睾丸切除大鼠骨质疏松动物模型的研究及应用
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龙牡壮骨药对大鼠实验性骨质疏松的影响
邵金莺;尹钟洙;许哲;邵延斌;赵天德;余郁;杨守礼;马海波;肖艳霞;胡明;刘忠厚
【期刊名称】《中药药理与临床》
【年(卷),期】1989(000)004
【摘要】龙牡壮骨是一个治疗佝偻病的复方。
药理实验证明,大鼠口服维甲酸或切除睾丸后,都可造成骨质病变,血清中Ca、P、25(OH)D含量下降。
再经龙牡壮骨
方药治疗后可以使血清中Ca、P、25(OH)D明显增加,已破坏的骨质也有一定恢复。
【总页数】4页(P25-27,36)
【作者】邵金莺;尹钟洙;许哲;邵延斌;赵天德;余郁;杨守礼;马海波;肖艳霞;胡明;刘忠厚
【作者单位】中日友好医院临床医学研究所药物药理室;中日友好医院临床医学研
究所细胞生物室;中日友好医院临床医学研究所同位素室;中日友好医院临床医学研
究所同位素室;北京;北京;北京
【正文语种】中文
【中图分类】R28
【相关文献】
1.壮药龙钻通痹方对实验性关节炎大鼠模型抗炎因子IL-4、IL-10的影响 [J], 邢
沙沙;庞宇舟;张青槐;李建颖;汤倩倩;梁宁;蒋祖玲
2.龙牡壮骨冲剂对小鼠胃肠动力和血浆胃动素的影响 [J], 许慧;罗燕军;黄娟;吴亚斌;杨磊
3.龙牡壮骨冲剂治疗老年性骨质疏松症的临床探讨 [J], 秦香连;郭艳霞
4.中药补肾壮骨合剂对实验性骨质疏松大鼠骨量和腰椎骨组织形态学的影响 [J], 颜灿群;陈友香;夏振信
5.龙牡壮骨冲剂对小鼠胃肠动力和血浆血管活性肠肽的影响 [J], 许慧;罗燕军;黄娟;吴亚斌;杨磊
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杜仲叶总提取物治疗去势大鼠骨质疏松症的实验研究饶华;徐贤柱;王曼莹【摘要】Objective Study of adjusting effect of total extraction in Eucommia ulmoides oliv leaf on bone metabolism in os-teoporosis (OP) model animal’s OP and its mechanism. Methods Thirty-two SD female rats at the age of 4 months were randomly divided into 4 groups:normal control group (gavage with physiological saline),ovariectomized group (OP group,gavage with physio-logical saline),estrogen group (gavage with estrogen),total extraction in Eucommia ulmoides oliv. Leaf group (DZ group,gavage with total extraction of Eucommia ulmoides oliv. leaf). At the end of 3-month treatment,blood calcium (Ca2+),blood phosphor (P3+), and alkaline phosphates (ALP) were tested by orbital blood collection. Thon femur and tibia of 4-group animals were taken out. Bone mineral density (BMD) of them was determined using dual-energy X-ray absorptiometry. Results Compared with OP group, blood calcium(Ca2+),blood phosphor (P3+),and alkaline phosphatase (ALP) in DZ group were decreased significantly (P<0.05);bone mineral density of femurs and tibia in DZ group were remarkably increased (P<0.05). Conclusion Total extraction in Eu-commia ulmoides oliv. leaf can improve bone metabolism of OP animals,increase BMD,prevent and treat osteoporosis effectively.%目的:研究杜仲叶总提取物对去势大鼠骨质疏松(osteoporosis,OP)模型的骨代谢调节作用机制。
青娥丸对去卵巢大鼠骨质疏松骨微循环的作用机制研究王晓燕;常时新;李冠武;何静;王乐;宋彦颖;缪宇【摘要】Objective To observe the effects of Qing''E formula on bone marrow perfusion and vascular endothelial grouth factor in Postmenopausal Osteoporosis(PMOP) rats induced by oophorectomy, explore the possible mechanism of classical prescription Qing''E formula on bone microcirculation.Methods Sixty female SD rats of 6 month-old infants were randomly divided into SHAM group, OVX group, Qing''E formula group and E2 group, PMOP model was established by oophorectomy, 8 weeks after modeling, rats were medicated once a day for 3 months.Detect the bone marrow perfusion parameters of distal femur, mid femur and proximal femur, as well as vascular endothelial marker expression.Results Bone marrow perfusion parameters: (1) Distal femur: The level of Ktrans, Kep, Ve in OVX group were significantly decreased while those were increased in E2 group and QEW group after treatment, and significantly higher than OVX group.The level of Ktrans in QEW group were significantly lower than E2 group, the level of Kep and Ve have no significant difference.(2) Mid femur: the level of Ktrans and Ve in OVX group were significantly decreased.The level of Ktrans, Kep and Ve in E2 group were significantly increased and Ktrans and Ve increased in QEW group were significantly higher than OVX group.(3) Proximal femur: the level of Ktrans and Ve in E2 group were significantly higher than OVX group, but no significant differences between two groups.Vascularendothelial marker CD31, VEGF expression: the protein expression and relative expression of CD31 and VEGF in E2 group and QEW group were significantly increased compared with OVX group.Conclusion Qing''E formula can treat PMOP, which may be associated with increasing bone marrow perfusion and improving bone marrow microcirculation.%目的通过观察青娥丸对卵巢切除骨质疏松大鼠骨髓灌注及血管内皮生长因子的影响,探讨经典方剂青娥丸对绝经后骨质疏松骨微循环的作用机制. 