运动补给法对去势大鼠骨质疏松作用机制的研究

刘彤鸥 王加谋

（湖北中医药大学附属医院·430061）

骨质疏松（OP）是以骨量减少、骨组织显微结构退行性改变为特征，骨脆性增加，易发生骨折的一种全身代谢性骨病[1，2]。绝经后骨质疏松(postmenopausal osteoporosis,PMO)是指主要由绝经引起的OP。雌激素水平下降是绝经后妇女OP发病率升高的主要原因。雌激素治疗绝经后骨质疏松症在临床上已广泛应用且效果明显，但长期服用雌激素引起的并发症使众多患者望而生畏。近年来，植物雌激素治疗骨质疏松症的研究越来越多[3]。运动对于骨骼健康的特殊影响已得到了临床试验和观察研究的证实。补给中药主要作用机制是植物性雌激素来改善绝经后骨质疏松症。本文研究运动结合补给法对雌性大鼠骨质疏松的影响，从动物实验角度探明其是否具有抗绝经后骨质疏松症的作用，为治疗骨质疏松症提供新的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 动物与饲料 3月龄SD 雌性大鼠80 只，体重250g左右，SPF 级。饲料为标准普通饲料。动物和饲料均由华中科技大学同济医学院实验动物中心提供(许可证号：SCXK 鄂2010-0007)。

1.1.2 补给药 杜仲、葛根、红景天、补骨脂、淫羊藿、骨碎补、续断等水煎剂(由湖北省中医院药剂室制备)浓度折合生药量30mg/ml。

1.1.3 主要仪器 Unigamma 骨密度仪，JY3002 型电子天平，低温离心机，LEICA DMLB2 型双目显微镜，超低温冰箱，WDW-1000 Ⅲ微机控制电子式万能实验机，MIAS 医学图像分析系统，动物实验跑台(平板跑步机)8 跑道，MTS 858 Mini Bionix Ⅱ型液压伺服材料试验机，Motic B5 显微摄像系统和GC-1500r 放射免疫计数器等。

2 方法

2.1 动物分组与模型建立

将80 只3月龄健康雌性SD 大鼠随机分为4 组：假手术组（SHAM 组）、去势造模组(OVX 组)、运动组、运动补给组，每组20 只。造模方法：以1%戊巴比妥钠(5ml/kg)进行腹腔注射，将大鼠麻醉至稳定状态，下腹部备皮，消毒后经腹部切口进入腹腔，找出位于肾脏两侧外下方呈淡粉红色的卵巢和紧密相连的子宫角。假手术组切除双侧卵巢周围的脂肪组织，其余三组分别在子宫角上结扎后将双侧卵巢摘除，四组均逐层缝合关腹，术后用碘伏消毒伤口。术后2w 各组动物分别给予以下灌胃处理：SHAM 组、OVX 组均给予0.9%氯化钠注射液10ml/(kg·d)；运动组给予0.9%氯化钠注射液10ml/(kg·d)，每天在高速平板跑台跑步10 分钟；运动补给组：给予补给中药溶液4ml/(kg·d)，每天在高速平板跑台跑步10 分钟。各组灌胃12w。

2.2 本采集与保存

干预处理10w 后采集标本。血液采集：下腔静脉取血法采集大鼠血液，离心后收集上清，-80℃冰箱保存。骨骼标本采集：断颈法处死大鼠，在无菌条件下迅速剥取其双侧股骨，剔尽周围软组织，右侧股骨用0.9%氯化钠注射液浸湿的纱布包裹，-80℃冰箱保存。

2.3 骨生物力学三点弯曲试验

支点跨距(L)为20mm,中央垂直(股骨与载荷成90°角)施加载荷,速率10mm/min，测出股骨最大载荷。

2.4 统计方法

数据处理采用SPSS16.0 统计软件进行方差分析和t 检验，实验数据以平均值±标准差(±S)表示，P ＜0.05 具有统计学意义。

3 结果

3.1 对去卵巢雌性骨质疏松模型大鼠的骨密度的影响 见表1

表1 对去势骨质疏松大鼠骨密度的影响（±S）

表1 对去势骨质疏松大鼠骨密度的影响（±S）

注：与模型组比较P ＜0.05。

组别 动物数 剂量（ml/kg·d） 骨密度（g/cm3）假手术组 20 - 0.122±0.015模型对照组 20 - 0.107±0.011运动组 20 - 0.118±0.017运动补给组 20 4 0.120±0.006

