摘要:目的 观察二十五味鬼臼丸对睾酮缺乏引起的大鼠骨质疏松症的防治作用。方法 摘除双侧睾丸构建骨质疏松症动物模型,3月龄雄性SD大鼠30只,随机分为假手术组、模型组及二十五味鬼臼丸低、中、高剂量(200、400、800 mg/kg)组。术后1周开始每天ig给药,二十五味鬼臼丸200、400、800 mg/kg溶于3 mL生理盐水配制等体积混悬液,二十五味鬼臼丸低、中、高剂量组分别ig 200、400、800 mg/kg二十五味鬼臼丸,模型组和假手术组ig等量生理盐水,相同时间点连续给药8周,末次给药后取材。HE染色观察各组大鼠股骨和腓肠肌组织病理变化;ELISA法检测血清骨钙素(BGP)、骨保护素(OPG)、骨碱性磷酸酶(BALP)、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)、Ⅰ型胶原C端肽β特殊序列(β-CTX-Ⅰ)和钙离子(Ca2+)含量;Micro-CT检测股骨骨微结构;RT-PCR法检测β-连环蛋白(β-catenin)和矮小相关转录因子2(Runx2)的mRNA表达;Western blotting法检测β-catenin和Runx2的蛋白表达。结果 与模型组比较,二十五味鬼臼丸中剂量组大鼠骨小梁紊乱和腓肠肌组织病理变化明显改善;血清BGP、BALP、OPG和Ca2+水平升高(P<0.05、0.01),TRAP、β-CTX-Ⅰ水平降低(P<0.01);BMD、Tb.N升高(P<0.01),Tb.Sp降低(P<0.05);β-catenin和Runx2 mRNA表达上调(P<0.05、0.01),Runx2蛋白表达上调(P<0.01)。结论 二十五味鬼臼丸具有防治睾酮缺乏引起的大鼠骨质疏松症作用,其作用机制可能与激活Wnt/β-catenin信号通路有关。
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近年来,男性骨质疏松症逐渐成为科研人员和临床医生关注的热点[1]。研究显示,与女性不同,男性骨质疏松症通常发生较晚,多发生在50岁以上的老年人群中,30%~50%的50岁以上男性出现不同程度的骨量减少或骨质疏松,且约1/3骨质疏松继发性骨折发生在男性患者中[2]。研究表明,睾酮是调节骨代谢的重要激素,具有促进骨骼矿化、刺激骨生成以及减少骨吸收的作用。随着年龄的增长,男性的睾酮水平会逐年下降,通常在30岁之后,睾酮水平的下降速度为每年1%左右,睾酮水平的降低直接导致骨质疏松的风险增加[3]。在卵巢切除雌激素不足骨质疏松症模型大鼠的研究中,证明二十五味鬼臼丸能够防治雌激素缺乏导致的骨密度下降,改善骨微细构造,显示其对骨丢失疾病的潜在影响,可用于绝经后骨质疏松症治疗[4-8]。因此,本研究通过睾丸切除构建骨质疏松症模型,观察二十五味鬼臼丸对睾丸切除大鼠骨丢失的保护作用及可能作用机制,为其用于男性骨质疏松症的治疗提供实验依据。
1、材料
1.1动物
30只清洁级3月龄SD雄性大鼠,体质量310~330 g,由西安交通大学医学部实验动物中心提供,合格证号SCXK(陕)2023-002。饲养于室温(24±2)℃,12 h昼夜节律,明暗交替环境,自由摄食饮水。本研究方案已通过青海大学医学院实验动物伦理委员会审核(批准文号PJ202401-33)。
1.2主要药品与试剂
