氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物增加骨密度的作用

黎耀俊，張建軍，陳潤紅，梁志健

廣東省醫(yī)學(xué)實驗動物中心（佛山 528248）

骨質(zhì)疏松癥是一種以骨量降低和骨組織微結(jié)構(gòu)破壞為特征，導(dǎo)致骨折風(fēng)險增加的代謝性骨病[1]。在我國約有1/3的60歲以上的老年人存在骨量減少的情況。據(jù)流行病學(xué)調(diào)查顯示，50歲合并有骨質(zhì)疏松的人群達(dá)35.1%[2]。隨著人口老齡化加重，骨質(zhì)疏松癥日益成為公眾健康的關(guān)注熱點。老年人除了容易患有骨質(zhì)疏松，也常合并患有骨關(guān)節(jié)炎，使患者疼痛難受[3]。補(bǔ)鈣是骨質(zhì)疏松的重要的治療方式，但單純補(bǔ)鈣的效果有限[4-5]，特別是對于合并關(guān)節(jié)炎的患者。氨糖可促進(jìn)成骨細(xì)胞的自噬和增殖，減少成骨細(xì)胞的凋亡，維持成骨細(xì)胞活性，增加骨骼鈣質(zhì)攝入，增強(qiáng)滑膜液黏度[6]。非變性Ⅱ型膠原蛋白可緩解關(guān)節(jié)疼痛，促進(jìn)關(guān)節(jié)靈活性，預(yù)防骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生[7]。試驗旨在評價氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原復(fù)合物的增強(qiáng)骨密度功效，為后續(xù)增加骨密度、保護(hù)骨關(guān)節(jié)產(chǎn)品開發(fā)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物

SPF級雄性SD大鼠50只，4周齡，購自廣東省醫(yī)學(xué)實驗動物中心，并在該中心的SPF級動物房完成后續(xù)試驗，生產(chǎn)許可證號SCXK（粵）2018-0002，實驗許可證號SYXK（粵）2018-0002。飼養(yǎng)條件：自由進(jìn)食飲水，采用12 h/12 h晝夜間斷照明，飼養(yǎng)溫濕度20～26℃、40%～70%。試驗經(jīng)廣東省醫(yī)學(xué)實驗動物中心實驗動物倫理委員會審核，倫理批號為B202201-1。

1.2 主要試劑及儀器

氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物由湯臣倍健股份有限公司提供，成人（60 kg）每日推薦使用量2.62 g，即0.044 g/（kg·bw），其中各成分添加量為D-氨基葡萄糖硫酸鉀鹽1.5 g、碳酸鈣1.08 g、非變性Ⅱ型膠原蛋白0.04 g。試驗以人體推薦用量的5，10和20倍設(shè)為低、中、高劑量，即0.22，0.44和0.88 g/（kg·bw）。另設(shè)與高劑量鈣水平相同碳酸鈣，劑量為0.364 g/（kg·bw）。

低鈣飼料配方：酪蛋白100 g/kg，黃豆粉150 g/kg，小麥面粉540 g/kg，玉米油40 g/kg，纖維素20 g/kg，混合鹽26 g/kg，混合維生素10 g/kg，氯化膽堿2 g/kg，DL-蛋氨酸2 g/kg，淀粉110 g/kg，另加入碳酸鈣使飼料鈣含量至1 500 mg/kg[8]，購于廣東省醫(yī)學(xué)實驗動物中心。

Discovery A型骨密度儀（美國Holigic）；55AA型火焰原子吸收分光光度計（美國Agilent Technologies）。

1.3 試驗方法

1.3.1 受試物給予

50只4周齡雄性SD大鼠隨機(jī)分為低鈣對照組、碳酸鈣組、低劑量組、中劑量組、高劑量，10只/組。低、中、高劑量組動物分別灌胃給予氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物[0.22，0.44和0.88 g/（kg·bw）]，碳酸鈣組灌胃給予碳酸鈣[0.364 g/（kg·bw）]，低鈣對照組灌胃給予等體積的溶劑，1次/日，連續(xù)12周。試驗過程中所有動物均以低鈣飼料和去離子水進(jìn)行喂養(yǎng)。

1.3.2 動物生長發(fā)育情況

每周稱量動物體重1次。

1.3.3 股骨骨密度檢測

試驗結(jié)束后，動物腹腔注射過量烏來糖后放血處死，取左側(cè)股骨檢測股骨遠(yuǎn)心端和中心段的骨密度。

1.3.4 骨鈣含量

取右側(cè)股骨，于105 ℃烤箱中烤至恒重，用原子吸收分光光度法測定其中的鈣含量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用SPSS 25.0進(jìn)行統(tǒng)計分析。結(jié)果以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）”表示。對于滿足正態(tài)性及方差齊的數(shù)據(jù)采用單因素方差分析，否則采用秩和檢驗進(jìn)行統(tǒng)計。

2 結(jié)果與分析

2.1 氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物對大鼠體重的影響

由圖1可知，試驗前各組大鼠初始體重?zé)o統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）。試驗期間各時間點，各劑量組體重與低鈣對照組、碳酸鈣組比較，亦無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）。

圖1 試驗期間各組動物體重結(jié)果

2.2 氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物對大鼠骨密度的影響

由表1可知，氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物各劑量組的股骨遠(yuǎn)心端、中心段骨密度均顯著高于低鈣對照組（P＜0.01），提示氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物可促進(jìn)大鼠骨質(zhì)形成。

表1 氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物對大鼠骨密度的影響

2.3 氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物對股骨質(zhì)量及鈣含量的影響

由表2可知，與低鈣對照組比較，碳酸鈣組和高劑量組的股骨質(zhì)量及骨鈣含量顯著升高（P＜0.05），提示氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物可促進(jìn)鈣質(zhì)吸收。

表2 氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物對股骨質(zhì)量及鈣含量的影響

3 結(jié)論

有研究報道，氨糖可抑制蛋白多糖的降解、修復(fù)受損的關(guān)節(jié)軟骨[9]。碳酸鈣是劑型最多、應(yīng)用最廣的補(bǔ)鈣劑。非變性Ⅱ型膠原蛋白是關(guān)節(jié)軟骨中不可或缺的膠原蛋白成分，在軟骨細(xì)胞的發(fā)育和成熟過程中十分重要，可用于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎的治療[10]。將這3種成分進(jìn)行復(fù)配，在生長期缺鈣飼養(yǎng)的大鼠模型上評價該復(fù)合物的增強(qiáng)骨密度作用。由結(jié)果可見，以0.88 g/kg劑量的復(fù)合物灌胃給予大鼠12周后，該組大鼠的股骨骨密度、股骨質(zhì)量及骨鈣含量顯著高于低鈣對照組，且該組結(jié)果與對應(yīng)劑量的碳酸鈣組之間無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）。此外，試驗期間各劑量組動物日常觀察無異常。氨糖、碳酸鈣、非變性Ⅱ型膠原蛋白組合可增加骨密度，并且具有一定安全性，可用于保健食品等研發(fā)。