方法将6月龄SD雌性大鼠60只随机分为4组,即假手术组(SHAM组)、去势对照组(OVX组)、青娥丸组(QEW组)和雌激素组(E2组).建模8周后,分别进行药物干预3个月,检测各组大鼠股骨远端、中端、近端的骨髓灌注参数以及血管内皮标志物血小板-内皮细胞黏附分子(platelet endothelial cell adhesion molecule-1,CD31)、血管内皮生长因子(vascular endothelium growth factor,VEGF)表达情况. 结果骨髓灌注参数:(1)股骨远端:治疗后OVX组容积转移常量(Ktrans)、速率常数(Kep)、渗漏空间(Ve)水平较治疗前均有明显降低(P<0.01),E2组和QEW组Ktrans、Kep、Ve水平较治疗前均有明显增加(P<0.05);与OVX组比较,治疗后E2组和QEW组Ktrans、Kep、Ve水平均显著增加(P<0.01);而QEW组Ktrans水平显著低于E2组(P<0.01)、两组Kep、Ve水平无明显统计学差异.(2)股骨中端:治疗后,OVX组Ktrans(P<0.01)及Ve(P<0.05)水平较治疗前显著降低,E2组Ktrans、Kep及Ve水平均明显增加(P<0.05);与OVX组比较,E2组Ktrans、Kep(P<0.05)及Ve(P<0.01)水平均显著增加,QWE组Ktrans(P<0.05)、Ve(P<0.01)水平显著增加.(3)股骨近端:E2组Ktrans(P<0.01)及Ve(P<0.05)水平较OVX组均显著增加,而QEW组Ktrans水平无明显差异.血管内皮标志物CD31、VEGF表达情况:E2组和QEW组CD31及VEGF蛋白表达及相对表达量较OVX组均显著上调(P<0.05、P<0.01).结论青娥丸治疗绝经后大鼠骨质疏松症,可能与提高骨髓灌注、改善骨髓微循环等作用机制相关.【期刊名称】《环球中医药》【年(卷),期】2017(010)007【总页数】6页(P702-707)【关键词】绝经后骨质疏松症;青娥丸;骨髓灌注;骨髓微循环【作者】王晓燕;常时新;李冠武;何静;王乐;宋彦颖;缪宇【作者单位】100053 北京,中国中医科学院广安门医院肿瘤科;上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院放射科;上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院放射科;上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院放射科;上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院放射科;上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院放射科;上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院放射科【正文语种】中文【中图分类】R285.5骨质疏松症(osteoporosis,OP)是以骨量降低和骨结构退化为特点,导致骨脆性和骨折风险增加的一种全身性骨骼疾病[1],往往易引起脊柱骨和髋骨骨折。
补肾密骨液预防大鼠卵巢切除后骨质疏松
谢晶;杜靖远
【期刊名称】《中国中西医结合杂志》
【年(卷),期】1995(0)S1
【摘要】选用7~8月龄雌性 wistar 大鼠,卵巢切除后用补肾密骨液治疗,10周后,取大鼠胫骨近端制成不脱钙骨切片,行骨组织形态计量学测定,并测定禁食尿钙与肌酐比值、尿羟脯氨酸含量、胫骨钙、镁含量及股骨中段骨密度。
结果证明,卵巢切除后大鼠小梁骨体积、骨钙、镁含量降低,显示绝经后骨质疏松症动物模型成立。
补肾密骨液治疗组各指标优于盐水组,表明该药能抑制过高的骨转换,预防绝经后骨质疏松。
【总页数】4页(P271-273)
【关键词】补肾密骨液;卵巢切除术;骨质疏松;骨组织形态计量学
【作者】谢晶;杜靖远
【作者单位】同济医科大学附属协和医院骨科研究室
【正文语种】中文
【中图分类】R285.5
【相关文献】
1.中药坚骨液对卵巢切除后大鼠骨质疏松的影响 [J], 冯坤
2.补肾密骨液对大鼠卵巢切除诱导的实验性骨质疏松症的影响 [J], 杜靖远
3.补肾密骨液作用于卵巢切除大鼠的骨组织计量学研究 [J], 谢晶;杜靖远
4.补肾密骨液对切除卵巢大鼠实验性骨质疏松症骨质无机元素的影响 [J], 杨艳萍;沈霖
5.补肾益精方对卵巢切除后骨质疏松大鼠皮质骨截面几何结构、骨密度和生物力学性能的影响 [J], 张戈;石印玉;朱太咏;沈培芝;徐宇;郑昱新
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大鼠骨质疏松诊断标准全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:骨质疏松是一种常见的骨骼疾病,通常发生在中老年人群中,特别是女性更容易患上骨质疏松症。
骨质疏松症会导致骨骼变得脆弱和易碎,容易发生骨折,严重影响患者的生活质量。
大鼠是一种常用的实验动物,也经常被用来研究骨质疏松症的相关机制。
建立一套适用于大鼠的骨质疏松诊断标准显得尤为重要。
1. X光检查:X光检查是诊断骨质疏松的常规手段之一。
通过X光片可以清晰显示骨骼的密度和结构,从而判断骨质是否疏松。
骨质疏松患者的骨骼会出现明显的密度减少和骨质疏松的表现。
在大鼠诊断中,X光检查也可以作为重要的诊断手段,但需要结合其他相关指标进行综合分析。
2. 骨密度检测:骨密度是评估骨质疏松程度的重要指标。
骨质疏松患者的骨密度会显著降低,因此通过骨密度检测可以对骨质疏松进行准确的诊断。
对于大鼠的骨质疏松诊断,同样可以通过骨密度检测来评估其骨骼密度的变化,从而判断是否存在骨质疏松的情况。
3. 生化指标检测:除了常规的影像学检查外,还可以通过检测一些血清生化指标来辅助诊断骨质疏松。
血清钙、磷、碱性磷酸酶等指标的异常变化与骨质疏松的发生密切相关。
在大鼠模型中,也可以通过检测相应的生化指标来帮助判断是否患有骨质疏松。
4. 骨组织切片检查:骨组织切片检查是一种直观的诊断方法,通过显微镜观察骨组织的形态和结构变化,可以进一步确认骨质疏松的诊断。
在大鼠模型中,同样可以通过骨组织切片检查来评估其骨骼的状况,从而判断是否存在骨质疏松的情况。
5. 模型建立与评估:除了以上几种诊断方法外,建立骨质疏松的动物模型也是研究的重要内容。
通过建立适合的实验动物模型,可以更好地模拟人类骨质疏松的发生机制,为相关研究提供重要依据。
在大鼠模型中,也需要建立适合的骨质疏松模型,并通过相应的评估指标来评价模型的成功程度。
建立一套适用于大鼠的骨质疏松诊断标准对于相关研究和临床诊断具有重要意义。
通过多种方法的综合应用,可以更准确地判断大鼠是否患有骨质疏松,并为后续的研究和临床治疗提供重要参考。
二仙汤对去势后大鼠骨质疏松的影响研究目的:研究二仙汤对去势大鼠骨质疏松的影响及机制。
方法:将50只SD 雌性大鼠随机分为5组,连续给药12周。
第6周测尿脱氧吡啶酚(DPD),尿肌酐(U-Cr),U-DPD/Cr。
第12周取血清测血钙(S-Ca)、血磷(S-P)、骨钙素(BGP)、I型前胶后羧基端前肽(PICP)、I型胶原交联N末端肽;取股骨测量骨密度(BMD)并行股骨形态学分析。
结果:各组S-P无统计学意义。
模型组与假手术组比较,DPD,U-Cr,U-DPD/Cr,NTX显著升高,S-Ca,BGP,PICP显著降低,BMD 降低;与模型组比较,二仙汤各组和雌激素组DPD,U-Cr,U-DPD/Cr,NTX显著降低,S-Ca,BGP,PICP显著升高,BMD升高。
结论:二仙汤可以促进骨形成,抑制骨吸收,维持骨再建过程中骨代谢平衡,提高骨密度,从而起到抗骨质疏松的疗效和骨保护作用。
标签:二仙汤;骨质疏松;骨密度;脱氧吡啶酚;I型前胶后羧基端前肽;I胶交联N末端肽随着全球人口老龄化,骨质疏松在全世界发病率逐年上升,绝经后妇女发病率更高,其特征是骨量减少,骨组织的显微结构改变,骨折的危险性增大。
临床治疗药物主要包括:激素调节药物(雌激素等)、促进骨形成药物(甲状旁腺激素)、促进骨矿化药物(维生素D、钙剂)等。
这些药物对治疗OP有效,但伴随有严重副作用,如激素长期治疗出现的血凝状态、高血压、水肿[2]、子宫内膜癌、乳腺癌等[3]。
中医药治疗原发性骨质疏松注重于整体调节,调动内因,作用于多个环节,在治疗上有较大优势[4-7]。
二仙汤是张伯纳教授20世纪50年代经过反复筛选验证而研制出的一剂名方,该方临床应用几十年,疗效确实,现代研究证明二仙汤可以增加雌激素分泌,增加骨形成和降低骨吸收,从而起到抗骨质疏松的疗效和骨保护作用。
本文通过建立去势后大鼠骨质疏松模型,检测生化指标及骨密度等变化,研究二仙汤对去势后大鼠骨质疏松的影响,探讨可能存在的作用机制,为临床治疗绝经后骨质疏松寻求理论依据。
