摘要:绝经后骨质疏松症是一种与绝经有关的全身代谢性骨病,以骨量减少、骨组织显微结构破坏继而骨脆性增高和易发生骨折为特征[1,2]。我国是PMOP高发地区,女性绝经后10年内骨流失速度较快,60岁以上患有PMOP的女性中,30%~50%将经历PMOP相关骨折,且这种趋势逐年增高[3]。目前临床上常用雌激素类、促进骨形成、抑制骨吸收等药物治疗PMOP相关骨折[4]。中医理论认为肾生骨髓[5]。健骨丸为江苏省中医院院内制剂,其处方基本组成为鹿角、熟地黄、狗脊、黄柏、阿胶、三七、茯苓和六神曲,具有补肾健脾、填精益髓、活络定痛的功效,临床已使用近20年,其疗效确切,常用于治疗绝经期骨质疏松症、男性骨质疏松症等原发性骨质疏松症。本研究通过建立大鼠绝经模型,研究健骨丸对去势大鼠骨质疏松相关指标及骨折愈合的影响[6,7],以期探讨健骨丸对PMOP所致骨折的治疗作用。
1、材料
1.1动物
清洁级雌性SD大鼠,12周龄,体质量200~220g,由浙江省实验动物中心提供,动物合格证号SYXK2017-0069。动物饲养于SPF级饲养室,12h昼夜交替,温度(21±2)℃,湿度(50±10)%,自由进食饮水。动物实验经江苏省中医院伦理委员会批准(批准号2020DW-34-01)。
1.2药品与试剂
健骨丸(质量标准JSZBZ20090801Z,批号1912010)由江苏省中医院制剂部提供,主要含盐酸小檗碱和三七皂苷;仙灵骨葆胶囊(批号191022103)购自贵州同济堂制药有限公司;钙测定试剂盒(批号20190111)、血清无机磷测定试剂盒(批号20190111)和碱性磷酸酶(alkalinephosphatase,AKP)测定试剂盒(批号20190106)购自南京建成生物工程研究所;人血清雌二醇(estradiol,E2)放免试剂盒、血清骨钙素(boneglaprotein,BGP)放免试剂盒和降钙素(calcitonin,CT)放免试剂盒购自北京华英生物技术研究所;其他试剂均为市售分析纯。
1.3仪器
Powerwavex340酶标仪(美国Bio-Tek公司);DiscoverW型双能X线骨密度测量仪(美国Hologic公司);EclipseE100型光学显微镜(日本尼康公司);5424R型台式高速离心机(德国Eppendorf公司)。
2、方法
2.1造模、分组与给药
SD大鼠随机分为对照组、模型组、仙灵骨葆胶囊(300mg/kg,相当于临床等效剂量)组和健骨丸低、中、高剂量(150、300、450mg/kg,分别相当于临床最大剂量的0.5、1.0、1.5倍)组,各组再分为给药15d以及30d2组。除对照组外,其余各组进行双侧卵巢切除手术,3个月后右后腿胫骨机械性骨折,建立去势骨质疏松性骨折模型[7]。骨折手术当天,各给药组ig相应药物,对照组和模型组ig等体积0.9%氯化钠溶液,1次/d,连续15、30d。
2.2健骨丸对去势骨质疏松性骨折大鼠血清中E2、CT、BGP、血钙、血磷水平和AKP活性的影响
分别于给药15、30d,大鼠乙醚麻醉后颈总动脉采血致死,全血于室温放置,分层后4000r/min离心10min,取上层血清,按试剂盒说明书检测血清中E2、CT、BGP、血钙、血磷水平和AKP活性。
2.3健骨丸对去势骨质疏松性骨折大鼠胫骨影像学及骨密度的影响
分别于给药15、30d,采用双能X线骨密度测量仪对各组大鼠右胫骨进行X-射线扫描,并测定骨密度。
2.4健骨丸对去势骨质疏松性骨折大鼠骨折处病理变化的影响