二十五味鬼臼丸由自青海省藏医院自制(青药制备字Z20200876000,0.35 g/丸)。苏木精–伊红(HE)染色试剂盒(货号C0041,北京索莱宝科技有限公司);血清骨钙素(BGP)、骨保护素(OPG)、骨碱性磷酸酶(BALP)、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)、Ⅰ型胶原C端肽 β 特殊序列(β-CTX-Ⅰ)ELISA试剂盒和钙离子(Ca2+)比色法测试盒(货号为ml002883、ml003271、ml003415、ml003177、ml038228、ml092645,上海酶联生物科技有限公司);实时荧光定量PCR(RT-PCR)试剂盒(货号AQ601,北京全式金生物技术有限公司);全蛋白提取试剂盒(货号KGB5303,江苏凯基生物);甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)抗体(货号bsm-52262R,北京博奥森生物技术有限公司);矮小转录相关因子2(Runx2)、β-连环蛋白(β-catenin)抗体(货号WL03358、WL0962a,沈阳万类生物科技有限公司)。
1.3主要仪器
Centrifuge 5418R离心机(德国Eppendorf公司);Nanodrop 2000(美国Thermo公司);LightCycler96 PCR仪(瑞士Roche公司);xMark酶标仪(美国Bio-Rad公司);WT60A组织脱水机(德国Leica公司);EG1150石蜡包埋机(德国Leica公司);Ci-S荧光显微镜(日本Nikon公司);NMC200 Micro-CT(德国Nemo公司)。
2、方法
2.1造模、分组及给药适应性喂养
1周后,通过切除双侧睾丸和附睾构建睾酮缺乏骨质疏松症大鼠模型[9]。大鼠通过小动物麻醉机深度麻醉后,沿腹部中线切开1~2 cm,将睾丸推揉入腹,夹持粉色呈卵圆形睾丸,分离结扎睾丸血管。假手术组采取类似手术方法,仅切除部分脂肪组织。im青霉素,连续3 d预防感染。将30只雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组及二十五味鬼臼丸低、中、高剂量(200、400、800 mg/kg)组,每组6只。术后观察1周无异常现象,各组开始ig给药,药物治疗组参照课题组前期研究结果设置浓度梯度[6]。二十五味鬼臼丸200、400、800 mg/kg溶于3 mL生理盐水配制等体积混悬液,二十五味鬼臼丸低、中、高剂量组分别ig 200、400、800 mg/kg二十五味鬼臼丸,模型组和假手术组ig等量生理盐水,相同时间点连续ig 8周。
2.2样本制备
末次给药后,禁食12 h,小动物麻醉机深度麻醉,腹主动脉取血,4℃下3 000 r/min离心15 min(离心半径9.5 cm),取上清,保存于−80℃冰箱;取左侧股骨及腓肠肌,冻存管保存于−80℃冰箱,右侧股骨及腓肠肌置于4%多聚甲醛固定;分离出大鼠精囊生理盐水冲洗并测定质量。
2.3体质量及精囊监测
ig当天记录体质量,随后每周测量1次大鼠体质量变化并记录;末次给药后取材测定精囊质量。
2.4 HE染色观察股骨和腓肠肌组织病理形态多聚甲醛固定
48 h后,生理盐水冲洗右侧股骨和腓肠肌。股骨保存于EDTA脱钙液,37℃恒温脱钙,直至骨组织能被大头针刺穿。腓肠肌仅在多聚甲醛中固定,随后进行下一步处理。股骨和腓肠肌依次进行脱水、包埋、切片、染色和封片后在显微镜下观察形态变化。
2.5 ELISA法检测
BGP、BALP、OPG、TRAP、β-CTX-Ⅰ和Ca2+水平按照说明书要求加样,用酶标仪在指定波长下(450 nm)检测吸光度(A)值并绘制标准曲线,标准曲线的拟合采用线性回归法,依据标准曲线计算样本中骨代谢指标BGP、BALP、OPG、TRAP、βCTX-Ⅰ和Ca2+浓度。
2.6 Micro-CT测量股骨远端骨微结构
股骨远端组织用4%多聚甲醛固定过夜,取股骨远端组织固定,Micro-CT扫描参数设置为电压80kV、电流0.06 mA进行样本扫描,使用Recon软件进行三维图像重建,Cruiser软件对各组样本同一目标区域进行数据采集和分析。
2.7 RT-PCR检测股骨
