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淫羊藿苷对骨质疏松模型小鼠骨密度及骨生物力学的影响

来源:中国热带医学 作者:肖俊,张贵林文 娱 2010-1-14

摘要: 【摘要】 目的 观察淫羊藿苷对骨质疏松模型小鼠骨密度和骨生物力学的影响。方法 取雌性小鼠于无菌条件下切除双侧卵巢,复制骨质疏松小鼠模型。将造模小鼠分为:模型、己烯雌酚、淫羊藿苷高、中、低剂量组,以假手术小鼠作为对照组。停药次日,用LUNAR骨密度仪测骨密度。...


【摘要】  目的 观察淫羊藿苷对骨质疏松模型小鼠骨密度和骨生物力学的影响。方法 取雌性小鼠于无菌条件下切除双侧卵巢,复制骨质疏松小鼠模型。将造模小鼠分为:模型、己烯雌酚、淫羊藿苷高、中、低剂量组,以假手术小鼠作为对照组。各组动物按各自药物和剂量灌胃给药,每日1次,连续2个月。停药次日,用LUNAR骨密度仪测骨密度;脱颈椎处死动物,取左股骨于骨质挠度测试仪测定股骨断裂瞬时所承受的最大载荷和最大挠度。结果 与对照组比较,模型组小鼠脊柱和全身骨密度、最大载荷及最大挠度均明显降低,差异有显著性(P<0.05,P<0.01)。与模型组比较,淫羊藿苷高、中、低剂量组脊柱和全身骨密度、最大载荷及最大挠度明显增高,差异有显著性(P<0.05,P<0.01)。结论 淫羊藿苷可明显升高去卵巢小鼠的骨密度、最大载荷和最大挠度。

【关键词】  淫羊藿苷;去卵巢;骨质疏松;骨生物力学

Effects of icariin on bone biomechanics of osteoporosis in mice

  XIAO Jun, ZHANG Gui-lin, WEN Yu.Guiyang Medical College, Guizhou 550004,China

  【Abstract】 Objective To observe the effects of icariin on bone biomechanics of osteoporosis in mice.Methods Take female mice resected bilateral ovarian in sterile conditions and copy osteoporosis mice model. Mice models were divided into: models, estrogen diluted phenol, icariin high, medium and low dose group, with sham-operated mice as a control group. Animals in each group in accordance with their own drugs and dosage was once a day for two months. The following days after drugging, bone mineral density was measured by LUNAR bone density instrument; animals were sacrificed and taken the left femur bone tester femur fracture suffered by the instantaneous maximum load and maximum deflection.Results As compared with the control group, the bone mineral density of spine and whole body bone, maximum load and maximum deflection of model group were significantly decreased. As compared with model group, the bone mineral density of spine and whole body bone, maximum load and maximum deflection of icariin high, medium and low dose group increased significantly.Conclusion Icariin has significant improvement in the bone mineral density, maximum load and maximum deflection of osteoporosis in ovariectomized mices.

  【Key words】 icariin; ovariectomized; osteoporosis; bone biomechanics

  骨质疏松症(osteopomsis,OP)是一种以骨量减少和骨微观结构退化为特征,导致骨的脆性增加以至于易发生骨折的一种全身性代谢性骨病。为一种常见的老年性疾病,被列为三大老年性疾病之一。在中国,人口逐渐进入老龄化,骨质疏松正在成为威胁老年人健康的重大问题之一。对骨质疏松症的研究一直是国内外学者的重点课题。本研究以切除小鼠卵巢的方法复制骨质疏松症动物模型,给予淫羊藿苷进行治疗,评价淫羊藿苷对骨质疏松模型小鼠骨密度及骨生物力学性能的改善作用。

  1 材料与方法

  1.1 实验材料

  1.1.1 实验动物 KM种小鼠,雌性,4周龄,体重20~22g;一级实验动物,由贵阳医学院实验动物中心提供,合格证:SCXK(黔)2002-0001。

  1.1.2 药物与试剂 淫羊藿苷:南京崇原生物科技有限公司,批号:20070501。己烯雌酚:合肥久联制药有限公司,批号:20060518。

  1.1.3 主要仪器及设备 LUNAR骨密度仪 美国通用电气有限公司;AB104-S梅特勒-托利多电子分析天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;小鼠骨质挠度测试仪(自制);AO-820 型轮动式切片机-美国。BI-2000医学图像分析系统,成都泰盟科技有限公司。