基于蛋白质组学方法研究左归丸治疗去卵巢所致骨质疏松症大鼠的作用机制张颖;李涢;张杰;刘梅洁;赵宏艳;潘静华;鞠大宏【摘要】目的基于蛋白质组学方法研究左归丸治疗去卵巢所致骨质疏松症大鼠的作用机制,进而为阐明“肾主骨”理论的科学内涵寻找实验依据.方法将60只雌性Wistar大鼠随机分为2组,正常对照组20只和造模组40只.造模组大鼠通过摘除双侧卵巢建立绝经后骨质疏松症(PMOP)模型,正常对照组大鼠只摘取卵巢周围的少许脂肪组织.手术2周后,再将40只造模组大鼠随机分为模型组及左归丸组,各20只.左归丸组予左归丸水煎剂灌胃,正常对照组及模型组予等容积蒸馏水灌胃.给药3个月后,比较3组大鼠胫骨骨小梁体积百分比(TBV%)水平,取大鼠双侧股骨骨髓进行蛋白质双向电泳并对电泳图谱进行分析,筛选出左归丸干预的相关蛋白,并进行质谱分析鉴定.结果模型组、左归丸组大鼠胫骨TBV%水平低于正常对照组(P<0.05),左归丸组大鼠胫骨TBV%水平高于模型组(P<0.05).3组大鼠共筛选出23个差异蛋白质点,其中12个蛋白质点由于蛋白质分数不具有统计学意义而未得到鉴定,11个蛋白质点得到鉴定.检索数据库显示10号差异蛋白质点alpha-enolase为α-烯醇化酶,其免疫组化法检测显示模型组α-烯醇化酶阳性表达密度高于正常对照组(P <0.05),而左归丸组α-烯醇化酶阳性表达密度低于模型组(P<0.05),这与双向凝胶电泳图谱分析和质谱鉴定结果相一致.结论左归丸可能通过调节骨髓内与细胞增殖、分化、代谢、凋亡及氧化反应等相关蛋白质来实现对PMOP的防治作用,这些差异蛋白质可能与PMOP的发生发展具有一定的相关性.【期刊名称】《河北中医》【年(卷),期】2016(038)007【总页数】6页(P1024-1028,1033)【关键词】骨质疏松,绝经后;左归丸;蛋白质组学;大鼠;动物;实验【作者】张颖;李涢;张杰;刘梅洁;赵宏艳;潘静华;鞠大宏【作者单位】首都医科大学附属北京潞河医院中医科,北京101149;中国中医科学院中医基础理论研究所,北京100700;中国中医科学院中医基础理论研究所,北京100700;中国中医科学院中医基础理论研究所,北京100700;中国中医科学院中医基础理论研究所,北京100700;中国中医科学院中医基础理论研究所,北京100700;中国中医科学院中医基础理论研究所,北京100700【正文语种】中文【中图分类】R285.5;R681.4绝经后骨质疏松症(postmenopausal osteoporosis,PMOP)是一种与衰老有关的常见病,主要发生于绝经后妇女,是由于雌激素缺乏导致的骨量减少,骨密度降低,骨结构变化,使骨脆性增加而易发骨折的一种代谢性疾病[1]。
骨质疏松常见模型1.概念:骨质疏松症就是一种以骨量降低、骨微细结构破坏、骨强度下降,导致骨脆性增加,易发生骨折(骨折风险性增加)为特征得全身性骨骼疾病、2.临床表现:腰背部疼痛,体长缩短,驼背及发生骨折。
3.按严重程度分:骨质疏松得发生程度包括低骨量、骨质疏松症与骨质疏松性骨折。
依次程度增加。
4.现代医学将骨质疏松症分为原发性、继发性、特发性骨质疏松症三大类。
原发性骨质疏松症(primary osteoporosis,POP),因年龄所致得体内性激素突然减少及生理性退行性改变所致。
分为Ⅰ型绝经后骨质疏松症(postmenopausalosteoporosis,POMP)与Ⅱ型老年性骨质疏松症。
继发性骨质疏松症,由疾病或药物因素诱发,疾病如内分泌代谢病(糖尿病、甲状腺功能亢进症)、肾脏疾病、肝脏疾病等,药物诱发如长期大剂量得肝素、免疫抑制剂、抗癫痫病药、糖皮质激素得应用。
而特发性骨质疏松症,一般伴有遗传疾病史,女性多见,妇女哺乳期与妊娠期得骨质疏松症往往也列为此类现代医学得研究1.发病机制:主要机制就是因为衰老、体内性激素减少、药物与某些疾病等因素导致骨吸收与骨形成平衡失调,骨矿物质与有机质等比例丢失,导致骨量减少与骨质疏松,进而引发骨折,为全身性代谢性骨病。
总得来说,就是由遗传、激素、营养、失用、年龄、生活习惯及免疫学等方面多种因素交互影响得结果。
2.诊断与治疗:①诊断:依靠临床表现、骨量得测定、骨密度(bone mineraldensity,BMD)及骨转化生化指标等,其中以骨量测定最为重要。
临床上采用采用BMD测量作为诊断、与测量骨质疏松症骨折风险、监测自然病程以及评价药物干预疗效得最佳定量指标。
临床上测量BMD得方法有双能X线吸收测定法(DXA)、外周双能X线吸收测定法(pDXA)、定量计算机断层照相术(QCT)及定量骨超声(QUS)等,其中DXA测量值就是目前国际学术界公认得临床骨质疏松症诊断得“金标准”。
中国骨质疏松杂志2020年12月第26卷第12期Ch$J Osteoporos,December2020,V026,No12Published online Koi:10.3969/j.issn.1006-7108.2020.12.0111779-论著-高脂饮食通过抑制Wnt/*-catenin信号介导对骨质疏松大鼠骨密度和骨修复的负面影响黄勤勤1!2季峰1!钟佰强2施超枝21.浙江大学医学院附属第一医院消化科,浙江杭州3100002.金华市第五医院内科,浙江金华321000中图分类号:R681文献标识码:A文章编号:1006-7108(2020)12-1779-06摘要:目的评估高脂饮食(HFD)对骨质疏松大鼠骨密度(bone mineral density,BMD)及骨修复的影响并探讨可能的机制)方法将雌性SD大鼠随机分为三组:假手术卵巢切除组(Sham)、手术卵巢切除模型组(0VX)、手术卵巢切除模型+HFD (OVX+HFD);随后所有大鼠在双侧去卵巢手术或假手术后12周基础上制作双侧股骨干建立骨缺损模型,OVX+HFD组大鼠在股骨上接受HFD干预4周)随后使用影像学、血清学、骨生物力学以及基因水平检测来评估骨修复效果)结果与Sham 组相比,OVX和OVX+HFD组的血清E2&ALP水平均显著降低(P<0.05),而TRAP水平均显著升高(P<0.05);OVX和0VX+ HFD组之间有显著差异(%<0,05))Micra-CT检测显示OVX+HFD组骨修复效果较0VX和Sham组明显降低;定量检测结果显示OVX+HFD组的BMD&Tb.W和Tb.Wh显著小于0VX组(P<0.01),而Tb.Sp(P<0.05)在OVX+HFD组中明显大于在0VX 组)生物力学显示HFD干预后明显降低了去卵巢大鼠骨缺损部位的机械强度,包括大鼠股骨的极限载荷、刚度、能量吸收和弹性模量(%均<0.05);基因检测表明与0VX组相比,0VX+HFD组Smad2、Smad3和GSK-3*mRNA表达显著增加(%< 0.01),而Wnt1和B-o/ninmRNA表达均显著降低(%<0.01)o结论HFD对骨质疏松状态下骨缺损愈合有负面影响,而这种影响可能是通过对Wnt/*-cotenin信号传导抑制来实现的)关键词:高脂肪饮食;骨强度;骨缺损修复;骨微结构Negative effe/ts of high-fat diet on bone mineral density and bone repair in osteoporotic rats through suppressien of Wni/p-catenin signalingHUANG Qinqin1,2,JI Feng1!,ZHONG Baiqiang2,SHI Chaozhi21.Department of Gastroenterology,the First Affiliated Hospital of Medical College of Zhejiang University,Hangzhou310000,China2.Department of Internal Medicine,Jinhua Fifth Hospital,Jinhua321000*Corresponding authos:JI Feng,Email:jifeng@Abstract:Objective To evaluate the effeat of a high-fat diet(HFD)on bone mineral density and bone repair in osteoporotic rata and explore the possible m echanisms.Methods Female SD rats were randomly divided into three groups: sham surgical ovariectomy group(Sham),surgical ovariectomy model group(OVX),surgical ovariectomy model+HFD(OVX+HFD),all ratt were subsequently ovarian removed on both sides B ilateral femoral shafts were created on the basis of12weeks after surgery or sham operation to establish a bone defect model.OVX+HFD rats received HFD intervention on the femur for4weeks.Imaging, serology,bone biomechanics,and genetic level testing were then used to evaluate the effect of bone repair.Results Compared