組相比較,骨小梁數(shù)量增多,骨碎補(bǔ)總黃酮組大鼠股骨組織可見增厚的骨小梁,其連接點(diǎn)也增多。
OP 是一種易于發(fā)生骨折的全身性骨骼病,其特征為骨的微觀結(jié)構(gòu)退化、骨量減少、以及骨脆性增加、松質(zhì)骨中骨小梁數(shù)量減少體積變小[7]。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為“腎主骨”,骨碎補(bǔ)味苦入腎經(jīng),具有補(bǔ)腎強(qiáng)骨、養(yǎng)傷止痛之功效,臨床上廣泛應(yīng)用于腎虛腰痛、跌打骨傷[8]。骨碎補(bǔ)其主要成分有β-谷甾醇等黃酮類物質(zhì)、PYD 等[9]。
本研究使用的有效成分RDTF,運(yùn)用DXA 觀察其對OP 模型骨密度影響,結(jié)果顯示,RDTF 可顯著提高大鼠BMD。HE染色鏡下見OP 組股骨骨組織形態(tài)結(jié)構(gòu)較不完整,骨小梁斷裂、丟失嚴(yán)重,骨小梁間連接點(diǎn)減少,游離末端變多,呈凌亂稀疏樣分布,間距擴(kuò)大,骨髓腔嚴(yán)重融合,呈典型性骨質(zhì)疏松病理形態(tài)學(xué)改變,提示造模成功。在持續(xù)給予RDTF 12 周后,該組骨小梁變厚,斷裂減少,連接點(diǎn)增多,排列趨規(guī)則,表明RDTF 可顯著改善OP[10]。目前骨轉(zhuǎn)換生化標(biāo)志物如 BGP、BALP、PTH 等廣泛應(yīng)用于臨床診療、研究中[11],結(jié)合BMD,獲悉骨轉(zhuǎn)換動(dòng)態(tài),在評價(jià)抗骨質(zhì)疏松的治療療效等方面具有重要作用[12]。
綜上所述,骨碎補(bǔ)總黃酮對去勢誘導(dǎo)的骨質(zhì)疏松具有明顯的防治作用。但其相應(yīng)地作用機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。