补肾壮骨冲剂对肠源性5-羟色胺及骨密度的影响
2014-11-21康庐琛张金赫张亚松邓伟民
康庐琛 谭 新 张金赫 刘 泽 张亚松 邓伟民
(1广州军区广州总医院华侨楼,高级医疗康复中心,广州,510010;2江西省九江市第一人民医院骨质疏松科,九江,332000)
骨质疏松症(Osteoporosis,OP)是一种以骨量减少、骨组织微结构退化为特征,致使骨脆性增加、骨强度下降,极易发生骨折的全身性骨骼疾病,常涉及内分泌、骨科、老年科、妇产科、康复科、消化内科、肾内科等多个临床科室,是中老年退行性疾病中常见病、多发病之一,在全球常见病中居第六位。中医学中并无“骨质疏松”这一明确的病名,但历代文献对骨病的记载中“骨痿”“五迟”“五软”“骨痹”“骨枯”“骨疽”与现代医学之骨质疏松的病因病机及临床表现极其相似,定位定性较准确的当属骨痿。《黄帝内经·素问》:“肾主身之骨髓……肾气热,则腰脊不举,骨枯而髓减,发为骨痿……有所远行劳倦,逢大热而渴,渴则阳气内伐,内伐则热合于肾,肾者水脏也;今水不胜火,则骨枯而髓虚。故足不任身,发为骨痿。”多数医家认为骨质疏松症的病位在肾,与肝脾胃有关;其病性属本虚标实,本虚以肾虚为主,涉及肝阴、脾气及气血不足,标实多为瘀血、胃火、气郁。
5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)是一种吲哚胺类化合物,其主要来源于十二指肠黏膜嗜铬细胞(enterochromaffin cells,EC细胞)和神经细胞。根据其合成部位不同,分为肠源性[1]和脑源性[2]的两个功能不同的独立的5-HT系统。机体内90%的5-HT由胃肠道EC细胞合成,5-HT自EC细胞分泌出来后,可进入血液中。现有很多研究表明肠源性5-HT信号对骨形成的破坏作用[3-8]。2008 年,Yadav[3]等使用基因芯片技术和条件性基因敲除小鼠确立了肠源性Lrp5-5-HT-成骨细胞信号通路,发现Lrp5能抑制色氨酸羟化酶1(tryptophan hydroxylase1,Tph1)的表达来减少5-HT的合成,从而间接促进骨形成。进一步研究发现,在成骨细胞表达的3种5-HT受体5-HT1BR、5-HT2AR和5-HT2BR中,5-HT2AR全基因敲除组(Htr2a-/-)及5-HT2AR成骨细胞特异性敲除组(Htr2bosb-/-)的小鼠并未出现骨量异常,5-HT1BR基因敲除组(Htr1b-/-)小鼠出现了成骨细胞数目增加及高骨量表型,降低(Htr1b-/-)小鼠的cAMP反应结合蛋白(CREB)水平可挽救其高骨量表型。这表明肠源性5-HT通过位于成骨细胞上的5-HT1BR受体,抑制CREB表达,降低成骨细胞增生。2010年,Yadav[4]等给啮齿类动物口服Tph1的一种小分子抑制剂LP533401,在不影响脑部5-HT的情况下,降低动物肠内5-HT的循环水平,可以单纯的促进骨形成,完全挽救切除卵巢以模拟更年期的雌性啮齿类动物的骨质流失。Ulrike等[9]检测了275例女性血清5-HT的浓度,结果发现血清5-HT与全身、脊椎、股骨的骨密度和骨代谢生化指标的相关性,研究结果发现5-HT水平和全身几乎所有部位的骨密度(腰椎除外)呈负相关,和体重指数也成负相关。
补肾壮骨冲剂是导师邓伟民主任医师经多年临床研究组方而成,由广州军区广州总医院药剂科生产,处方组成为:淫羊藿、鹿角胶、龟甲胶、山药、水蛭、三棱等,具有补肾填精,健脾生髓、壮骨强肌、活血化瘀之功效,在防治骨质疏松症方面取得了很好的疗效[10-13]。本文试图分析服用补肾壮骨冲剂治疗前后肠源性5-HT浓度和骨密度的变化差异,探讨其作用机制。
1 材料与方法
1.1 研究对象 从2011年5月至2012年8月间到广州军区广州总医院住院部及门诊部就诊的患者中,选择符合WHO关于骨量减少及骨质疏松诊断标准的病例60例作为研究对象,年龄50~89岁,所有受试者均被详细询问现病史、过去史、婚育史、家族史等,并进行身高、体质量、血压、脉搏等全身体查,行肝、肾功能指标检测。排除肝肾功不全、甲状腺及甲状旁腺功能亢进等其他影响骨代谢的急慢性疾病,同时6个月内未服用影响骨代谢的药物。所有的研究都得到广州军区广州总医院伦理委员会的批准,所有的受试者都签有知情同意书。
1.2 入组标准
1.2.1 诊断标准 参照WHO推荐的诊断标准,基于DEXA测定,骨密度值低于同性别、同种族正常成人的骨峰值不足1个标准差属正常;降低1~2.5个标准差之间为骨量低下(骨量减少);降低程度等于和大于2.5个标准差为骨质疏松,即BMD≥-1SD为正常,-2.5SD<BMD<-1SD为骨量减少(低骨量),BMD≤-2.5SD为骨质疏松症。