with the Sham group,serum E2and ALP levels in the OVX and OVX+HFD groups were significantly reduced(P<0.05),whil TRAP levels were significantly increesed(P<0.05);there was a significant differenca between the OVX and OVX+HFD groups Di f rna&(P<0.05).MiarofCTtstshow&d thatth&&f atofOVX+HFD bon&rpairwassignifiaantly low&rthan thatofOVX and Sham groups;quantitative test result showed that BMD,Tb.N and Tb.Th is significantly smaller than the OVX group(P< 0.01),while Tb.Sp(P<0.05)is significantly larger in the OVX+HFD group than in the OVX group.After the biomechanical通信作者:季峰,Email:jifeng@HFD intervention,the mechanical strength of the bone defect site of ovariectomized rats was significantly reduced,including the ultimate load,stiffness,energy absorption and elastic modulus of the femua of the rat(all%<0.05);genetic testing showed that compared with the OVX group,The expressions of Smad2,Smad3and GSK-3*mRNA in the OVX+HFD group were significantly increesed(%<0.01),whila Wntl and*-catenin mRNA expression Significantly reduced(%<0.01).Conclusion HFD has a negative effect on the bone defect healing undee osteoporosis,and this effect may be achieved by inhibiting Wnt/*-catenin signaling.Key words:high-fat diet;bone strength;bone defect heeling;bone microstructure尽管骨修复研究取得了重大的进步,但在大约10%的骨折中仍出现非正常愈合情况,正常的骨愈合仍然是一个挑战[1]o骨重塑的过程涉及局部和系统调节,并受到各种因素的影响,如年龄、既往疾病、吸烟、药物、糖尿病和饮食[2])高脂肪饮食(HFD)导致体内脂肪积累,出现脂肪细胞的肥大[3]。
838 环球中医药2023年5月第16卷第5期 Global Traditional Chinese Medicine,May 2023,Vol.16,No.5㊃基础研究㊃基金项目:国家自然科学基金资助项目(82074007);广州中医药大学第一附属医院国家中医药传承创新中心科研专项(2022QN26)作者单位:510405 广州中医药大学第一临床医学院[庄文德(硕士研究生)㊁钟诚(博士研究生)㊁郭浩华(硕士研究生)],中药学院(丁平);华南理工大学材料科学与工程学院[陈浩谚(博士研究生)];广东医科大学附属东莞第一医院骨科(陈振);广州中医药大学顺德医院脊柱骨科(肖增林);广州中医药大学第一附属医院脊柱骨科(晋大祥㊁谢炜星)作者简介:庄文德(1997-),2020级在读硕士研究生㊂研究方向:中医药防治骨质疏松及脊柱疾病㊂E⁃mail:20201120142@ 通信作者:谢炜星(1984-),博士,副主任医师㊂研究方向:脊柱外科及骨质疏松防治㊂E⁃mail:xwx841211@巴戟天寡糖对绝经后骨质疏松大鼠血清骨转化指标和骨组织结构的影响及其机制研究庄文德 陈浩谚 陈振 肖增林 钟诚 郭浩华 晋大祥 丁平 谢炜星【摘要】 目的 探究巴戟天寡糖对绝经后骨质疏松模型大鼠血清骨转化指标和骨组织结构的影响及可能机制㊂方法 50只雌性SD 大鼠随机分为假手术组㊁模型组㊁阳性药物对照组(阿仑膦酸钠,7mg /kg)㊁巴戟天寡糖低剂量组(25mg /kg)㊁巴戟天寡糖高剂量组(75mg /kg),每组10只,除假手术组外,其余各组大鼠构建绝经后骨质疏松(postmenopausal osteoporosis,PMOP)大鼠模型并给予不同药物干预处理后,测定各组大鼠中血清骨碱性磷酸酶(bone alkaline phosphatase,BALP)㊁I 型前胶原氨基端延长肽(procollagen type 1N⁃terminal propeptide,P1NP)㊁抗酒石酸酸性磷酸酶⁃5b(tartrate resistant acid phosphatase⁃5b,TRACP⁃5b)㊁Ⅰ型胶原C⁃末端肽交联(C⁃terminal telopeptide of type 1collagen,CTX⁃1)水平,通过双能X 线骨密度分析仪对大鼠腰椎骨密度进行检测,采用微计算机断层扫描技术对股骨远端骨微结构进行分析,三点弯曲法测定骨生物力学参数及制片测量骨组织形态计量学参数,使用蛋白免疫印迹法测定左侧股骨骨组织骨保护素(osteoprotegerin,OPG)㊁核因子κB 受体活化因子配体(receptor activator of nuclear faactor⁃κBLigand,RANKL)蛋白相对表达水平;qPCR 法检测左侧股骨OPG㊁RANKL 的mRNA 表达水平㊂结果 与假手术组相比,模型组血清BALP㊁P1NP 水平㊁腰椎骨骨密度㊁股骨相对骨体积㊁骨小梁厚度㊁骨小梁数量㊁荧光标记周长百分率㊁骨形成率与骨体积之比㊁矿化沉积率㊁OPG 的蛋白及mRNA 表达水平显著降低(P <0.05),TRACP⁃5b㊁CTX⁃1㊁股骨骨小梁间距㊁结构模型指数㊁破骨细胞数目㊁RANKL 蛋白㊁mRNA 水平显著升高(P <0.05);与模型组相比,巴戟天寡糖低㊁高剂量组及阿仑膦酸钠组大鼠BALP㊁P1NP 水平显著上升(P <0.05),股骨相对骨体积㊁骨小梁厚度㊁骨小梁数量㊁荧光标记周长百分率㊁骨形成率与骨体积之比㊁矿化沉积率㊁OPG 的蛋白及mRNA 表达水平明显增加(P <0.05),TRACP⁃5b㊁CTX⁃1股骨骨小梁间距㊁结构模型指数㊁破骨细胞数目㊁RANKL 蛋白及mRNA 水平明显下降(P <0.05),但巴戟天寡糖高剂量组改善骨代谢指标㊁骨骼质量㊁骨微结构的作用相比于低浓度巴戟天寡糖更为显著,与阿仑膦酸钠的作用相近㊂结论 巴戟天寡糖具有调节绝经后骨质疏松模型大鼠骨代谢指标的作用,可有效增加大鼠骨量,改善骨生物学性能㊁骨小梁形态及骨微结构,具有较好的抗骨质疏松作用,其作用机制可能与调控OPG /RANKL 信号轴相关㊂【关键词】 巴戟天寡糖; 绝经后骨质疏松; 骨代谢指标; 骨保护素; 核因子κB 受体活化因子配体; 机制研究【中图分类号】 R285.5 【文献标识码】 A doi:10.3969/j.issn.1674⁃1749.2023.05.004环球中医药2023年5月第16卷第5期 Global Traditional Chinese Medicine,May2023,Vol.16,No.5839 Effects and mechanism of Morinda Officinalis Oligosaccharide on serum bone turnover indexes andbone tissue structure in postmenopausal osteoporotic ratsZHUANG Wende,CHEN Haoyan,CHEN Zhen,XIAO Zenglin,ZHONG Cheng,GUO Haohua,JINDaxiang,DING Ping,XIE WeixingThe First Clinical School,Guangzhou University of Chinese Medicine,Guangzhou510405,ChinaCorresponding author:XIE Weixing,E⁃mail:xwx841211@【Abstract】 Objective To explore the effect and possible mechanism of Morinda Officinalis Oligo⁃saccharide(MO)on serum bone turnover indexes and bone tissue structure in postmenopausal osteoporosismodel rats.Methods Fifty female SD rats