取给药30d大鼠骨折处及其周围组织,于10%福尔马林中固定,脱钙后常规石蜡包埋、切片,进行苏木素-伊红(HE)染色,于显微镜下拍照并观察骨折周围修复情况。
2.5统计方法
使用GraphpadPrism7软件进行数据统计,组间差异使用OnewayANOVA法进行分析。
3、结果
3.1健骨丸对去势骨质疏松性骨折大鼠血清中E2、CT、BGP、血钙、血磷水平和AKP活性的影响
E2是由卵巢内的卵泡细胞分泌的一种甾体雌激素,雌激素降低是导致PMOP最主要的原因[8,9]。如图1-A所示,与模型组比较,给药15d,健骨丸高剂量组血清E2水平显著升高(P<0.01);给药30d,健骨丸各剂量组血清E2水平均显著升高(P<0.05、0.01、0.001)。
CT是一种钙调节激素,能够通过抑制破骨细胞的增殖并降低破骨细胞的活性,从而降低骨吸收和骨丢失[10]。如图1-B所示,与模型组比较,给药15d,各给药组血清CT水平均显著升高(P<0.05);给药30d,健骨丸各剂量组血清CT水平显著升高(P<0.05、0.01)。
BGP主要由成骨细胞、骨细胞、骨肉瘤细胞等骨形成性细胞产生,血中BGP水平可特异性反映成骨细胞的活性[11]。如图1-C所示,与模型组比较,给药15d,仙灵骨葆胶囊组血清BGP水平显著升高(P<0.05);给药30d,仙灵骨葆胶囊组和健骨丸低剂量组血清BGP水平显著升高(P<0.05、0.01)。
AKP是骨细胞功能分化的指标,其活性可作为成骨细胞分化的特异性标志。临床常用AKP活性评价成骨细胞分泌功能[12]。如图1-D所示,与模型组比较,给药15d,健骨丸低、高剂量组血清AKP活性显著升高(P<0.05、0.01);给药30d,仙灵骨葆胶囊组和健骨丸低剂量组血清AKP活性显著升高(P<0.05、0.001)。
在骨折愈合过程中,局部环境的微量元素代谢活跃,其中钙和磷的沉积是一个关键步骤,两者处于动态平衡的状态[13]。如图1-E、F所示,与模型组比较,给药15d,仙灵骨葆胶囊组和健骨丸各剂量组血钙水平均显著升高(P<0.05、0.001),健骨丸低、中剂量组血磷水平均显著升高(P<0.01、0.001);给药30d,仙灵骨葆胶囊组和健骨丸低、中剂量组血钙水平均显著升高(P<0.05),各给药组血磷水平均显著升高(P<0.05)。
3.2健骨丸对去势骨质疏松性骨折大鼠胫骨影像学及骨密度的影响
骨质疏松性骨折的愈合过程通常包括纤维、软骨及骨性骨痂的形成。骨痂的形成对骨折愈合至关重要,反映了骨组织再生修复的自然规律,也是临床判断骨折愈合程度的重要依据[14,15]。如图2所示,给药15d,各给药组断面有骨痂生成;给药30d后,各给药组断面有大量骨痂形成,其中健骨丸中、高剂量组生成骨痂量多于模型组。健骨丸各剂量组骨折愈合情况较模型组有明显改善。
骨密度即骨骼矿物质密度,反映骨骼强度,也是诊断骨质疏松症、骨质疏松性骨折以及骨折愈合程度的重要指标[16,17]。如图3所示,给药15、30d,与模型组比较,各给药组骨密度均显著升高(P<0.05、0.01、0.001)。
3.3健骨丸对去势骨质疏松性骨折大鼠骨折处病理变化的影响
如图4所示,与模型组相比,健骨丸各剂量组断端骨痂中骨性骨痂的成分增多,骨小梁的粗细及骨髓腔的大小与对照组相似。
4、讨论
在中医理论中,女性绝经主要是因肾气渐衰、冲任不足、天癸将竭、精气亏虚、阴阳失衡所致。中医理论认为肾与骨有着极其密切的联系,《素问·阴阳应象大论》曰:“肾生骨髓”,即肾中精气充足,骨髓得以滋养,骨则强壮[18,19]。