1.2.2 纳入标准 1)符合WHO关于骨量减少及骨质疏松诊断标准;2)年龄50岁或以上的患者;3)自愿作为受试对象,签署知情同意书并能接受试验药物剂型者。
1.2.3 排除标准 1)不符合WHO关于骨量减少及骨质疏松诊断标准;2)肝肾功能异常者;3)患有影响骨代谢疾病者,包括:糖尿病、甲状腺和甲状旁腺功能改变、生长激素缺乏、Cushing综合征等代谢内分泌系统疾病,慢性肝肾疾病、慢性胃肠疾病、骨关节病、血液系统肿瘤、肿瘤骨转移或骨肿瘤、有1年内腰椎或髋部等骨折史及各种遗传性、体质性骨病等;4)6个月内服用影响骨代谢药物者,影响骨代谢药物包括:性激素、类固醇激素、抗惊厥药、利尿剂、甲状旁腺激素、降钙素、维生素D类似物、二磷酸盐、氟化物等。5)过敏体质或对本实验中所用药物成分有过敏史者;6)精神病、老年痴呆、病情危重等难以对本实验用药有效性及安全性作出确切评价者。
1.3 方法
1.3.1 治疗用药 所有受试者进行年龄、身高、体重及体质量的测定。服用补肾壮骨冲剂(邓伟民主任提供药方,广州军区广州总医院药剂科生产,批号分别为100608,110805),1 包/次,2 次/d,1 个月后,改 1 包/次,1次/d;钙尔奇D(苏州立达制药有限公司生产)1片/次,1 次/d。
1.3.2 骨密度的测定 治疗前后各测1次。采用美国GE公司生产的Lunar Prodigy双能X线(DEXA)骨密度仪,测量受试者腰椎1~4、左侧股骨颈、Ward's三角、大转子以及左侧股骨上端的BMD。检查前取下随身佩带的高密度物品(如手机、钥匙、项链、有金属扣的腰带等),记录出生年、月、日,测身高(m)和体质重(kg)。平仰卧位进行第(1-4)腰椎(L1-4)正位骨扫描,双下肢屈膝位扫描髋部(股骨近段、股骨颈、Ward's三角和大转子)。每次检查前均用腰椎模型进行仪器精密度质控测试,变异系数(CV)为=0.40%(允许范围为±1.5%)。
1.3.3 5-HT测定 采用南京华东DG5033A型酶标仪TECAN TYPE:Sunrise Remote/TonchScreen和华美试 剂 盒 (产 品 编 号/批 号:CSB-E08363h/Lot.C0510290134),用酶联免疫分析法检测。按说明书要求进行操作,收集完所有样本后一次性完成检测,以消除批间差异。批间变异系数和批内变异系数均小于10%。
1.3.4 PINP、β-Crosslap、PTH测定 采用罗氏公司Elecsys 2010型全自动电化学发光免疫分析仪和配套试剂盒测定。PINP试剂盒批号为15982001,批内变异系数<6.5%,批间变异系数<6.1%,单位为ug/L;β-Crosslaps试剂盒批号为16044501,批内变异系数<4.3%,批间变异系数<5.8%,单位为ug/L;PTH试剂盒批号为15909901,批内变异系数<4.5%,批间变异系数<6.4%,单位为pmol/L。按说明书要求进行操作,收集完所有样本后一次性完成检测,以消除批间差异。
1.4 观察指标
1.4.1 安全性指标 血压、脉搏;血、尿、粪常规检查和肝肾功能等检查;可能出现的不良药物反应。
1.4.2 疗效性指标 治疗前、后受试者血清中的5-HT、PINP、β-Crosslaps及PTH的浓度的变化以及腰椎、左侧股骨颈、Ward's三角、大转子以及左侧股骨上端的骨密度值的变化。
1.5 统计学方法 所有资料输入SPSS 13.00软件包进行统计分析,剔除奇异值后结果均用均数±标准差(±s)表示。对各组服药前后骨密度及骨代谢指标结果的对比采用配对t检验,对治疗组与对照组间服药后各项指标的比较采用协方差分析。P<0.05为有统计学意义。
2 结果
2.1 治疗前所有受试者各项指标 对60例受试者的基线指标、骨密度及血清指标3个方面进行统计学处理,见表1。
表1 治疗前各项指标(±s)
表1 治疗前各项指标(±s)
基线指标 骨密度(g/cm2)血清指标84.98±19.26身高(cm) 168.08±7.55 FN 0.78±0.11 PINP(ug/L) 34.98±9.35体重(kg) 69.54±7.98 Ward’s 0.55±0.11 β-CTX(ug/L) 0.34±0.14 BMI 23.54±3.88 Troch Femur项目 平均值年龄(岁) 61.06±4.82 L1-L4 0.94±0.19 5-HT(ng/mL)项目 平均值 项目 平均值0.69±0.12 0.86±0.14 PTH(pmol/L)4.62±1.78
