加味身痛逐瘀汤对骨质疏松模型大鼠生物力学及形态学的影响

2020-12-23韩鹏勃刘柱姚亚波

世界中医药 2020年22期

韩鹏勃刘柱姚亚波

摘要目的：探討加味身痛逐瘀汤对骨质疏松模型鼠行为学的影响，同时观察大鼠骨组织的形态学改变。方法：45只雌性SD（Sprague Dawley）大鼠，随机分为空白组、模型组及中药组，每组15只。其中模型组和中药组进行双侧卵巢切除术复制骨质疏松模型，随后中药组接受加味身痛逐瘀汤灌胃，空白组和模型组大鼠接受等剂量生理盐水灌胃，1次/d，5次/周，连续灌胃5周。干预接受后进行生物力学检测和观察骨形态学变化，同时检测各组大鼠外周血微量元素（Fe、Zn、Mg）水平变化。结果：与空白组比较，模型组大鼠股骨最大载荷、断裂载荷、弹性载荷、刚性系数、弯曲能量降低，差异有统计学意义（P<0.05），组织形态学显示骨小梁数量、骨小梁厚度和骨小梁面积百分比均明显下降（P<0.05）;加味身痛逐瘀汤灌胃5周后中药组大鼠的股骨最大载荷、断裂载荷、弹性载荷、刚性系数、弯曲能量较模型组升高，差异有统计学意义（P<0.05），且骨小梁厚度、骨小梁数量等形态学参数也均出现明显改善，差异有统计学意义（P<0.05）。ELISA检测显示模型组大鼠外周血清Fe、Zn、Mg水平均显著下降，差异有统计学意义（P<0.05）。加味身痛逐瘀汤灌胃5周后大鼠外周血清Fe、Zn、Mg水平有所升高，与模型组比较差异有统计学意义（P<0.05），结论：加味身痛逐瘀汤对骨质疏松模型大鼠骨组织显微结构及生物力学性能均有明显改善效果，这可能通过调节机体金属元素表达有关，可推广应用。

关键词骨质疏松;大鼠;加味身痛逐瘀汤;生物力学;形态学;HE染色;金属微量元素

Abstract Objective：To investigate the effect of Jiawei Shentong Zhuyu decoction on the behavior of osteoporotic model rats and observe the morphological changes of bone tissue in rats.Methods：A total of 45 female SD （Sprague Dawley） rats were randomly divided into blank group （n=15），model group （n=15） and traditional Chinese medicine group （n=15）.The model group and traditional Chinese medicine group received bilateral ovariectomy to establish the model of osteoporosis，then the traditional Chinese medicine group received Jiawei Shentong Zhuyu decoction，and the rats in the blank group and model group received the same dose of normal saline once a day and 5 times a week for 5 weeks.After intervention，biomechanical examination and morphological changes of bone were observed.At the same time，the levels of trace elements （Fe，Zn，Mg） in peripheral blood of rats in each group were detected.Results：Compared with the blank group，the maximum load，fracture load，elastic load，rigidity coefficient and bending energy of femur in the model group were significantly lower （P<0.05）.Histomorphology showed that the number，thickness and percentage of trabecular area of bone trabeculae decreased significantly （P<0.05）.After oral administration of Jiawei Shentongzhuyu decoction for 5 weeks，the maximum load，fracture load，elastic load，rigidity coefficient and bending energy of femur in the traditional Chinese medicine group were significantly higher than those in the model group （P<0.05）.The morphological parameters such as trabecular thickness and number of trabeculae were also significantly improved，the difference was statistically significant （P<0.05）.ELISA detection showed that the levels of Fe，Zn and Mg in peripheral serum of rats in the model group decreased significantly，and the difference was statistically significant（P<0.05）.After 5 weeks of oral administration of Jiawei Shentong Zhuyu decoction，the levels of Fe，Zn and Mg in peripheral serum of rats were significantly higher than those of the model group（P<0.05）.Conclusion：Jiawei Shentong Zhuyu decoction can significantly improve the microstructure and biomechanical properties of bone tissue of osteoporotic rats，which may be related to regulating the expression of metal elements in the body and can be popularized and applied.

2 结果

2.1 各组生物力学指标结果与空白组比较，模型组大鼠股骨最大载荷、断裂载荷、弹性载荷、刚性系数、弯曲能量降低，差异有统计学意义（P<0.05）;加味身痛逐瘀汤灌胃5周后中药组大鼠的股骨最大载荷、断裂载荷、弹性载荷、刚性系数、弯曲能量较模型组升高，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

2.2 各组骨组织HE染色结果 HE染色显示空白组大鼠骨小梁排列有序且紧密，粗大走形大致一致，连续性良好;模型组大鼠骨小梁排列紊乱，变细且稀疏，同时存在大片骨小梁缺失区域;经过加味身痛逐瘀汤干预后骨小梁排列紊乱，变细且稀疏的征象明显减轻，结构大致清晰，偶见骨小梁断裂。见图1。