β-catenin、Runx2 mRNA表达引物序列如表1所示,取左侧股骨远端骨组织约100 mg研磨匀浆提取总RNA,用核酸分析仪检测RNA浓度和纯度,按照试剂盒说明书反转录为cDNA,RT-PCR法进行扩增反应,反应条件为95℃预变性3 min,95℃变性10 s,60℃退火15 s,72℃延伸20 s,共45个循环,以GAPDH为内参基因,采用2−ΔΔCt相对定量法计算目的基因相对表达量。表1引物序列
2.8 Western blotting法检测股骨
β-catenin、Runx2蛋白表达取左侧股骨远端骨组织约100 mg研磨匀浆提取总蛋白,BCA法检测蛋白浓度,酶标仪测定浓度,依次进行电泳、转膜、封闭,β-catenin(1∶900)、Runx2(1∶1 000)、GAPDH(1∶2 000)一抗孵育,使用HRP标记的二抗(1∶10 000)孵育,ECL显色,曝光。使用Image J软件进行条带灰度分析,以GAPDH作为内参,计算目标蛋白相对表达量。
2.9统计学方法
SPSS 25.0软件进行分析,连续变量以x±s表示,若数据满足正态分布且方差齐,组间比较采用单因素方差分析,两两比较采用LSD-t检验;若方差不齐,两组间比较采用Dunnett’s t检验。
3、结果
3.1各组大鼠体质量和精囊质量变化情况
如图1所示,与假手术组相比,模型组大鼠精囊明显萎缩;与模型组比较,二十五味鬼臼丸低、中、高剂量组大鼠精囊外观无明显变化。如表2所示,8周后,各组大鼠体质量无明显差异,与假手术组相比,模型组大鼠精囊质量显著下降(P<0.01);与模型组比较,二十五味鬼臼丸低、中、高剂量干预对大鼠精囊质量的下降无明显影响。
3.2二十五味鬼臼丸对各组大鼠股骨和腓肠肌组织病理形态的影响
如图2所示,与假手术组相比,模型组大鼠骨小梁紊乱且稀疏,肌纤维平均横截面积明显减小(P<0.01);与模型组比较,二十五味鬼臼丸低、中、高剂量组大鼠骨小梁丢失程度减轻,肌纤维横截面积均显著增高(P<0.05、0.01),表明药物治疗后能防治肌肉纤维萎缩。
3.3二十五味鬼臼丸对大鼠血清BGP、BALP、OPG、TRAP、β-CTX-Ⅰ和Ca2+的影响
如表3所示,与假手术组相比,模型组大鼠BGP、BALP、OPG和Ca2+水平显著降低(P<0.01),TRAP和 β-CTX-Ⅰ水平显著升高(P<0.01);与模型组比较,二十五味鬼臼丸低、中、高剂量组大鼠BGP、OPG水平升高(P<0.05、0.01),TRAP水平降低(P<0.05、0.01),二十五味鬼臼丸中、高剂量组大鼠BALP、Ca2+水平水平升高(P<0.05、0.01),β-CTX-Ⅰ水平降低(P<0.01)。
3.4二十五味鬼臼丸对大鼠股骨骨微结构的影响
如图3和表4所示,与假手术组相比,模型组大鼠股骨BMD、BS/BV、Tb.N降低(P<0.05、0.01),Tb.Sp升高(P<0.01);与模型组比较,二十五味鬼臼丸中、高剂量组大鼠BMD和Tb.N升高(P<0.05、0.01),二十五味鬼臼丸低、中、高剂量组大鼠Tb.Sp降低(P<0.05)。
图1大鼠精囊展开图
表2二十五味鬼臼丸对睾丸切除大鼠体质量和精囊质量的影响
图2各组大鼠股骨和腓肠肌HE染色
表3二十五味鬼臼丸对血清骨代谢指标的影响
图3大鼠股骨断层扫描
表4二十五味鬼臼丸对去势大鼠股骨远端组织计量学的影响
3.5二十五味鬼臼丸对大鼠股骨 β-catenin、Runx2mRNA表达的影响
如图4所示,与假手术组相比,模型组大鼠 βcatenin、Runx2mRNA表达降低(P<0.01);与模型组比较,二十五味鬼臼丸中、高剂量组大鼠组 β-cateninmRNA表达上调(P<0.05、0.01),二十五味鬼臼丸低、中、高剂量组大鼠Runx2mRNA表达上调(P<0.01)。
3.6二十五味鬼臼丸对大鼠股骨 β-catenin、Runx2蛋白表达的影响