健骨丸为江苏省中医院临床验方制成的院内制剂,其处方基本组成为鹿角、熟地黄、狗脊、黄柏、阿胶、三七、茯苓和六神曲。方中鹿角、狗脊共为君药,鹿角性温,归肝、肾经,有温肾阳、强筋骨之效;狗脊性甘、寒,归肝、肾经,有补肝肾、强腰脊之功效;熟地黄、阿胶共为臣药,熟地黄性微温,归肝、肾经,有填精益髓之效,为补肾阴之要药;阿胶性平,归肺、肝、肾经,有补血、滋阴、止血之功效;佐以黄柏苦寒坚肾,三七散瘀止痛,茯苓、六神曲健脾宁心,诸药合用,共奏补肾健脾、填精益髓、活络定痛之功,在临床上对绝经期骨质疏松症有确切疗效。
本研究以仙灵骨葆胶囊为阳性对照药物,通过建立去势大鼠模型,探讨健骨丸对去势大鼠骨质疏松性骨折愈合的影响。结果显示,健骨丸能够增加去势骨质疏松模型大鼠血清E2水平。雌激素降低是导致PMOP的重要原因之一,E2是活性最强的雌激素,E2水平的降低会抑制成骨细胞活性并增强破骨细胞活性,导致骨密度降低,骨量丢失增多。健骨丸通过升高E2水平,增加骨密度,促进成骨细胞增殖,抑制骨吸收,保护骨组织,防止骨丢失。在骨折愈合过程中检测AKP具有重要意义,AKP的含量变化可反映骨折区细胞增殖的程度以及骨折愈合演进的状况。血中40%~50%AKP来源于骨,AKP的活性可反映骨细胞尤其是新形成的成骨细胞的活性及状态。本研究结果显示,健骨丸可提高血中AKP活性,提示健骨丸可以提高成骨细胞活跃度,促进骨形成增加。血中CT、BGP水平也是反映成骨细胞活性的特异性指标,本研究结果显示,健骨丸可以提高血清CT、BGP水平,促进骨形成;此外,健骨丸能够增加血钙、血磷水平,促进骨基质的钙化,形成骨质[6,20,21,22]。
结合X-射线扫描、骨密度及病理组织学结果可知,健骨丸可以通过提高骨折端骨密度来增加骨骼强度,从而促进骨折愈合;同时,骨折断端已由增生的纤维结缔组织、软骨、松质骨形成的骨痂连接。与对照组比较,模型组大鼠骨痂内松质骨骨髓腔较大,表现为明显的骨质疏松现象;各给药组骨髓腔形态基本正常,由去势诱导的骨质疏松症状明显缓解;健骨丸各剂量组骨小梁表面可见活跃增生的成骨细胞,小梁之间已有骨髓腔形成,部分增生的结缔组织内尚可见丰富的毛细血管,骨痂内软骨数量不等。健骨丸可使机械损伤的骨折断端骨痂明显增多,成骨细胞增生活跃,骨折愈合良好[8,23]。健骨丸各剂量组未体现明显的剂量相关性,这可能是受多组分的药物代谢影响。本研究结果提示,健骨丸对于其他适应症的临床指导用量(成人10~15g/d)也可作为修复绝经引起的骨质疏松性骨折的临床使用剂量。
本研究通过测定去势大鼠血清中E2、CT、BGP、AKP、血钙、血磷等生化指标,结合X-射线扫描、骨密度检测以及病理组织学方法,表明健骨丸具有促进绝经引起的骨质疏松性骨折的骨形成以及骨折愈合的功效。课题组后续将深入探究其可能的作用机制。
参考文献:
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[2]胡广,关智宇,张开伟.三七总皂苷干预去势骨质疏松性骨折模型大鼠的作用机制[J].中国组织工程研究,2021,25(2):172-177.
[3]李春君,于德民,于倩.骨质疏松治疗的研究进展[J].药品评价,2013,10(5):35-39.
[4]李章青.补肾化痰方对去势骨质疏松大鼠脂/骨代谢影响的实验研究[D].武汉:湖北中医药大学,2020.
文章来源:刘炜,罗会盛,邹恺平,王娜,刘顺,施敏.健骨丸对去势大鼠骨质疏松性骨折愈合的影响[J].中草药,2021,52(18):5615-5619.