  1.2 实验方法 取昆明种雌性小鼠,体重20~22g。用0.4%戊巴比妥钠0.1ml/10g腹腔注射麻醉。将麻醉后动物俯卧位固定,剪去背部被毛,碘酒、酒精依次消毒背部皮肤,于脊柱两侧分别做一纵行切口,分离肌肉、打开腹腔,分别找出左右卵巢,将其牵出,结扎子宫及动脉,剪去卵巢,逐层关腹。切除双侧卵巢小鼠为造模小鼠,对照组动物切除卵巢旁部分脂肪保留卵巢。将造模小鼠分为:模型(等容积常水)、己烯雌酚(2mg/kg)、淫羊藿苷高剂量(20mg/kg)、淫羊藿苷中剂量(10mg/kg)、淫羊藿苷低剂量(5mg/kg)组,加上对照组(等容积常水),实验动物共分为6个组。各组动物按各自药物和剂量灌胃给药,每日1次,连续给药2个月,停药后次日,用LUNAR骨密度仪测小鼠全身及脊柱骨密度;称体重,脱颈椎处死动物,取左股骨置于小鼠骨质挠度测试仪上,将两端固定,对其中点施压,以股骨断裂瞬时所承受的压力为最大载荷,股骨断裂瞬时所发生的位移为最大挠度;取约0.7cm长含股骨头的右侧股骨常规脱钙,石蜡包埋切片,片厚4μm,HE染色,以BI-2000医学图像分析系统进行骨组织形态学观察,计量:(1)骨小梁平均宽度;(2)骨皮质平均厚度;(3)骨小梁面积;(4)成骨细胞数;(5)破骨细胞数。

  1.3 统计学方法 实验数据用以均数±标准差(x±s)表示,采用Excel2000作Student-t检验

  2 结果

  2.1 对骨密度的影响 与对照组比较,模型组小鼠脊柱和全身骨密度均明显下降;与模型组比较,淫羊藿苷高、中、低剂量组脊柱和全身骨密度均明显增高,差异有显著性(P<0.05、P<0.01),见表1。

  2.2 对骨生物力学的影响 与对照组比较,模型组小鼠的最大载荷和最大挠度均明显下降,差异有显著性(P<0.01);各给药组小鼠最大载荷和最大挠度均明显提高,差异有显著性(P<0.01),见表2。表1 对小鼠骨密度的影响表2 对小鼠股骨生物力学的影响

  3 讨论

  切除雌性动物双侧卵巢是复制骨质疏松模型的经典方法,它模拟因雌激素缺乏所致的绝经后妇女高转换型骨质疏松症,其全身性的骨量减少及骨组织微结构改变特征,与临床上绝经后骨质疏松症极为相似。陈亚琼等[1]的实验证明:去卵巢小鼠是较理想的骨质疏松动物模型,且还具有来源方便、价廉等优点。本研究中采用以昆明种雌性小鼠去卵巢的方法来复制骨质疏松动物模型,造模后给以淫羊藿苷灌胃,并以骨密度及骨生物力学为观察指标,考察淫羊藿苷对骨质疏松模型小鼠的影响。

  骨密度是反应骨量的主要指标,并与骨折危险度密切相关,是目前用于骨质疏松诊断、骨折危险度评价中必不可少的指标[2],也是评价骨质疏松症形成及防治药物疗效的可靠指标之一。本实验中去卵巢小鼠全身及脊柱骨密度明显低于对照组,说明去卵巢小鼠出现了骨量减少的骨质疏松改变,验证了以雌性小鼠切除卵巢来复制骨质疏松动物模型是成功的。同时,在给予淫羊藿苷灌胃后可使去卵巢小鼠骨密度显著增高,显示其有明显的改善骨质疏松模型小鼠骨密度降低的作用。

  骨生物力学研究的是骨组织在外力作用下的力学特性及受力后的生物学效应,是骨量、骨结构及骨质量的综合反映[3]。对骨进行生物力学实验研究,不但有助于对骨质量进行直接评价,而且也是评价各种对抗骨丢失措施的最佳方法之一[4]。骨最大载荷和骨挠度可反映骨力学强度和骨韧性,是骨结构力学的重要指标。骨质疏松患者的力学强度和骨韧性下降,易于发生骨折。本实验中,与对照组比较,模型组小鼠的最大载荷和最大挠度均明显下降;与模型组比较,各给药组小鼠最大载荷和最大挠度均明显提高,差异有显著性(P<0.01),表明淫羊藿苷可改善骨质疏松模型小鼠的骨生物力学指标,降低骨质疏松所致骨折的危险性。

  综上所述,本研究中采用以昆明种雌性小鼠去卵巢的方法来复制骨质疏松动物模型,结果显示模型组小鼠出现明显骨质疏松表现,造模成功。在此模型基础上,给去卵巢小鼠灌胃淫羊藿苷,各给药组去卵巢小鼠的骨密度、最大载荷和最大挠度均明显提高,表明淫羊藿苷可改善去卵巢所致的骨质疏松模型小鼠的骨密度、骨生物力学指标,具有抗骨质疏松作用。

【参考文献】
    1 陈亚琼,杨海燕,黄艳红. 补肾中药醇提活性部位预防卵巢摘除小鼠的骨丢失.中国骨质疏松杂志,2002,8 (1):68-72.

  2 白金柱,王岩,王冉东.糖皮质激素性骨质疏松骨保护素表达与骨密度的相关性.中国临床康复,2006,10(32):75-77.

  3 ITFJM.Assessment of bone quality present and future.Clin Calcium,2004,14(12):27-32.

  4 崔伟,刘成林.基础骨生物力学.中国骨质疏松杂志,1997,3(4):482-485.

  5 荣杰生,陶天遵,陶树清.N-脱硫酸肝素对ICR雌性小鼠骨形态计量学的影响.中国骨质疏松杂志,2006,12(6):620-622.

  


作者单位:550004 贵州贵阳,贵阳医学院物理教研室(△药理教研室)


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