表2 补肾壮骨冲剂治疗前后血清指标比较(±s)
表2 补肾壮骨冲剂治疗前后血清指标比较(±s)
注:P<0.05为有统计学意义。
项目 5-HT(ng/mL)PINP(ug/L)β-Crosslaps(ug/L)PTH(pmol/L)84.98±19.26 34.98±9.35 0.34±0.14 4.62±1.78服药后 80.56±12.86 30.53±8.59 0.25±0.10 4.37±1.55变化率(%)-5.20-12.72-26.92-5.42 t 3.13 3.37 10.14 2.18 P服药前0.001 0.002 0.000 0.036
2.2 治疗6个月后各项指标 治疗半年后血清中的5-HT浓度下降5.20%、PINP浓度下降12.72%、β-Crosslaps下降26.92%、PTH下降5.42%,治疗前后的差异具有统计学意义(P均<0.05,表2);腰椎、左侧股骨颈、Ward’s三角、大转子和左侧股骨上端的BMD在治疗后分别增加了0.96%,1.67%,2.91%,1.44%和1.29%,与治疗前相比,左侧股骨颈、Ward’s三角和左侧股骨上端处的差异具有统计学意义(P均<0.05,表3)。
表3 补肾壮骨冲剂组治疗前后骨密度值(g/cm2)比较(±s)
表3 补肾壮骨冲剂组治疗前后骨密度值(g/cm2)比较(±s)
注:P<0.05为有统计学意义。
6±0.14服药后 0.95±0.18 0.79±0.11 0.57±0.11 0.70±0.120.87±0.14变化率(%) +0.96 +1.67 +2.91 +1.44 +1.29 t 1.08 3.94 6.73 1.99 2.54 P s Troch Femur服药前 0.94±0.19 0.78±0.11 0.55±0.11 0.69±0.120.8项目 L1-L4 FN Ward’0.083 0.000 0.000 0.054 0.016
2.3 安全性指标结果 补肾壮骨冲剂组在治疗前后所测血、尿、粪常规检查和肝功能、肾功能均无异常发现,对人体生命体征等一般情况也无不良影响,观察中的不良反应主要为少数人轻微的胃肠道不适如恶心、呕吐和腹泻,一般3~5 d可自行缓解,不影响治疗。
3 讨论
中医认为骨质疏松症的发生主要与肾虚、脾虚、血瘀三个因素有关,以“多虚多瘀”为其病机特点,因此治疗原发性骨质疏松症多从脾肾二脏和瘀血入手,根据证型单独或联合以补肾、健脾和活血化瘀等为治疗法则进行处方。
补肾壮骨冲剂处方组成为:淫羊藿、鹿角胶、龟甲胶、山药、三棱、水蛭等。方中淫羊藿,味辛、甘,性温,归肝、肾经,主要作用是补肾阳,强筋骨;巴戟,性微温,味甘、辛,入肝、肾经,补肾阳,强筋骨;鹿角胶,性味甘、温,入肝、肾经,善温肾壮阳,益精补血;龟甲胶性味咸、甘、平,入肝肾经,滋阴潜阳,填精补髓,益肾强骨。龟甲胶、鹿甲胶两味血肉有情之品,鹿角胶偏于补阳,龟甲胶偏于补阴,阴阳并补,使肾中阴阳平秘;山药性平、味甘,入肺、脾、肾经,补脾养胃,补肾涩经;酸、涩,微温。三棱,辛、苦,平,归肝、脾经,为化瘀血之要药;水蛭咸、苦,平,有小毒,功善破血,逐瘀,通经。三棱,水蛭三药共用化入络之淤滞,使气血畅达,骨得以养,痛得以除,并使诸药补而不滞。
全方共奏补肾填精,健脾生髓、壮骨强肌、活血化瘀之功,从而提高骨密度,达到防治骨质疏松症的目的。
为什么补肾壮骨冲剂可以降低血清中肠源性5-HT浓度呢?5-HT最早被称为肠胺,是因为它首先发现于胃肠道,并且胃肠道是5-HT的主要合成场所[14]。当肠道黏膜在受刺激时可引起5-HT释放,作用于肠黏膜上的5-HT受体而发生作用[15]。所以5-HT是一种重要的胃肠激素,调控着消化道的分泌、运动、吸收及细胞营养等功能。脾的主要生理功能及病理表现与现代医学的消化系统关系密切。脾主运化,主要表现为机体的消化、吸收、运输等功能。中医学认为脾肾为先天和后天关系,两者互促互资,相互影响。补肾壮骨冲剂由补肾健脾化瘀中药组成,通过调节脾肾功能,减少胃肠道5-HT的合成,降低血清中肠源性5-HT浓度。
Ulrike等[9]研究已表明肠源性5-HT与骨密度成负相关。通过治疗前后的对比结果,再一次验证了这个结论,补肾壮骨冲剂可以通过调节脾肾功能,减低肠源性5-HT浓度,提高骨密度。
