牛骨膠原肽粉復(fù)合鈣制劑對去卵巢骨質(zhì)疏松大鼠的改善作用

田紀(jì)祥

(中國中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所，北京)

0 引言

骨質(zhì)疏松(osteoporosis，OP)指骨量減少、骨組織微觀結(jié)構(gòu)退變，致骨脆性增高而骨折危險增加的一種全身性骨病。骨質(zhì)疏松為臨床常見的代謝性骨病，極易發(fā)生骨折，給生活帶來諸多不便。骨膠原蛋白是骨有機基質(zhì)的重要組成部分，其水解產(chǎn)物骨膠原肽具有促進(jìn)氨基酸吸收和蛋白質(zhì)合成、抗骨質(zhì)疏松、促進(jìn)骨細(xì)胞增殖等多種作用[1]；鈣劑的攝入可直接增加骨鈣的含量，改善骨礦化，從而起到改善骨質(zhì)疏松作用[2]。本文就牛骨膠原肽粉復(fù)合鈣制劑對去卵巢骨質(zhì)疏松大鼠的改善作用進(jìn)行探討。

1 材料和方法

1.1 動物及分組

5月齡Wistar雌性大鼠60只，250g左右，實驗前適應(yīng)性喂養(yǎng)一周。按體重隨機分為假手術(shù)組、模型組、高、中、低三個劑量給藥組和陽性對照組，每組10只。

1.2 樣品及劑量

牛骨膠原肽粉復(fù)合鈣制劑(由牛骨膠原肽粉加葡萄糖酸鈣按1:1復(fù)配而成，鈣含量為4.5%)，推薦劑量為4g/天。根據(jù)推薦劑量，設(shè)置高、中、低三個劑量為800mg/kg、400mg/kg、200mg/kg。陽性對照藥為碳酸鈣(鈣含量40%)，給藥劑量為90mg/kg(該劑量相當(dāng)于高劑量組鈣水平)。所有受試物藥液臨用前用蒸餾水配制。

1.3 實驗儀器

原子吸收分光光度計、小動物全自動高分辨率X光機、電子天平等。

1.4 實驗方法

采用戊巴比妥鈉溶液腹腔注射麻醉(劑量為30mg/kg.bw)；假手術(shù)組：在嚴(yán)格無菌條件下操作手術(shù)，取腰椎旁側(cè)雙切口進(jìn)入腹腔，摘除少許腸系膜后，仔細(xì)止血逐層縫合切口[3]；模型組和高、中、低劑量給藥組及陽性對照組手術(shù)：麻醉方法同上，在嚴(yán)格無菌條件下，取腰椎旁側(cè)雙切口進(jìn)入腹腔背側(cè)，完整摘除雙側(cè)卵巢后，仔細(xì)止血逐層縫合切口。術(shù)后3天，陽性對照組和高、中、低劑量給藥組灌胃給予受試藥液；假手術(shù)組和模型組灌胃給予相應(yīng)體積的蒸餾水；灌胃體積為20mL/kg。每日1次，連續(xù)90d。每周稱重，并按體重調(diào)整灌胃量。實驗結(jié)束后，處死大鼠，取出右側(cè)股骨，于105℃烘箱中，烤至恒重、稱量骨量。大鼠左側(cè)股骨采用小動物全自動高分辨率X光機。采用原子吸收分光光度計測定右側(cè)股骨骨鈣含量。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

對模型組和假手術(shù)組間的差異比較作t檢驗；受試物各劑量組與模型組間各指標(biāo)的差異做方差分析；方差不齊則采用秩和檢驗。

2 結(jié)果

2.1 牛骨膠原肽粉復(fù)合鈣制劑對大鼠體重的影響

由表1可見，實驗前各組大鼠體重?zé)o明顯差異(P＞0.05)，實驗中期和實驗結(jié)束時，模型組與假手術(shù)組大鼠體重有明顯差異，說明造模成功(P＜0.01)；實驗開始至實驗結(jié)束時，模型組與高、中、低劑量給藥組大鼠體重均無顯著性差異(P＞0.05)，提示牛骨膠原肽粉復(fù)合鈣制劑對大鼠體重?zé)o明顯影響。

表1 牛骨膠原肽粉復(fù)合鈣制劑對大鼠體重的影響 (±s)

表1 牛骨膠原肽粉復(fù)合鈣制劑對大鼠體重的影響 (±s)

注：**，與假手術(shù)組比較，P＜0.01。

體重(g)實驗前 實驗中期 實驗結(jié)束假手術(shù)組 10 251.6±12.3 313.5±26.7 339.7±35.1模型組 10 252.3±14.1 347.7±32.1 398.5±21.2**低劑量組 10 251.1±11.6 351.1±36.3 401.3±28.6中劑量組 10 252.1±15.6 349.6±30.8 399.8±25.4高劑量組 10 252.4±10.3 352.1±29.5 402.6±34.6陽性對照組 10 250.9±13.3 350.7±27.6 403.5±26.5組別 動物數(shù)(只)