were randomly divided into10rats in5groups,which is sham operation group(Sham),model group,positive drug control group(alendronate sodium,7mg/kg),andMorinda officinalis oligosaccharide low⁃dose group(LMO,25mg/kg),Morinda Officinalis Oligosaccharide high⁃dose group(HMO,75mg/kg).Except for the sham⁃operated group,the other groupsof rats were established postmenopausal osteoporosis(PMOP)rat model and given different drug interventions.Serum Bone alkaline phosphatase(BALP),Procollagen type1N⁃terminal propeptide(P1NP),Tartrate resistant acid phosphatase⁃5b(TRACP⁃5b)and C⁃terminal telopeptide of type1collagen(CTX⁃1)levels were measured.The bone mineral density(BMD)of lumbar vertebrae wasdetected by dual⁃energy X⁃ray absorptiometry,the micro⁃structure of the distal femur was analyzed bymicro⁃CT,the biomechanical parameters of bone were measured by three⁃point bending method,and thebone histomorphometry was measured by slices.Parameters,the relative expression levels of osteoprotegerin(OPG)and receptor activator of nuclear factor⁃κB ligand(RANKL)protein in the leftfemur were determined by Western Blot;the mRNA expression levels of OPG and RANKL in the left femurwere detected by qPCR method.Results Compared with the Sham group,the level of BALP and P1NP,bone mineral density(BMD),bone volume/total volume(BV/TV),trabecular thickness(Tb.Th), trabecular number(Tb.N),percentage of fluorescent label perimeter,bone formation rate to bone volume(BFR/BV),mineral apposition rate(MAR),femoral bone tissue OPG protein and mRNA levels in themodel group were significantly decreased,TRACP⁃5b,CTX⁃1,femoral trabecular spacing(Tb.Sp), Structural model index(SMI),number of osteoclasts,receptor activator of nuclear factor⁃κB ligand (RANKL)protein,mRNA levels were significantly increased(P<0.05);compared with the model group,the levels of BALP,P1NP,BMD,BV/TV,Tb.N,%L.Pm,BFR/BV,MAR,bone tissue OPG proteinand mRNA levels increased significantly in the LMO group,HMO group and alendronate sodium group(P<0.05),while TRACP⁃5b,CTX⁃1,Tb.Sp,SMI,OC.N,RANKL protein and mRNA levels decreased significantly(P<0.05).However,the effect of high concentration MOO in improving bone metabolism indexes,bone quality and bone microstructure was more significant than that of low concentration MOO,which was similar to the effect of alendronate sodium.Conclusion MOO has the effect of regulating thebone metabolism indexes of postmenopausal osteoporosis model rats,can effectively increase the bonemass,improve bone biological properties,bone trabecular morphology and bone microstructure,and hasgood anti⁃bone.The mechanism of action may be related to the regulation of OPG/RANKL signaling axis.【Key words】 Morinda Officinalis Oligosaccharide; Postmenopausal osteoporosis; Bone metabolism; Osteoprotegerin; Receptor activator of nuclear factor⁃κB ligand; Mechanism research 骨质疏松症是一种常发于中老年人群的系统性代谢性骨骼疾病,以骨骼质量下降,骨微结构破坏,易发骨折为主要特征[1]㊂我国流行病学调查显示65岁以上人群中32%的人群患有骨质疏松症,其中女性患者占51.6%,绝经后骨质疏松(postmenopausal osteoporosis,PMOP)广泛困扰着中老年女性人群㊂巴戟天具有温补肾阳,强壮筋骨的功用㊂现代药理学研究表明,巴戟天具有抗骨质疏松㊁抗炎镇痛㊁抗衰老㊁抗氧化等作用[2]㊂既往研究表明巴戟天能够升高骨质疏松大鼠血清中骨保护素(osteoprotegerin,OPG)水平,同时降低核因子⁃κB 受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor⁃κB ligand,RANKL)表达水平,调节OPG/ RANKL信号轴维持骨稳态,调节破骨细胞,具有防840 环球中医药2023年5月第16卷第5期 Global Traditional Chinese Medicine,May2023,Vol.16,No.5治骨质疏松的作用[3⁃5]㊂然而,巴戟天中抗骨质疏松作用的有效成分仍不明确㊂巴戟天寡糖作为巴戟天主要的药效成分之一,其含量可占巴戟天药材干质量的10%以上[6],具有抗抑郁㊁抗痴呆㊁保护神经细胞㊁改善生育等多种药理作用[7]㊂但关于巴戟天寡糖对PMOP的防治作用目前尚未见报道㊂因此,本实验观察并比较巴戟天寡糖对PMOP模型大鼠的血清骨代谢标志物㊁骨微结构及骨组织结构参数的影响,初步探究其抗骨质疏松潜在机制,以期为巴戟天寡糖的临床应用及新药开发提供科学依据㊂1 材料和方法1.1 实验动物采用3月龄SPF级雌性SD大鼠50只,体质量220~260g,来源:广州中医药大学实验动物中心[许可证号:SYXK(粤)2018⁃0085]㊂所有大鼠均在动物房中饲养,保持大鼠生活环境的清洁㊁通风,12小时的光/暗周期,温度(24±2)℃,自由获取饲料和饮水㊂各组大鼠均存活,无一死亡,最终各组纳入大鼠均为10只㊂此次实验在广州中医药大学实验动物伦理委员会的批准及监督下进行㊂1.2 实验药物本研究中实验药物为巴戟天寡糖,由广州中医药大学中药学院丁平教授制作提供㊂1.3 主要试剂及仪器 阿仑膦酸钠(上海麦克林有限公司,批号: C10663728);大鼠骨碱性磷酸酶(bone alkaline phos⁃phatase,BALP)㊁Ⅰ型胶原氨基端延长肽(procollagen type1N⁃terminal propeptide,P1NP)㊁Ⅰ型胶原交联羧基末端肽(C⁃terminal telopeptide of type1 