[1]Walther DJ,Peter JU,Bashammakh S,et al.Synthesis of serotonin by a second tryptophan hydroxylase isoform[J].Science,2003,299:76.
[2]Zhang X,Beaulieu JM,Sotnikova TD,et al.Tryptophan hydroxylase- 2 controls brain serotonin synthesis[J].Science,2004,305:217.
[3]Yadav VK,Ryu JH,Suda N,et al.Lrp5 controls bone formation by inhibiting serotonin synthesis in the duodenum[J].Cell,2008,135:825-837.
[4]Yadav VK,Balaji S,et al.Pharmacological inhibition of gut- derived serotonin synthesis is a potential bone anabolic treatment for osteopprpsis[J].Nat Med,2010,16:308-312.
[5]Gustafsson BI,Westbroek I,Waarsing JH,et al.Long- term serotonin administration leads to higher bone mineral density,affects bone architecture and leads to higher femoral bone stiffness in rats[J].J Cell Biochem,2006,97:1283-1291.
[6]Gong Y,Slee RB,Fukai N,et al.LDL receptor- related protein 5(LRP5)affects bone accrual and eye development[J].Cell,2001,107:513-523.
[7]Boyden LM,Mao J,Belsky J,et al.High bone density due to a mutation in LDL- receptor- related protein 5[J].N Engl J Med,2002,346,1513-1521.
[8]Baron R,Rawadi G.Targeting the Wnt/beta- catenin pathway to regulate bone formation in the adult skeleton[J].Endocrinology,2007,148:2635-2643.
[9]Ulrike I Modder,Sara J Achenbach,Shreyasee Amin,et al.Relation of Serum Serotonin Levels to Bone Density and Structural Parameters in Women[J].J Bone Miner Res,2010,25:415-422.
[10]韩丽萍,梁达,刘志刚.补肾壮骨颗粒质量标准的研究[J].解放军药学学报,2009,4(2):145-147.
[11]韩丽萍,陈行愉,邓伟民.HPLC法同时测定补肾壮骨颗粒中淫羊藿苷及柚皮苷含量[J].中成药,2011,1(11):184-186.
[12]邓伟民,邵玉,张金玉,等.补肾壮骨冲剂治疗绝经后妇女骨质疏松疼痛的效果分析[J].广州中医药大学学报,2007,24(5):355-358.
[13]李晓昊,林宁,邓伟民,等.补肾壮骨颗粒对雌性骨质疏松大鼠体重及骨组织计量学的影响[J].广东医学,2011,9(18):2357-2359.
[14]Vittorio E,Hermann B.5- Hydroxtryptamine and related indolcalkylamines.Handbook experimental pharmacol[M].Berlin:Springer,1966:132-181.
[15]Crowell MD.The role of serotonin in the pathophysiology of irritable bowel syndrome[J].Am J Manag Care,2001,7(8):252.