表1显示，运动组与运动补给组股骨骨密度与模型组相比明显升高，有显著性差异(P ＜0.05)，与假手术组比较差异无统计学意义(P ＞0.05)。

3.2 对去卵巢雌性骨质疏松模型大鼠右股骨骨生物力学的影响 见表2

表2 对去势大鼠骨生物力学的影响（±S）

表2 对去势大鼠骨生物力学的影响（±S）

注：与模型组比较P ＜0.01。

组别 动物数 剂量（ml/kg·d） 股骨最大载荷（kg）假手术组 20 - 12.317±1.036模型对照组 20 - 9.989±1.208运动组 20 - 11.879±1.349运动补给组 20 4 11.996±1.566

表2显示，与假手术组相比，运动组与运动补给组有提高右股骨最大抗弯曲强度的趋势，但无统计学意义(P ＞0.05)。运动组与运动补给组均能够显著提高右股骨的最大抗弯曲强度，具有提高骨生物力学的性能，与假手术组相比，有极显著性差异(P ＜0.01)。

3.3 对去卵巢雌性骨质疏松模型大鼠的血清生化指标的影响见表3

表3 对去势大鼠血清ALP、Ca/P 比、E2 的影响（±s）

表3显示，与模型组比较，运动组在ALP，E2检测结果无统计学意义（P ﹥0.05），Ca/P 比较无统计学意义（P ﹥0.01）；与模型组相比，运动补给组在ALP，E2检测，有显著性差异（P＜0.05），Ca/P 有无著性差异（P ﹥0.05）。

4 讨论

绝经后骨质疏松（osteoporosis）是以雌激素下降引起的以单位体积内骨组织量减少为特点的高转换型代谢性骨病变[4]。骨的代谢产物在一定程度上对骨质疏松的诊断有较高的特异性和灵敏性。骨代谢的产物基本都需要经过血液循环，因此检测血生化指标可以作为评估骨质量的一种手段。绝经后骨质疏松是雌激素水平降低后的一种骨吸收大于骨形成的骨转换型骨病，而骨转换生化标志物包括骨形成标志物和骨吸收标志物。本实验采用OVX（去势模型组）复制大鼠绝经后骨质疏松模型，系统的评估了运动补给防治OP 的作用，并以补给中药为代表的具有类植物性雌激素作为主要干预方法，结合中等强度运动可以在一定程度上抑制大鼠去卵巢后的高转换型骨代谢，能明显减轻骨质疏松的程度。本实验发现，OVX12 周后，OVX 组大鼠的BMD 及股骨生物力学最大负荷较SHAM 组、运动组、运动补给组均发生明显的下降，这种骨量的丢失正是由于加速骨转化率所造成。与骨代谢有关的血清生化检查结果也证实，在OVX 组大鼠，反映骨吸收的生化指标血清ALP 和E2均较SHAM 组、运动补给组有显著差异；但是运动组血清生化指标在ALP 和E2没有差异性变化。在Ca/P 血清生化检测OVX 组大鼠与其它各组无显著性差异。

本研究一方面论证了运动干预的方法在防治OP 的重要作用。另一方面验证了补给中药含植物性雌激素作用，在治疗OP 方面具有调节激素水平的作用，而且无明显副作用，长期应用无后顾之忧。补给药作为传统的“补肾”中药能够有效的防治OP 造成的骨量丢失、骨生物力学性能下降、骨小梁微结构的破坏。补给中药的这种药理学作用主要是和它所包含的有效化合物有关，植物分离得到的木脂素或黄酮具有抗骨质疏松的作用。而且补给中药富含多酚类化合物，其抗OP 作用可能也与多酚类化合物抗氧化作用有关。补给中药的类雌激素样作用是否与其作用与E2有关？还有待于深入的试验研究证实，总之，运动结合补给的方法对OP具有良好的治疗作用，值得在临床上推广，前景关阔。

[1] Garnero P,Delmas PD.Osteoporosis.Endocrinol Metab Clin North Am1997;26:913-36。

[2] Hans D,Fuerst T,Lang T,Majumdar S,Lu Y,Genant HK,et al.How can we measure bone quality Baillieres Clin Rheumatol 1997;11:495-515。

[3] Rossouw JE，Anderson GL，Prentice RL，et al.Risks and benefitsof estrogen plus progestin in healthy postmenopausal women：principal results From the Women's Health Initiative randomized controlled trial[J］.JAMA，2002，288（3）：321-333.2 Lacey JV J，Mink PJ，Lubin JH，et al.Menopausal hormone replacement therapy and risk of ovarian cancer[J］.JAMA，2002，288（3）：334-341。

[4] 刘忠厚.骨矿与临床.[M］.北京: 中国科技技术出版社,2006:2-3