2.3 各组股骨组织形态计量学结果与空白组比较，模型组大鼠组织形态学显示骨小梁数量、骨小梁厚度和骨小梁面积百分比均明显下降（P<0.05），加味身痛逐瘀汤灌胃5周后中药组大鼠的骨小梁厚度、骨小梁数量等形态学参数也均出现明显改善，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。

2.4 各组大鼠外周血微量元素水平比较 ELISA检测显示模型组大鼠外周血清Fe、Zn、Mg水平均显著下降，差异有统计学意义（P<0.05）。加味身痛逐瘀汤灌胃5周后大鼠外周血清Fe、Zn、Mg水平有所升高，与模型组比较差异有统计学意义（P<0.05）。见表3。

3 讨论

骨质疏松是以骨量减少、骨脆性升高以及骨组织形态结构受破坏为主要特征的临床慢性疾病，大量研究显示炎性反应、胰岛素抵抗、免疫功能缺陷以及其他内分泌激素代谢异常疾病均是骨质疏松发生发展的病理因素[6-9]。本研究制备骨质疏松模型鼠，经过HE染色显示成模大鼠股骨骨小梁排列紊乱，变细且稀疏，同时存在大片骨小梁缺失区域，并且在骨组织形态计量学研究中证实骨质疏松模型大鼠不但在骨结构力学（最大载荷、弹性载荷、断裂载荷和弯曲能量）而且材料力学（刚性系数）性能均较正常大鼠明显下降，这提示骨质疏松模型大鼠骨组织不论是宏观力学还是微观形态学结构方面均出现典型改变，这与国内外诸多文献所得结果一致[10-12]，亦证实本研究造模成功。

中医并无骨质疏松病名记载，但其病因病机与“骨痹”“骨痿”“骨蚀”“痛症”“骨枯”等高度一致，故骨质疏松属于中医上述疾病范畴。中医古籍记载肾主骨生髓，与骨疾病关系密切[13-14]。肾为先天之本，主骨生髓而养骨，肾精充盛则骨髓生化有源，骨髓充足則骨骼得养，从而坚劲有力、耐久立而强劳作，如若肾精亏虚，肾精生发乏源，骨骼疲软无力。此外，肾虚气血生化乏源，元气不足而气血运化不畅而致瘀，瘀血阻滞于络脉，水谷精微布散障碍，骨髓由此无法濡养骨骼而出现骨痛、脊柱变形、脆性骨折等骨质疏松相关性临床症状[15-16]，就如《医林改错》书中描述：“元气既虚，必不能达于血管，血管无气，必停留而瘀”;《黄帝内经》亦认为：“老者之气血衰，其肌肉枯，气道涩”，由此肾虚是骨质疏松发病之本，血瘀是发病之标，本病乃本虚标实。因此治疗本病的关键在于“补肾化瘀”，基于此，王清任创立了身痛逐瘀汤以实现从气血入手治疗“诸痹症疼痛”。方中桃仁、红花共奏活血化瘀之功，共为君药;五灵脂、没药、香附是行气活血之品，共为臣药;羌活、秦艽可祛风除湿，牛膝有活血通络止痛的作用，地龙可加强通络舒筋之功，川芎、当归加强君药活血通络作用的同时可养血润燥，续断、狗脊以补肝肾，续筋骨，调血脉。整方共奏活血化瘀、通痹止痛、补肾强骨之功。在本研究中我们发现经过加味身痛逐瘀汤干预后大鼠骨结构力学及材料力学性能均出现明显提升，形态学研究亦显示大鼠骨组织骨小梁排列紊乱，变细且稀疏的征象明显减轻，结构大致清晰，偶见骨小梁断裂，这说明加味身痛逐瘀汤确对骨质疏松有明显疗效。

目前有研究显示微量元素与骨质疏松关系密切，金属微量元素（铁、锌、镁等）微量元素维持机体骨代谢、骨转换正常进行的重要因素，有研究显示绝经后妇女多存在下丘脑-垂体-性腺轴功能减退，下丘脑-垂体-性腺轴是调节机体内分泌代谢的关键部位，而微量元素又广泛参与调节机体的内分泌代谢过程，二者相辅相成[17]。在诸多微量元素中锌、镁、铁是重要因子，锌的缺乏会影响垂体促性腺激素的分泌释放，使垂体中促生长激素减少，进而出现性功能低和成骨作用减弱。Fe广泛参与调节机体新骨形成及骨转化环节，Fe的表达高低直接影响骨矿物质形成和骨基质合成程度，从而影响骨质疏松的发病发展。有研究人员通过实验研究证实补充微量元素可促进成骨细胞的增殖和分化，促进骨质疏松的改善[18]。因此调节微量元素的表达是改善骨质疏松的关键。本研究显示模型组大鼠外周血清Fe、Zn、Mg水平均显著下降，这证实了骨质疏松发生发展过程中金属元素水平确发生变化，而经过加味身痛逐瘀汤干预后大鼠外周血Fe、Zn、Mg水平明显提高，这说明加味身痛逐瘀汤对骨质疏松模型大鼠骨组织显微结构及生物力学性能的作用可能通过调节机体金属元素表达而实现的。

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