參芪復方對糖尿病性骨質(zhì)疏松大鼠骨轉(zhuǎn)換的影響

許騰飛 儲全根

(安徽中醫(yī)藥大學，安徽 合肥 230038)

糖尿病性骨質(zhì)疏松(DOP)是糖尿病較為嚴重的并發(fā)癥之一，致殘率、致死率均較高，據(jù)報道，糖尿病是骨質(zhì)疏松發(fā)展的重要因素，在糖尿病患者中，DOP發(fā)生率高達60%左右〔1〕。DOP患者骨損傷風險高，損傷后易出現(xiàn)愈合困難情況，故給予DOP患者安全有效的治療措施十分必要。目前，西醫(yī)治療DOP主要以降血糖、抗骨質(zhì)疏松藥物為主，雖然可在一定程度上改善患者癥狀，但因患者體質(zhì)不同，治療后易復發(fā)或治療期間易發(fā)生各類不良反應，整體療效不佳〔2，3〕。中醫(yī)認為糖尿病屬于“消渴”范疇，骨質(zhì)疏松屬“骨瘺”范疇，腎虛、血瘀是二者并發(fā)的重要病機，治療應以活血化瘀、益氣養(yǎng)陰等為主〔4〕。參芪復方具有益氣養(yǎng)陰、活血散結等功效，可在一定程度上改善消渴患者氣陰兩虛狀態(tài)，對穩(wěn)定糖尿病患者血糖、改善骨骼肌病變具有重要作用〔5〕。但目前關于參芪復方治療DOP的具體作用機制尚未明確，本研究通過建立DOP大鼠模型，并使用不同劑量的參芪復方治療，擬分析參芪復方對DOP大鼠骨轉(zhuǎn)化的影響。

1 資料與方法

1.1實驗動物 成年雄性SD大鼠50只均購自北京維利通華實驗動物技術有限公司，均為清潔級，周齡6～10 w，平均(7.16±1.03)w；體重0.15～0.26 kg，平均(0.22±0.05)kg；全部大鼠在標準環(huán)境下飼養(yǎng)，每12 h晝夜交替1次，保證大鼠得到充足的食物及飲水量。

1.2主要藥品與試劑 骨化三醇膠丸由臺灣海默尼藥業(yè)有限公司提供，批準文號：HC20171016，規(guī)格：0.25 μg/粒；參芪復方由成都中醫(yī)藥大學藥學院提供，由黃芪15 g、人參15 g、山藥10 g、山茱萸10 g、制大黃10 g、天花粉10 g等組成；0.9%氯化鈉注射液由成都科倫藥業(yè)股份有限公司，國藥準字H20181161，規(guī)格100 ml/瓶；酶聯(lián)免疫吸附試驗試劑盒均由廣州翔博生物公司提供。

1.3主要儀器與設備 北京正開儀器有限公司提供的電子秤；美國ALC公司提供的TGL-16B離心機；海爾公司提供的BCD-236HT低溫冰箱；成都神仙樹鍋爐廠醫(yī)藥設備廠提供的YMQWYZ消毒器；芬蘭Thermo公司提供的DENLEY DRAGON Wellscan MK 3型酶標儀；美國 Media Cybernetics公司提供的Vevo2100超高分辨率小動物超聲成像系統(tǒng)、PRODIGY全自動雙能X線骨密度測量儀等。

1.4分組及藥物干預法 選取雄性SD大鼠50只，均進行常規(guī)適應性飼養(yǎng)7 d后，隨機選取其中10只作為空白對照組，將另40只建立DOP模型，建模成功后隨機分為4組，每組10只，分別設為模型組、骨化三醇組、中藥(參芪復方)低劑量組、中藥高劑量組?？瞻讓φ战M普通飲食，不進行任何藥物干預；模型組按照5 ml/(kg·d)劑量灌服無菌水；骨化三醇組給予骨化三醇生理鹽水稀釋后以0.04 μg/kg給藥；中藥低劑量組給予0.72 g/(kg·d)體重灌服參芪復方懸浮液；中藥高劑量組給予2.88 g/(kg·d)體重灌服參芪復方懸浮液。

1.5建立DOP模型 除空白對照組外，其余動物建立DOP模型：以高糖高脂飼料喂養(yǎng)，在常規(guī)飼料基礎上，加入20%蔗糖、15%熟豬油等，喂養(yǎng)4 w；在禁食不禁飲12 h后，于大鼠左下腹部處注射鏈脲佐菌素30 mg/kg；腹腔注射鏈脲佐菌素后持續(xù)給予高脂、高糖飼料喂養(yǎng)6 w；之后采集尾靜脈血樣測量血糖水平，若血糖值均超過16.7 mmol/L即糖尿病造模成功；糖尿病大鼠成模7 w后，采用PRODIGY全自動雙能X線骨密度測量儀測量對照組及模型組全身骨密度，測定方法：大鼠依據(jù)35 mg/kg體重劑量給予戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉，取仰臥位，保持四肢外展避免掃描重疊，若骨密度<對照組大鼠平均骨密度2.5個標準差，則判定為DOP建模成功。