如图5所示,与假手术组相比,模型组大鼠 βcatenin、Runx2蛋白表达降低(P<0.01);与模型组比较,二十五味鬼臼丸低剂量组大鼠 β-catenin蛋白表达上调(P<0.05),二十五味鬼臼丸低、中、高剂量组大鼠Runx2的蛋白表达上调(P<0.01)。
图4二十五味鬼臼丸对 β-catenin和Runx2 mRNA表达的影响
图5二十五味鬼臼丸对 β-catenin和Runx2蛋白表达的影响
4、讨论
研究表明,睾酮对于维持骨量具有重要意义[10]。目前,临床防治男性骨质疏松症以睾酮替代疗法为主,但会导致患者前列腺增生、高血压等疾病风险增加,缺乏更为安全、有效的治疗手段[11]。因此,研究人员已聚焦于寻找具有促进睾酮分泌和维持骨量的天然化合物[12]。中医药多取材于天然化合物,研究发现二十五味鬼臼丸能通过促进骨形成、抑制骨吸收防治雌激素缺乏骨质疏松症[4-8]。睾丸切除诱导的骨质疏松症动物模型被广泛应用于男性骨质疏松研究[9]。为探究二十五味鬼臼丸对睾酮缺乏引起的骨质疏松症是否有防治效果,本研究通过双侧睾丸摘除构建睾酮缺乏所致的骨质疏松症大鼠模型。BPG、BALP是成熟且活跃的成骨细胞标志物,反映骨细胞的形成和活动状态[13-14]。OGP又称破骨细胞抑制因子,主要作用是增加骨强度、抑制骨吸收[15]。TRAP、β-CTX-Ⅰ因子表达水平能特异性反映破骨细胞的吸收活性[16-17]。血清Ca2+是骨转换的常见指标,是辨别骨质疏松症的有效途径[18]。实验证明,模型组大鼠BGP、BALP、OPG、Ca2+水平显著降低,TRAP、β-CTX-Ⅰ水平显著升高,二十五味鬼臼丸干预治疗后,可以调节血清中骨代谢指标趋于正常水平,反映二十五味鬼臼丸可降低破骨细胞活性,增加成骨细胞活性,与王申等[19]的中药提取物治疗睾酮缺乏骨质疏松症研究结果一致。研究证实,Wnt/β-catenin信号通路可能参与骨重建过程,影响峰值骨量,调控Wnt/β-catenin信号通路对于抑制骨质疏松症发展具有重要意义[20]。因此,对雄性动物骨质疏松症模型作用机制的研究逐渐聚焦于该信号通路。本研究发现,模型组大鼠 βcatenin和Runx2的mRNA和蛋白表达降低,二十五味鬼臼丸干预治疗后,Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白的表达水平明显升高,结果提示激活该通路可能与防治去睾丸大鼠骨质疏松症有关。与阮立奇等[21]发布的研究结果相吻合。由于 β-catenin是Wnt信号通路中的关键调控因子,该通路本身的激活和抑制会受到多种因子调控。某些信号通路的激活可能通过β-catenin的翻译后修饰、蛋白聚集或核转运等方式,影响蛋白质的表达水平,从而出现mRNA与蛋白不一致的现象,需要在后期研究中深入探讨。综上所述,二十五味鬼臼丸能够调节成骨、破骨环路,从而防治睾丸切除诱发的大鼠骨质疏松症,为二十五味鬼臼丸防治男性骨质疏松症临床运用提供了实验依据。进一步研究表明,二十五味鬼臼丸改善去睾丸大鼠骨质疏松症作用机制可能与Wnt/βcatenin信号通路激活相关。
参考文献:
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[6]申继强,代冬芳,吴佩锋,等.藏药二十五味鬼臼丸通过OPG/RANKL/RANK通路对去卵巢骨质疏松大鼠骨代谢的干预作用[J].中华中医药杂志, 2023, 38(11):5495-5499.
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基金资助:青海省科技厅项目(2023-ZJ-783);青海大学青年科研基金项目(2023-QYY-1);青海大学医学部中青年科研基金项目(2023-kyy);
文章来源:孙欣雨,杨爱萍,李凤辉,等.二十五味鬼臼丸对雄性骨质疏松症大鼠骨代谢影响及作用机制研究[J].现代药物与临床,2025,40(03):550-556.