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骨质疏松症是一种常见的全身性骨代谢疾病,其特征是骨密度降低和骨微结构损伤,导致骨脆性和骨折发生率增加[1,2]。骨处于形成和吸收的动态之中,当骨吸收大于骨形成时,就会出现失衡,从而导致骨质疏松症[3]。临床常用雌激素、降钙素等药物治疗骨质疏松症,但其不良反应大且易引发并发症[4]。中医将骨质疏松症归于“骨痿”“骨痹”等范畴,认为多与肾、肝、脾的亏虚有关,尤以肾虚为本。故临床治疗骨质疏松症以补肾益气、填精生髓兼以活血行气、祛瘀止痛为法[5]。
2024-04-14OP是一种以骨量减少、骨微结构恶化和脆性骨折为特征的疾病。cGAS-STING信号传导通路是一种免疫反应通路,用于检测并响应细胞内的外源DNA。它起始于细胞内的DNA感受器cGAS,通过干扰素基因刺激因子(STING)蛋白激活TBK1、IRF3等分子,引发由干扰素IFN等免疫因子产生的免疫应答反应。
2024-04-12骨质疏松已成为国内外危及中老年群体的潜在疾病,其具有患病率高和并发症多的特点。骨质疏松性骨折多发于肱骨近端、桡骨远端、脊柱和髋部,是骨质疏松的严重后果,威胁巨大。骨质疏松及时正确的诊断以及骨密度准确的测量对骨质疏松性骨折的预测尤其重要。现临床常用的为中轴骨(腰椎和髋关节)DXA骨密度。
2024-04-11绝经后骨质疏松症(postmenopausal osteoporosis, PMOP)是一种全身性骨代谢疾病,其特征在于体内雌激素水平急剧下降,导致骨量减少、骨小梁结构发生变化,进而使骨骼变得脆弱,容易发生骨折[1]。全球老年女性骨质疏松症的总体患病率为35.3 %,而全球老年男性的患病率为12.5 %[2]。
2024-04-10由于饮食习惯的改变和人们社会经济生活水平的提高,2型糖尿病(T2DM)患者数量不断增加。未经治疗的糖尿病患者通常会出现肾脏、神经和心血管并发症[1],以及骨骼疾病[2],包括糖尿病性骨质疏松症(DOP)。DOP是一种受环境和遗传因素影响的全身性代谢性骨病,表现为骨微结构恶化和骨密度降低[3]。
2024-04-10绝经后骨质疏松症(Postmenopausal Osteoporosis, PMOP)是一种常发于绝经后5~10年的骨代谢性疾病,随着全球人口老龄化,发病人数逐年上升[1,2]。针对绝经后骨质疏松症,临床常用雌激素类及抑制骨吸收、促进骨形成药物治疗,但副作用较多[3]。中医学认为围绝经期女性肾脏虚损,肾精渐衰,故出现腰膝酸软、胸背疼痛等症候,应以补肾方药防治[4]。龟甲胶具有补肾填精、益肾健骨之效,常用于绝经后骨质疏松症的临床治疗[5]。
2024-04-08阴阳学说是中医学理论的根本,“阴平阳秘”,是指体内维持稳定的一种状态,即“自稳态”[1]。骨质疏松症隐匿性较高,且与年龄呈现正比关系,被称为“寂静的疾病”。随着人口老龄化问题日益加重,骨质疏松患病人数日趋上升,据调查,中国大陆40岁以上患病率:男性为5.0%,女性为20.6%[4]。骨质疏松导致的相关医疗问题对医疗保障体系具有极大冲击,预计至2050年罹患骨质疏松的人数及其带来的经济损失将持续增加。
2024-04-07骨质疏松症(Osteoporosis, OP)是由于骨质密度减低引起骨皮质薄、骨小梁变疏,致使骨强度下降,易出现脆性骨折等全身性代谢骨病[1]。研究表明,OP与骨稳态密切相关,而骨稳态依赖于破骨细胞骨吸收和成骨细胞骨基质形成之间的相对平衡,当骨吸收速度快于骨形成时,骨稳态将被破坏,从而导致OP[2]。
2024-04-07骨质疏松症是最常见的骨骼疾病,多见于绝经后女性及老年男性,且容易发生脊柱和髋部骨折。据估计50岁以上人群中有40%以上患有骨量减少或骨质疏松症且有50%的女性一生至少经历过1次骨质疏松性骨折,这严重影响个人安全和生活质量,给患者家庭和社会造成了沉重的负担。
2024-04-02骨质疏松症是一种全身性代谢性骨病,即随着年龄增长,骨基质、骨矿物质相应减少,骨组织分布和显微结构发生改变,导致骨组织功能减弱,多伴有全身性骨骼疼痛、负重困难等症状[1]。该病患者具有较高的骨折风险,是老年患者致残和致死的主要原因之一。当前临床上主要通过给予维生素D、钙剂等抗骨质疏松药物进行治疗,并加强运动干预,以改善患者临床症状。
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期刊名称:中国骨质疏松杂志
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主管单位:中华人民共和国民政部
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创刊时间:1995年
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