collagen,CTX⁃1)㊁抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase⁃5b,TRACP⁃5b)酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)试剂盒购自江苏酶免实业有限公司;BCA蛋白浓度测定试剂盒购自上海碧云天生物技术有限公司,货号:P0012;OPG㊁RANKL antibody购自南京巴傲得生物科技有限公司,货号:BS6684㊁BS72037;组织RNA 提取试剂盒(Tissue RNA Purification Kit PLUS)㊁RNA逆转录试剂盒(Color Reverse Transcription Kit)㊁RNA扩增试剂盒(2×Color SYBR Green qPCR Master Mix)购自美国ZSCIENCE生物科技有限公司;SignalBoost TM免疫信号增强剂购自默克生命科学技术(南通)有限公司,货号:407207等㊂双能X射线骨密度仪(Bruker科技有限公司); 1510全波长酶标仪(赛默飞世尔科技公司);电泳仪㊁梯度PCR仪(美国Bio⁃Rad公司);全自动化学发光仪(上海天能生命科学有限公司);微计算机断层扫描仪(Bruker SkyScan1276);生物力学试验机S1083(德国Lloyd Instruments公司);骨组织形态计量学测量软件(美国KSS Scientific Consultants公司)㊂1.4 动物分组与造模实验动物随机分为5组:假手术组㊁模型组㊁阿仑膦酸钠组㊁巴戟天寡糖低剂量组㊁巴戟天寡糖高剂量组,每组10只㊂PMOP大鼠模型造模手术参考文献[8]方法,将3%戊巴比妥钠按照3mg/kg的比例注射入腹腔进行麻醉,备皮,消毒铺巾,取俯卧位于大鼠背部正中线旁开1.5cm,双侧肋缘下1cm 处作1~1.5cm手术切口,从腹腔中提出乳白色脂肪团,轻柔翻转找到卵巢,结扎其双侧输卵管和血管,将卵巢摘除,将伤口逐层缝合;假手术组采用同样方法,但不摘除卵巢及其双侧输卵管和血管,仅清除周围脂肪㊂术后均肌注青霉素(8万单位/天,共3天)㊂术后12周用双能X线骨密度仪测定骨密度,确保除假手术组外的4组大鼠已成功构建PMOP大鼠模型㊂1.5 给药处理分别给予假手术组㊁模型组蒸馏水(10mL/ kg);阿仑膦酸钠组(7mg/kg),每周将阿仑膦酸钠用纯水配置0.7mg/mL灌胃;巴戟天寡糖低剂量组(25mg/kg)㊁巴戟天寡糖高剂量组(75mg/kg),每天将巴戟天寡糖用纯水配置2.5mg/mL㊁7.5mg/ mL灌胃,连续给药12周㊂1.6 骨代谢标志物含量检测连续给药12周结束后,予大鼠禁食不禁饮24小时,麻醉下开腹,腹主动脉采血3~4mL至离心管静置1小时,1500r/分钟离心取上层血清;根据ELISA试剂盒的操作说明书检测各组大鼠采样血清中BALP㊁P1NP㊁TRACP⁃5b㊁CTX⁃1等指标的含量变化㊂1.7 骨生物力学的测定抽取血清样本后,取出各组大鼠腰椎骨㊁胫骨㊁股骨,剔除软组织,灭菌后-80℃保存,以用于骨骼相关指标的检测㊂用游标卡尺测量各组大鼠左侧股骨的长度㊁短轴宽度和长轴宽度,用生物力学试验机进行三点弯曲检测,测定骨骼的最大载荷㊁最大挠度㊁最大应力㊁最大应变和能量吸收值㊂环球中医药2023年5月第16卷第5期 Global Traditional Chinese Medicine,May2023,Vol.16,No.58411.8 骨密度及骨微结构动态㊁静态参数的检测骨密度指标采用骨密度仪测定各组大鼠腰椎骨标本的骨密度㊂取出各组剩余的大鼠右侧股骨远端,用4%多聚甲醛固定后保存于4℃冰箱㊂经过3天的保存,再使用生理盐水浸泡1天,用微计算机断层扫描仪(micro computed tomography,Micro⁃CT)扫描各组大鼠股骨远端,Micro⁃CT扫描参数电流100μA,电压80kV,扫描厚度15μm,滤片精度0.5mm,像素分辨率1000×666,扫描方向沿股骨长轴扫描,最终获取连续平面Micro⁃CT图像,扫描完成后在主机上选出股骨远端1.5mm的区域为感兴趣区域(range of interests,ROI),并通过配套软件 CTan”分析各组大鼠股骨远端骨组织静态参数㊂取各组大鼠剩余的股骨组织暴露骨髓腔,进行固定㊁脱水㊁包埋,制成8μm骨厚片封片测量相关动态参数,然后按公式计算出相应的动态参数㊂1.9 OPG㊁RANKL mRNA和蛋白表达水平的检测将低温保存的剩余大鼠骨组织研磨成粉末,根据试剂盒操作说明书进行RNA提取,按照Color Reverse Transcription Kit及2×Color SYBR Green qPCR Master Mix说明书进行RNA逆转录㊂引物来自上海生工生物工程有限公司㊂反应体系:2×Color SYBR Green qPCR Master Mix10μL,上下游引物各0.4μL,cDNA2μL,加ddH2O至20μL㊂95℃5分钟1次,95℃10分钟,60℃30秒,循环39次;溶解曲线:95℃10秒,65℃5秒㊂以GAPDH为内参基因,以2-ΔΔCt计算对应各组骨组织中OPG㊁RANKL mRNA相对表达量㊂具体引物序列见表1㊂另取1g骨组织粉末加入RIPA蛋白裂解液中提取骨组织总蛋白㊂对于蛋白定量的测定则使用BCA蛋白检测试剂盒进行操作㊂蛋白上清与上样缓冲液进行均匀混合后加热至98℃使其变性㊂使用SDS⁃PAGE电泳技术分离总蛋白,将总蛋白移至聚偏二氟乙烯膜㊂膜浸泡于5%脱脂牛奶封闭2小时,分别与一抗OPG㊁RANKL㊁β⁃actin(1∶1000)室温下孵育2小时,并于4℃冰箱过夜㊂然后,清洗后加入二抗,室温孵育1小时㊂条带用电化学发光液显影,并用全自动化学发光仪拍照,用ImageJ软件检测和分析所有蛋白条带灰度㊂1.10 统计学分析实验结果均经过3次独立实验,统计分析数据使用SPSS24.0软件,各组计量数据符合正态分布且方差齐,用均数±标准差(x±s)表示㊂各组间数据比较应用单因素方差分析(ANOVA),P<0.05表示差异具有统计学意义㊂2 结果2.1 巴戟天寡糖对大鼠血清骨代谢指标的影响与假手术组相比,模型组大鼠血清中BALP㊁P1NP水平显著下降,CTX⁃1㊁TRACP⁃5b水平显著上升(P<0.05);与模型组相比,阿仑膦酸钠组㊁巴戟天寡糖低剂量组㊁巴戟天寡糖高剂量组大鼠血清中BALP㊁P1NP水平显著上升,CTX⁃1㊁TRACP⁃5b水平显著下降(P<0.05);与阿仑膦酸钠组相比,巴戟天寡糖低剂量组大鼠血清中BALP㊁P1NP 水平降低,CTX⁃1㊁TRACP⁃5b水平升高,差异有统计学意义(P<0.05),且巴戟天寡糖高剂量组大鼠血清中BALP㊁P1NP水平较高,CTX⁃1㊁TRACP⁃5b 水平较低,但差异无统计学意义(P>0.05)㊂见表2㊂表1 引物序列基因名称上游序列下游序列GAPDH5’⁃CAGGCGTGTCATCGTCA⁃3’5’⁃CTTGGCTGCTGCTTTCA⁃3’OPG5’⁃ACCTGAGAAGAACCCATCC⁃3’5’⁃ACCTGAGAAGAACCCATCC⁃3’RANKL5’⁃GGGGAGCACTAAGAACTGG⁃3’5’⁃AGGGTTGGACACCTGGA⁃3’表2 各组POMP大鼠血清BALP㊁P1NP㊁CTX⁃1㊁TRACP⁃5b含量的比较(x±s,ng/mL)组别鼠只BALP P1NP CTX⁃1TRACP⁃5b假手术组1025.75±3.22 5.08±0.3514.57±1.3267.78±4.13模型组1012.17±1.23a 3.91±0.52a26.08±2.54a89.13±5.89a 阿仑膦酸钠组1017.49±2.50b 5.46±0.34b19.58±2.17b71.33±4.64b 巴戟天寡糖低剂量组1015.81±1.52bc 5.24±0.38bc20.16±1.85bc75.54±3.95bc 巴戟天寡糖高剂量组1020.53±2.91b 5.66±0.41b15.89±2.37b70.83±3.67b 注:与假手术组相比,a P<0.05;与模型组相比,b P<0.05;与阿仑膦酸钠组相比,c P<0.05㊂842 环球中医药2023年5月第16卷第5期 Global Traditional Chinese Medicine,May2023,Vol.16,No.52.2 巴戟天寡糖对大鼠骨密度的影响与假手术组相比,模型组大鼠的腰椎骨骨密度明显减小(P<0.05);与模型组相比,阿仑膦酸钠组㊁巴戟天寡糖低剂量组㊁巴戟天寡糖高剂量组的腰椎骨密度值明显增加(P<0.05);与阿仑膦酸钠组相比,巴戟天寡糖低剂量组的腰椎骨密度值较低(P<0.05),巴戟天寡糖高剂量组的腰椎骨密度值较阿仑膦酸钠组更高,但差异无统计学意义(P>0.05)㊂见表3㊂表3 各组POMP大鼠腰椎骨骨密度值的比较(x±s,g/cm3)组别鼠只骨密度值假手术组100.422±0.020模型组100.299±0.008a阿仑膦酸钠组100.358±0.025b巴戟天寡糖低剂量组100.329±0.019bc巴戟天寡糖高剂量组100.366±0.021b 注:与假手术组相比,a P<0.05;与模型组相比,b P<0.05;与阿仑膦酸钠组相比,c P<0.05㊂2.3 