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糖尿病性骨质疏松症(DOP)是指继发于糖尿病的骨质疏松症,由于糖尿病造成骨代谢障碍,进而造成骨量减少,骨骼脆性降低[1]。早期DOP无明显症状,随着疾病进展,可出现腰背疼痛。目前临床治疗DOP以控制血糖为基础,使患者血糖控制在合理区间,在控制血糖基础上补充钙、维生素D等,以满足机体骨骼正常代谢的需求。
2025-08-22经皮椎体成形术(PVP)治疗骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)的手术效果与骨水泥的分布密切相关,如果仅仅行单侧穿刺,骨水泥分布于单侧,手术效果欠佳。为了提高临床疗效,通常可以加大穿刺针的内倾角或采用双侧穿刺,让骨水泥均匀分布于伤椎,但是这无疑会增加包括骨水泥渗漏、创伤性脊髓损伤等手术风险[1]。
2025-08-14中医学古籍中并无“骨质疏松症”相关病名,现代中医医家通常因其临床症状及体征将OP归属于“骨痿”“骨痹”“骨痞”等范畴[3]。现代医学认为,OP与遗传、肝肾功能障碍、营养缺失、不当饮食习惯、药物等多种因素相关[4]。骨质疏松症的主要机制为骨吸收与骨形成失衡,骨形成减少的同时骨吸收增加,使得骨质量及骨密度下降,骨脆性增加,导致患者易发生骨折。
2025-08-13中药复方芪骨胶囊药方含有肉苁蓉、淫羊藿、黄芪、杜仲等,具有补肾壮阳、强健筋骨的作用,临床上可用于治疗OP、骨关节炎、强直性脊柱炎等〔4〕,目前临床上单一使用西药或中药治疗OP,都存在各种副作用或疗效达不到预期,而中西药联用可以最大限度地解决此类问题。阿仑膦酸钠也是OP治疗史上使用最久的药物之一,具有很强的代表性〔5,6〕。
2025-08-11在治疗上,抗骨质疏松治疗处于主导地位,要贯穿始终,相较于西药的副作用及不良反应,中医药具有毒副作用小、经济有效的鲜明优势〔6〕。本研究中的复方苗药九仙罗汉接骨汤是在苗药九仙罗汉接骨汤的基础上,以“标本兼顾”的中医理论思想,加入补虚扶正的中草药。
2025-08-11系统性红斑狼疮(Systemiclupuserythemato-sus,SLE)是一种好发于育龄期女性自身免疫介导的慢性弥漫性结缔组织病,可产生多种自身抗体,累及全身多系统、多器官,临床表现复杂多样。骨质疏松(Osteoporosis,OP)是SLE常见并发症之一,众多细胞因子在其发生过程中发挥了重要作用。
2025-08-08骨质疏松症作为一种普遍存在于老年人群中的疾病,其主要表现为骨量的显著减少以及骨微结构的退化,进而导致骨脆性增加、骨折风险上升以及死亡率的升高。骨质疏松症可引发骨折、步态障碍、躯体畸形、慢性疼痛以及功能障碍,这些因素会削弱个体的生活自理能力,导致生活质量显著下降。
2025-08-07有关数据指出,全球约2亿人患OP,主要体征为腰背疼痛,随之进展会影响活动功能,累及脊髓神经,降低生活活动的能力。OP是因退行性病变出现在骨骼上,在重物搬运、强烈咳嗽等情况时发生骨折,所以,应及早诊治OP。药物为OP治疗关键的一项手段,第一选择为双膦酸盐,其第三代产物为阿仑膦酸钠,治疗OP作用良好,可作用于骨转换率,降低其数值,提高骨密度。
2025-07-212型糖尿病患者易发生骨质疏松和骨折,以往常通过测量骨密度评估骨折风险,但其骨密度水平常受到体质量、脊柱退行性病变等因素影响,应用受限。随着国内外学者对2型糖尿病研究的不断深入,发现糖尿病患者并发骨质疏松症可能与骨骼相关生长因子及血糖调节因子密切相关,这为从分子学领域探索骨质疏松症提供了基础。
2025-07-11雌激素可通过与对应受体结合刺激成骨细胞的生长繁殖,同时抑制破骨细胞功能,减少骨质破坏,因此雌激素缺乏后会导致骨质缺失[7]。围绝经期一般开始于40岁之后,在此阶段中女性卵巢功能开始下降,生殖器官逐渐萎缩,激素水平随之出现变化[8]。
2025-07-02人气:4206
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