1.6檢測相關指標 治療12 w，用3%戊巴比妥鈉對大鼠進行腹腔麻醉，打開胸腔，心臟取血10～12 ml，以2 000 r/min離心10～15 min，取上清液，置于-80℃冰箱中保存；采用酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測骨轉(zhuǎn)換指標〔抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP)、堿性磷酸酶(ALP)〕、血清相關指標〔胰高血糖素樣多肽(GLP)-1、胰島素樣生長因子(IGF)-1〕、細胞因子〔腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細胞介素(IL)-6〕。

1.7統(tǒng)計學方法 采用SPSS20.0軟件進行Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗、單因素方差分析及SNK-q檢驗。

2 結 果

2.15組骨轉(zhuǎn)換指標比較 與空白對照組比較，其他4組TRACP、ALP明顯升高(P<0.05)；骨化三醇組、中藥低劑量組、高劑量組低于模型組，中藥低劑量組、高劑量組低于骨化三醇組，且中藥高劑量組低于中藥低劑量組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。

2.25組血清相關指標比較 與空白對照組比較，其他4組GLP-1、IGF-1明顯降低(P<0.05)；骨化三醇組、中藥低劑量組、高劑量組高于模型組，中藥低劑量組、高劑量組高于骨化三醇組，且中藥高劑量組較中藥低劑量組高，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。

2.35組細胞因子指標比較 與空白對照組比較，其他4組TNF-α、IL-6水平明顯升高(P<0.05)；骨化三醇組、中藥低劑量組、高劑量組低于模型組，中藥低劑量組、高劑量組低于骨化三醇組，且中藥高劑量組低于中藥低劑量組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 5組骨轉(zhuǎn)換、血清、細胞因子相關指標比較

3 討 論

糖尿病患者鈣磷代謝紊亂，易引起骨質(zhì)疏松，目前關于DOP具體發(fā)病機制尚未明確，動物實驗顯示，骨膠原蛋白結構改善可能與DOP發(fā)生及發(fā)展有一定聯(lián)系〔6〕。研究顯示，DOP加大患者骨折損傷風險，對患者生活質(zhì)量造成嚴重影響〔7〕。因此，探尋DOP積極有效的治療方案至關重要，對降低患者骨折損傷風險具有一定意義。

常規(guī)西藥治療雖能改善DOP患者臨床表現(xiàn)，降低骨折損傷發(fā)生風險，但存在易復發(fā)、不良反應多等情況，在一定程度上限制療效〔8〕。中醫(yī)理論認為DOP屬于“消渴”“骨瘺”等范疇，二者病機均為腎虛內(nèi)燥導致脈絡瘀滯，故應從“腎”論治，治療應以活血化瘀、補腎強骨等為主〔9〕。參芪復方具有益氣養(yǎng)血、活血化瘀等功效，方中黃芪、人參養(yǎng)陰生津、益氣祛濕；山藥、天花粉可強筋骨、益氣養(yǎng)陰、生津止渴；山茱萸滋陰養(yǎng)液、補益肝腎；制大黃活血化瘀、清熱解毒，諸藥為伍，共奏益氣滋陰、活血化瘀等功效〔10〕。研究顯示，參芪復方可有效降低血糖，改善糖脂代謝，同時具有較好的穩(wěn)定血糖的作用〔11〕。

骨轉(zhuǎn)換主要包括骨形成、骨吸收，TRACP是由破骨細胞分泌而成，被認為是骨吸收、破骨細胞活性的良好標志物，利于了解正常條件及病理條件下骨代謝情況〔12〕。ALP與成骨細胞活性具有一定聯(lián)系，其水平升高提示成骨細胞活性有所增強，屬于骨轉(zhuǎn)換的重要指標之一〔13〕。IGF-1是骨形成重要標志物，可增加成骨細胞數(shù)目，調(diào)節(jié)骨吸收狀態(tài)，維持骨量平衡，同時還可促進骨轉(zhuǎn)換〔14〕。GLP-1是骨形成的強刺激因子，對骨代謝具有促進作用，不僅可有效控制血糖，還可減緩DOP進程，有效保護骨質(zhì)〔15〕。本研究結果提示參芪復方治療DOP大鼠，利于降低大鼠骨組織高轉(zhuǎn)換狀態(tài)。分析其原因可能與參芪復方利于促進肌肉玄府通暢，進而使得肌肉不得滋養(yǎng)狀態(tài)得以改善有關。但具體作用機制還未明確〔16〕。

TNF-α、IL-6均是促進骨吸收的重要細胞因子，其中IL-6到達一定濃度時，可激活破骨細胞，具體表現(xiàn)為破骨細胞中相關膠原酶表達量異常升高，進而起到調(diào)節(jié)骨膠原代謝作用〔17〕。TNF-α對增強破骨細胞形成具有一定作用，其水平升高可促進IL-6分泌，增強破骨細胞活性，進而達到調(diào)節(jié)骨代謝作用〔18〕。本研究結果提示參芪復方治療DOP大鼠，可降低TNF-α、IL-6水平，但因參芪復方在DOP中具體作用機制尚未明確，且相關研究較少，故本研究結果可靠性還需日后臨床進一步證實。

綜上，參芪復方可降低DOP大鼠骨組織高轉(zhuǎn)換狀態(tài)，提高IGF-1、GLP-1表達，降低TNF-α、IL-6表達，進而提高大鼠骨密度，具有較好應用價值。