巴戟天寡糖对大鼠股骨生物力学性能的影响与假手术组相比,模型组大鼠股骨的最大载荷㊁最大应力及最大应变显著降低(P<0.05),最大挠度和断裂所需的能量吸收值下降,但无统计学差异(P>0.05)㊂与模型组相比,阿仑膦酸钠组大鼠股骨最大载荷㊁最大应力及最大应变显著增加(P<0.05),但对其余生物力学指标作用不明显;与模型组相比,巴戟天寡糖低剂量组大鼠股骨的最大载荷及最大应变显著提高(P<0.05),巴戟天寡糖高剂量组大鼠股骨的最大载荷㊁最大应力及最大应变显著提高(P<0.05),其他股骨生物力学性能也有一定改善,但无统计学意义(P>0.05)㊂见表4㊂2.4 巴戟天寡糖对大鼠股骨组织微结构及形态计量学参数的影响2.4.1 micro⁃CT扫描下各组大鼠股骨组织微结构的变化情况 与假手术组比较,模型组皮质骨变薄,骨髓腔增大,骨小梁网状结构退化㊁呈现出明显的骨微结构破坏㊂与模型组比较,阿仑膦酸钠组㊁巴戟天寡糖低剂量组㊁巴戟天寡糖高剂量组皮质骨面积增加,骨髓腔缩小,骨小梁数量㊁宽度㊁长度㊁形态部分恢复,密度和网状结构联结性增加㊂其中,阿仑膦酸钠组和巴戟天寡糖高剂量组与假手术组的水平基本一致㊂见图1㊂2.4.2 各组大鼠股骨组织形态计量学静态和动态参数变化情况 与假手术组相比,模型组大鼠的股骨相对骨体积㊁骨小梁厚度㊁骨小梁数量㊁荧光标记周长百分率㊁矿化沉积率㊁骨形成率与骨体积之比明显减少(P<0.05),股骨骨小梁间距㊁结构模型指数和破骨细胞数目显著升高(P<0.05);与模型组相比,阿仑膦酸钠组㊁巴戟天寡糖低剂量组㊁巴戟天寡糖高剂量组的股骨相对骨体积㊁骨小梁厚度㊁骨小梁数量㊁荧光标记周长百分率㊁矿化沉积率㊁骨形成率与骨体积之比明显增加(P<0.05),股骨骨小梁间距㊁结构模型指数和破骨细胞数目显著下降(P<0.05);与阿仑膦酸钠组相比,巴戟天寡糖低剂量组的股骨相对骨体积㊁骨小梁数量㊁结构模型指数㊁荧光标记周长百分率㊁骨形成率与骨体积之比及矿化沉积率降低(P<0.05),股骨骨小梁间距和破骨细胞数目升高(P<0.05);巴戟天寡糖高剂量组的股骨组织形态计量学静态和动态参数与阿仑膦酸钠组参数数据相比较则无统计学差异(P>0.05)㊂见表5~6㊂2.5 巴戟天寡糖对大鼠骨组织中OPG/RANKL轴mRNA表达的影响与假手术组相比,模型组大鼠骨组织OPG mRNA表达量显著下降,RANKL mRNA表达量显著上升(P<0.05);与模型组相比,阿仑膦酸钠组㊁巴戟天寡糖低剂量组㊁巴戟天寡糖高剂量组大鼠骨组织OPG mRNA表达量显著上升,RANKL mRNA表达量显著下降(P<0.05);与阿仑膦酸钠组相比,巴戟天寡糖低剂量组大鼠骨组织OPG mRNA表达量降低, RANKL mRNA表达量升高(P<0.05),巴戟天寡糖表4 各组POMP大鼠股骨生物力学性能的比较(x±s)组别鼠只最大载荷(N)最大挠度(N)最大应力(N)最大应变(N)能量吸收值(J)假手术组10117.33±9.67 1.42±0.24100.12±5.68 4.68±0.670.0732±0.003模型组1076.38±6.63a 1.39±0.1481.60±2.09a 3.56±0.22a0.0726±0.003阿仑膦酸钠组10101.96±7.56b 1.41±0.1693.53±4.12b 4.34±0.41b0.0729±0.003巴戟天寡糖低剂量组1084.62±4.98b 1.40±0.1283.34±2.13 3.86±0.22b0.0727±0.003巴戟天寡糖高剂量组1095.99±7.41b 1.41±0.1890.24±4.86b 4.11±0.30b0.0721±0.002注:与假手术组相比,a P<0.05;与模型组相比,b P<0.05㊂环球中医药2023年5月第16卷第5期 Global Traditional Chinese Medicine,May 2023,Vol.16,No.5843图1 micro⁃CT 扫描下各组中PMOP 大鼠股骨组织微结构的比较表5 各组PMOP 大鼠骨微结构静态参数的比较(x ±s ,n =10)组别相对骨体积(%)骨小梁厚度(mm)骨小梁间距(mm)骨小梁数量(1/mm)结构模型指数假手术组47.31±3.730.093±0.0020.118±0.013 5.12±0.490.235±0.363模型组24.65±2.50a 0.087±0.004a 0.236±0.024a 2.63±0.10a 2.348±0.218a 阿仑膦酸钠组41.38±2.46b 0.091±0.003b 0.133±0.012b 4.67±0.26b 1.715±0.151b 巴戟天寡糖低剂量组31.96±1.45bc 0.092±0.006b 0.162±0.014bc 3.50±0.32bc 1.699±0.089bc巴戟天寡糖高剂量组42.81±1.89b0.091±0.005b0.125±0.015b4.81±0.29b1.675±0.101b注:与假手术组相比,a P <0.05;与模型组相比,b P <0.05;与阿仑膦酸钠组相比,c P <0.05㊂表6 各组PMOP 大鼠骨微结构动态参数的比较(x ±s ,n =10)组别荧光标记周长百分率(%)矿化沉积率(μm /天)骨形成率与骨体积之比(%/年)破骨细胞数目(mm 2)假手术组17.82±0.878.23±0.68266.0±10.16 5.08±0.80模型组8.47±0.96a 3.69±0.43a 128.80±6.84a 17.77±1.33a 阿仑膦酸钠组16.32±0.35b 6.91±0.75b 236.53±9.95b11.36±1.46b 巴戟天寡糖低剂量组12.65±1.11bc 4.89±0.73bc 173.11±10.20bc 13.41±1.65bc巴戟天寡糖高剂量组15.87±0.55b6.68±0.69b230.98±10.29b11.86±1.65b注:与假手术组相比,a P <0.05;与模型组相比,b P <0.05;与阿仑膦酸纳组相比,c P <0.05㊂高剂量组大鼠骨组织OPG mRNA 表达量升高,RANKL mRNA 表达量降低,但差异无统计学意义(P >0.05)㊂见表7㊂2.6 巴戟天寡糖对大鼠骨组织中OPG /RANKL 轴蛋白表达的影响与假手术组相比,模型组大鼠骨组织OPG 蛋白表达量显著下降,RANKL 蛋白表达量显著上升(P <0.05);与模型组相比,阿仑膦酸钠组㊁巴戟天寡糖低剂量组㊁巴戟天寡糖高剂量组大鼠OPG 蛋白表达量显著上升,RANKL 蛋白表达量显著下降表7 各组PMOP 大鼠骨组织OPG㊁RANKL mRNA 表达量的比较(x ±s )组别鼠只OPG RANKL 假手术组10 1.000 1.000模型组100.567±0.108a 1.356±0.211a 阿仑膦酸钠组100.877±0.127b 1.068±0.156b 巴戟天寡糖低剂量组100.808±0.135bc 1.135±0.133bc巴戟天寡糖高剂量组100.886±0.189b1.031±0.191b注:与假手术组相比,a P <0.05;与模型组相比,b P <0.05;与阿仑膦酸钠组相比,c P <0.05㊂844 环球中医药2023年5月第16卷第5期 Global Traditional Chinese Medicine,May 2023,Vol.16,No.5(P <0.05);与阿仑膦酸钠组相比,巴戟天寡糖高剂量组大鼠骨组织OPG 蛋白表达量较高,RANKL蛋白表达量较低(P <0.05),与巴戟天寡糖低剂量组比较则无显著性差别(P >0.05)㊂见图2㊂图2 各组PMOP 大鼠骨组织中OPG㊁RANKL 蛋白表达量的比较3摇讨论骨质疏松的病理机制复杂,目前多认为与代谢异常㊁基因多态性㊁微循环障碍等因素相关,西医多治以雌激素调节药物㊁骨吸收抑制剂㊁骨形成促进药物等,但其长期使用有一定毒副作用[10]㊂近年来,大量研究发现中药及中药复方具有促骨形成及改善骨代谢的作用,且不良反应少[11]㊂因此,从中医药资源中挖掘出可长期服用且不良反应少的抗骨质疏松药物极具现实意义㊂此前,诸多临床经验及现代药理学研究表明,巴戟天具有抗骨质疏松作用,但主要集中于巴戟天全药及巴戟天多糖的抗骨质疏松机制,尚无对巴戟天寡糖改善老年女性绝经后骨质疏松的作用机制进行探讨研究[12⁃14]㊂血清BALP㊁P1NP㊁CTX⁃1㊁TRACP⁃5b 水平是用于反映成骨细胞和破骨细胞活性变化情况的常用指标[15⁃16]㊂张瑶等[17]人使用二仙汤干预PMOP模型大鼠,发现可以改善模型大鼠的骨密度,提高血清P1NP 含量,具有抗骨质疏松作用㊂段硕等[18]观察活血补肾壮骨方对糖皮质激素性骨质疏松型大鼠骨折愈合的影响,发现可以明显升高BALP,降低TRACP㊁CTX⁃1,改善骨微结构,促进骨生成㊂本研究结果表明,PMOP 模型大鼠血清骨代谢指标BALP㊁P1NP 含量显著降低,CTX⁃1㊁TRACP⁃5b 含量显著上升,提示骨吸收活动水平提高㊁骨形成减少㊂经巴戟天寡糖灌胃处理后,模型大鼠的血清骨代谢指标BALP㊁P1NP 含量显著上升,CTX⁃1㊁TRACP⁃5b 