2.2 牛骨膠原肽粉復(fù)合鈣制劑對大鼠骨密度影響

由表2可見，模型組的大鼠左側(cè)股骨的骨密度明顯低于假手術(shù)組(P＜0.05)，成功建立卵巢切除模型。高、中劑量給藥組及陽性對照組的左側(cè)股骨的骨密度顯著高于模型對照組(P＜0.05)；中、高劑量組與陽性對照組比較，無顯著性差異 (P＞0.05)。

表2 牛骨膠原肽粉復(fù)合鈣制劑對大鼠骨密度的影響 (±s)

表2 牛骨膠原肽粉復(fù)合鈣制劑對大鼠骨密度的影響 (±s)

注：*，與假手術(shù)組比較，P＜0.05；#：與模型組比較，P＜0.05。

組別 動物數(shù)(只) 骨密度(g/cm3)假手術(shù)組 10 0.773±0.13模型組 10 0.634±0.021*低劑量組 10 0.689±0.056中劑量組 10 0.723±0.074#高劑量組 10 0.734±0.116#陽性對照組 10 0.738±0.059#

表3 牛骨膠原肽粉復(fù)合鈣制劑對大鼠骨密度的影響 (±s)

表3 牛骨膠原肽粉復(fù)合鈣制劑對大鼠骨密度的影響 (±s)

注：*，與假手術(shù)組比較，P＜0.05；#：與模型組比較，P＜0.05。

組別 動物數(shù)(只) 右側(cè)股骨骨重(g) 右側(cè)股骨骨鈣含量(mg/g)假手術(shù)組 10 0.641±0.037 291.7±12.5模型組 10 0.623±0.026 267.4±9.8低劑量組 10 0.643±0.012 279.3±11.2中劑量組 10 0.665±0.034# 280.3±10.5高劑量組 10 0.668±0.067# 282.7±7.8陽性對照組 10 0.671±0.058# 283.6±9.3

2.3 牛骨膠原肽粉復(fù)合鈣制劑對大鼠骨重、骨鈣含量影響

由表3可見，高、中劑量給藥組及陽性對照組的左側(cè)股骨的骨量和骨鈣含量顯著高于模型對照組(P＜0.05)；中、高劑量給藥組與陽性對照組比較，無顯著性差異(P＞0.05)。

3 討論

骨質(zhì)疏松(OP)可分為原發(fā)性和繼發(fā)性兩大類。原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥分為絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥和老年性骨質(zhì)疏松癥；由于內(nèi)分泌系統(tǒng)，鈣吸收障礙等慢性疾病、營養(yǎng)不良及藥物引發(fā)的骨質(zhì)疏松為繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥。據(jù)統(tǒng)計，全球約2億多人患有骨質(zhì)疏松癥，且還在繼續(xù)增長，已成為危害人類公共健康嚴(yán)重的慢性疾病之一。隨著我國人口老齡化程度的加快，骨質(zhì)疏松患者越來越多，而處于絕經(jīng)期的婦女，由于卵巢功能逐漸衰退，體內(nèi)激素水平迅速降低，骨代謝呈負(fù)平衡，骨吸收大于骨形成，骨量減少，形成骨質(zhì)疏松。

去卵巢大鼠是世衛(wèi)組織推薦的研究絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的最佳模型，有研究表明背側(cè)部切口卵巢去除手術(shù)的操作更為簡便，并減少在手術(shù)過程中對輸卵管的牽拉，不會影響腹腔正常結(jié)構(gòu)，降低術(shù)后腹膜黏連[4-5]。本實驗選擇5月齡大鼠進(jìn)行去卵巢手術(shù)，手術(shù)后大鼠體重增加，骨密度顯著降低，出現(xiàn)骨質(zhì)疏松，提示手術(shù)造模成功。

研究證實，骨骼是由骨細(xì)胞、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)(鈣、磷、鎂的鹽類物質(zhì))等構(gòu)成，骨膠原蛋白是骨骼中主要的蛋白質(zhì)成分，在骨細(xì)胞成熟和礦化過程中起關(guān)鍵作用，骨膠原蛋白可促進(jìn)成骨細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的增生，促進(jìn)骨量增加。膠原蛋白是由三個多肽鏈組成的纖維狀蛋白質(zhì)，膠原纖維內(nèi)部膠原蛋白分子間有序的交聯(lián)排列和完整的結(jié)構(gòu)形式，為磷酸鈣的沉積創(chuàng)造良好的條件[6-8]。因此，補鈣的同時聯(lián)合補充骨膠原蛋白或者膠原肽類產(chǎn)品則可以起到更佳的效果[9-10]。

牛骨膠原肽粉為牛骨膠原蛋白進(jìn)一步水解成的小分子肽，在體內(nèi)更容易被吸收利用。本研究產(chǎn)品為牛骨膠原肽粉復(fù)合鈣制劑，結(jié)果表明，高、中劑量給藥組及陽性對照組的左側(cè)股骨的骨密度顯著高于模型對照組(P＜0.05)；高、中劑量給藥組及陽性對照組的左側(cè)股骨的骨量和骨鈣含量顯著高于模型對照組(P＜0.05)；且與陽性對照組比較顯著性差異(P＞0.05)。說明牛骨膠原肽粉復(fù)合鈣制劑可增加去卵巢大鼠的骨密度，增加骨量和骨鈣含量，具有明顯的改善骨質(zhì)疏松作用，值得臨床推廣應(yīng)用。