含量显著下降,这说明巴戟天寡糖具有改善骨代谢指标的作用,能有效抑制骨吸收㊁促进骨生成,且本研究中选用的骨代谢指标较全面,其结果更具准确性㊂再者,巴戟天寡糖高剂量的疗效优于低剂量,这初步说明巴戟天寡糖抗骨质疏松作用与其药物浓度梯度可能存在一定相关性,但其具体机制尚不明确㊂此外,骨生物力学性能和骨微结构指标的变化能清晰准确地反应骨质疏松状态下骨骼宏观和微观的变化情况,具有重要的参考价值㊂过往已有研究发现运用巴戟天多糖干预PMOP 小鼠模型,结果提示巴戟天多糖能改善模型小鼠骨密度,发挥抗骨质疏松的作用[19⁃20],但其研究均未对骨生物力学性能和骨微结构进行深入分析,其结果准确度相对有限㊂故本研究中,除了对PMOP 模型大鼠骨密度进行检测外,还对模型大鼠的骨生物力学性能㊁骨微结构参数进行深入分析,发现运用巴戟天寡糖干预后,PMOP 大鼠股骨生物学性能改善明显,骨密度㊁相对骨体积㊁骨小梁数量显著升高,骨小梁间距㊁结构模型指数㊁破骨细胞数目显著下降,具有统计学意义(P <0.05),且随着浓度梯度增加,增加骨量及改善骨微结构的效果更好,这表明巴戟天寡糖具有较好的抗骨质疏松作用,这与巴戟天多糖作用相似㊂但巴戟天寡糖还能改善PMOP 状态下的骨骼骨微结构动态及静态相关指标,其抗骨质疏松的作用更具可信度㊂OPG /RANKL 轴调控骨骼组织形成与吸收的相对平衡,是维持骨稳态以防治骨丢失,确保正常骨重建活动的关键调节机制[21]㊂本研究对于巴戟天寡糖抗骨质疏松作用机制进行了初步探讨,发现PMOP 模型大鼠股骨远端骨组织中OPG㊁RANKL mRNA 及蛋白表达水平发生明显改变,OPG 表达下调㊁RANKL 表达上升,提示PMOP 模型大鼠骨代谢平衡异常与OPG /RANKL 信号轴有关㊂课题组发现,经巴戟天寡糖干预后,无论是高㊁低浓度组,大鼠OPG 蛋白表达量均显著上升,RANKL 蛋白表达量均显著下降(P <0.05)㊂此外,高浓度巴戟天寡糖对OPG /RANKL 信号轴的干预效果比阿仑膦酸钠更加明显(P <0.05)㊂这表明巴戟天寡糖抗骨质疏松作用较好,也提示巴戟天治疗骨质疏松的作用可能与巴戟天寡糖调控OPG /RANKL 信号轴相关㊂综上所述,巴戟天寡糖能够增加PMOP 模型大鼠骨量,改善骨生物学性能及骨微结构,调节大鼠的骨代谢平衡情况,其机制可能与调控OPG /。
小动物CT在骨质疏松研究中的应用摘要:小动物CT又称微型CT、显微CT,是一种非破坏性的3D成像技术,可以在不破坏样本的情况下清楚了解样本的内部显微结构。
骨质疏松症( Os t e o p o r o s i s )是以骨量减少,骨的微观结构退化为特征的,致使骨的脆性增加以及易发生骨折的一种全身性骨骼疾病。
本实验采用去卵巢大鼠作为实验模型。
去卵巢诱导的大鼠骨质疏松症能较好地模拟成年妇女雌激素缺乏而导致的骨质疏松症。
本次实验主要应用小动物CT研究某补肾阴药物(文章未发表不方便透露)对去卵巢大鼠骨质疏松症的作用。
通过小动物CT图像能够清楚地看到该补肾阴药物对去卵巢大鼠骨质疏松症具有防治作用。
关键词:小动物CT,骨质疏松,去卵巢大鼠小动物CT(micro computed tomography,微计算机断层扫描技术),又称微型CT、显微CT,是一种非破坏性的3D成像技术,可以在不破坏样本的情况下清楚了解样本的内部显微结构。
它与普通临床的CT最大的差别在于分辨率极高,可以达到微米(μm)级别,因此具有良好的“显微”作用。
小动物CT可用于医学、药学、生物、考古、材料、电子、地质学等领域的研究。
目前国外有不少科研人员采用此项技术进行骨科领域的研究。
通过这项技术能够获得骨骼的多个常用而有重要意义的参数数据,而通过扫描图像能够直观地观察到骨的变化情况,包括骨小梁的形态结构变化。
骨质疏松症是老年人常见的多发病,以绝经后妇女为多见,病因病理学研究表明,绝经后妇女骨质疏松症主要是由于雌激素缺失引起的。
去卵巢诱导的大鼠骨质疏松症较好地模拟了成年妇女雌激素缺乏的反应,本实验利用此模型,研究某补肾阴药物对去卵巢骨质疏松大鼠的骨密度及血清生化指标的影响,以探讨其作用机制。
1.材料与方法1.1 药材及试剂某补肾阴药物;尼尔雌醇;血清Ca、P;碱性磷酸酶测定试剂盒;血清骨钙素、降钙素、雌二醇测定试剂盒。
1.2 仪器ZKKS-MCT-Sharp-V小动物CT(广州中科恺盛小动物活体CT);1.3 实验动物3月龄,♀,SD大鼠。
一、实验目的本研究旨在通过小鼠卵巢切除实验,模拟绝经后雌激素缺乏导致的骨质疏松症,为骨质疏松症的研究提供动物模型,并观察卵巢切除后小鼠骨代谢相关指标的变化。
二、实验材料与仪器1. 实验动物:健康雌性C57BL/6小鼠,体重20-25g,由动物实验中心提供。
2. 试剂与耗材:戊巴比妥钠、生理盐水、注射器、手术器械、缝合线等。
3. 仪器:电子天平、显微镜、生化分析仪、酶标仪等。
三、实验方法1. 实验分组:将小鼠随机分为两组,每组10只,分别为卵巢切除组(OVX组)和假手术组( Sham组)。
2. 实验操作:(1)卵巢切除组:小鼠戊巴比妥钠麻醉,消毒后,在无菌条件下进行手术。
首先,沿背部正中线切开皮肤,暴露背阔肌和脊柱,然后切开肌肉,显露脊柱。
在脊柱两侧找到卵巢,剪断卵巢韧带,将卵巢切除。
最后,缝合肌肉、皮肤,进行术后护理。
(2)假手术组:小鼠戊巴比妥钠麻醉,消毒后,在无菌条件下进行手术。
操作与卵巢切除组相同,但仅切开肌肉、皮肤,不切除卵巢。
3. 术后观察:(1)术后每日观察小鼠的精神状态、活动情况、食欲等。
(2)术后第1周、第2周、第4周分别进行体重、骨密度、血清骨代谢指标检测。
四、实验结果1. 体重变化:术后第1周、第2周、第4周,OVX组小鼠体重明显低于Sham组,差异具有统计学意义(P<0.05)。
2. 骨密度变化:术后第1周、第2周、第4周,OVX组小鼠骨密度显著低于Sham 组,差异具有统计学意义(P<0.05)。
3. 血清骨代谢指标:(1)血清骨钙素(BGP)水平:术后第1周、第2周、第4周,OVX组小鼠BGP水平显著低于Sham组,差异具有统计学意义(P<0.05)。
(2)血清碱性磷酸酶(ALP)水平:术后第1周、第2周、第4周,OVX组小鼠ALP水平显著高于Sham组,差异具有统计学意义(P<0.05)。
(3)血清骨钙素/碱性磷酸酶(BGP/ALP)比值:术后第1周、第2周、第4周,OVX组小鼠BGP/ALP比值显著低于Sham组,差异具有统计学意义(P<0.05)。
补肾壮骨丸抗骨质疏松的药效学作用及机制探讨邢爽;康学【摘要】目的:探讨北京积水潭医院院内制剂补肾壮骨丸抗骨质疏松的药效学作用及其机制。
方法6个月龄雌性SD大鼠60只,随机分为正常对照组、模型对照组、补肾壮骨丸低(1.2 g/kg)、中(2.4 g/kg)、高(4.8 g/kg)剂量组以及阳性药雷洛昔芬组,每组10只。
双侧卵巢摘除术建立大鼠骨质疏松模型,去势手术1周后,补肾壮骨丸低、中、高剂量组及阳性药组分别灌胃给予不同剂量补肾壮骨丸混悬液及雷洛昔芬混悬液治疗12周,正常及模型对照组灌服等体积的生理盐水。
分别检测血清碱性磷酸酶(ALP)、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)、甲状旁腺激素(PTH)、促甲状腺激素(CT)以及垂体-性腺轴相关激素雌二醇(E2)、睾酮(T)、黄体生成素(LH)、卵泡刺激素(FSH)含量;测定骨密度、骨生物力学性能。
结果去势后,模型对照组血清ALP、TRAP、PTH活性显著升高(P<0.05或P<0.01),含量分别为(16.347±2.957)U/100 mL、(27.691±7.042)U/L、(45.829±17.007)pg/mL,CT水平显著下降,含量为(20.469±7.343)pg/mL,全股骨和股骨头骨密度为(0.1859±0.0137)、(0.1871±0.0193)g/cm2,股骨最大载荷为(63.448±17.540)N,最大挠度为(0.5848±0.1595)mm,均较正常对照组显著降低(P<0.05或P<0.01);性激素E2和T含量显著降低(P<0.01),分别为(5.935±1.621)pg/mL、(3.382±1.405)ng/mL,促性腺激素LH和FSH水平明显上调(P<0.05),含量分别为(12.549±2.376)、(15.841±1.896)mU/mL;与模型对照组比较,补肾壮骨丸中、高剂量组ALP含量为(13.619±2.881)、(12.720±3.044)U/100 mL,TRAP含量为(20.904±6.454)、(19.933±5.988)U/L,PTH含量为(26.753±13.013)、(25.630±15.618)pg/mL,三者活性均显著下调(P<0.05或P<0.01);高剂量组CT含量显著升高,为(28.350±7.827)pg/mL,中、高剂量组全股骨密度及高剂量组股骨头密度显著升高,分别为(0.2081±0.0113)、(0.2135±0.0139)、(0.2304±0.0290)g/cm2,高剂量组股骨最大载荷及挠度分别为(81.314±16.413)N、(0.7358±0.1488)mm,较模型组显著升高(P<0.05);高剂量组E2、T显著升高(P<0.05或P<0.01),含量为(8.799±2.204)pg/mL、(5.086±1.668)ng/mL;中、高LH含量分别为(10.740±1.652)、(10.575±0.886)mU/mL,FSH含量分别为(13.244±2.089)、(13.348±2.170)mU/mL,二者水平均显著下调(均P<0.05)。