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狗脊生、制品乙酸乙酯提取物抗骨质疏松药效学研究



全 文 :35
第 1 4卷 第 1 1 期
2012 年 11 月
辽 宁 中 医 药 大 学 学 报
JOURNAL OF LIAONING UNIVERSITY OF TCM
Vol. 14 No. 11
Nov .,2012
· 基金项目纵览 ·
骨质疏松(OP)是一种以骨量减少,骨组织的
微结构破坏,骨骼的脆性增加和易发生骨折为特征
的全身性代谢性骨骼疾病。原发性骨质疏松常发生
于绝经后妇女(绝经后骨质疏松)及老年人(老年性
骨质疏松)。
目前对骨质疏松症的治疗主要有西医治疗、中
医治疗和中西医结合疗法三种模式。临床中应用的
西药主要有雌激素、钙剂、活性维生素D、降钙素和
氟化物等,这些药物虽然具有一定疗效,但副反应较
大,且价格昂贵,因而不能长期服用。与之相反,某
些中药制剂由于疗效确切,不良反应小而得到广泛
的应用和推广:如骨灵片、补肾壮骨冲剂等。虽然
中药的临床疗效确切,但由于药物成分复杂,作用机
制研究困难,因而很难得到国际医学界的认可。随
着药理学、细胞生物学和分子生物学的发展,目前已
经可以通过对中药及单体有效成分的分析探讨其细
胞、分子水平的作用机制,中药的治疗作用正在逐渐
地被国际同行所接受。
狗脊为蚌壳蕨科植物金毛狗脊的干燥根茎。始
载于《神农本草经》,为草部中品[1]。历版《中华人
民共和国药典》均有收载,具有补肝肾、强腰膝、祛
风湿、止痛、利尿之功效。现代炮制学研究认为,狗
脊生品长于“祛风湿”,制品长于“补肝肾”。因此本
实验从抗骨质疏松方面,考查狗脊生、制品乙酸乙酯
提取物的药效差异,为狗脊炮制方法的选择提供药
理学依据。
1 实验材料
1.1 实验动物
SD种大白鼠,雌性,体重250~300g,清洁级,大
连医科大学实验动物中心提供。许可证号:SYXK
(辽)2007-0010。饲养环境:室内洁净,安静,自然
采光,通风良好,湿度45%~55%,温度20~22℃。饲
料:鼠颗粒饲料,沈阳东陵实验动物饲料厂生产。
1.2 实验仪器
常规手术器械;游标卡尺:上海恒胜工具有
限公司产品;7500A ICP-MS(电感耦合等离子体
质谱仪):美国Agilent公司;马弗炉SRZX-2-9 :沈
阳市电炉厂;7230分光光度计:上海分析仪器厂;
狗脊生、制品乙酸乙酯提取物抗骨质疏松药效学研究
索天娇1,韩涛2,韩蕾1,贾天柱1
(1.辽宁中医药大学药学院,辽宁 大连 116600 ;2.沈阳市骨科医院,辽宁 沈阳 110041)
摘 要:目的:研究狗脊生、制品的乙酸乙酯提取物的抗骨质疏松作用。方法:将SD雌性大鼠切除卵巢造成骨
质疏松动物模型,用狗脊生、制品的乙酸乙酯提取物溶液灌胃给药,研究其对卵巢去势大鼠的抗骨质疏松作用。结
果:狗脊制品乙酸乙酯提取物对卵巢去势大鼠具有显著的抗骨质疏松作用,狗脊生品乙酸乙酯提取物对卵巢去势大
鼠具有一定的抗骨质疏松作用。结论:狗脊生、制品的乙酸乙酯提取物具有一定的抗骨质疏松作用。
关键词:狗脊;骨质疏松症;疗效;实验研究
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1673-842X (2012) 11- 0035- 04
收稿日期:2012-05-04
基金项目:国家自然基金课题面上项目(30973938)
作者简介:索天娇(1972-),女,辽宁铁岭人,主治医师,硕士,研究方向:中药药理学。
Pharmacodynamics Study on the Antiosteoporosis Effects of n-butyl
Alcohol Extract of Rhizoma Cibotiis Crude Drugs and Products
SUO Tian-jiao1,HAN Tao2,HAN Lei1,JIA Tian-zhu1
(1.Pharmacy College,Liaoning University of Traditional Chinese Medicine,Dalian 116600,
Liaoning,China ;2.Orthopaedic Hospital of Shenyang City,Shenyang 110041,Liaoning,China)
Abstract:Objective:To investigate the anti-osteoporosis effects of ethyl acetate extract of rhizoma
cibotiis crude drugs and products. Method:Resection ovarians of SD female rats were used to make animal
models of osteoporosis.We investigated the anti-osteoporosis effects of ethyl acetate extract of rhizoma
cibotiis crude drugs and products by filling the stomachs of the ovarian castrated rats. Results:Ethyl acetate
extract of rhizoma cibotiis products had the significant role of anti-osteoporosis. Ethyl acetate extract of
rhizoma cibotiis crude drugs had the certain role of anti-osteoporosis. Conclusion:Ethyl acetate extract of
rhizoma cibotiis crude drugs and products has some certain effect of anti-osteoporosis.
Key words :rhizoma cibotii ;osteoporosis ;curative effect ;experimental study
DOI:10.13194/j.jlunivtcm.2012.11.37.suotj.059
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辽 宁 中 医 药 大 学 学 报 1 4 卷
Challenger双能X线骨密度分析仪(DEXA):法国
DMS公司;电子万能试验机CMT4000系列:深圳市
新三思材料检测有限公司;T-500型电子天平:美
国双杰兄弟(集团)有限公司常熟双杰测试仪器厂;
碱性磷酸酶检测试剂盒:南京建成生物试剂有限
公司;旋涡振荡器:上海医科大学仪器厂生产;xw-
80A,编号08 ;微量移液器:上海求精生化试剂仪器
有限公司生产。
1.3 药品与试剂
尼尔雌醇:上海医药(集团)有限公司新华联
制药厂生产,国药准字H31021647,规格:2mg/片,
使用时以蒸馏水配至所需浓度,4℃冰箱保存;狗
脊生品乙酸乙酯提取物、狗脊制品乙酸乙酯提取
物:此两种药物均由辽宁中医药大学药学院中药
化学教研室提供,使用时以蒸馏水配至所需浓度,
4℃冰箱保存。
2 试验方法
2.1 分组
选择无异常行为体征,外观活泼健康,清洁级,
体重250~300g雌性SD大鼠50只,称重后随机分为5
组,每组10只,分别为:正常对照组、模型对照组、阳
性药尼尔雌醇组(1.5mg/kg)、狗脊生品的乙酸乙酯
提取物组(0.2g/kg)、狗脊制品的乙酸乙酯提取物组
(0.2 g/kg)。正常组常规饲养。
2.2 造模方法及指标的检测
正常对照组大鼠又称为假手术组(仅取出卵
巢周围一小块脂肪,不切除卵巢),其他组大鼠均在
10%水合氯醛麻醉下行双侧卵巢切除手术。
狗脊各种炮制品组分别灌胃给药,尼尔雌醇组
灌胃给予尼尔雌醇水溶液(1.5mg/kg),模型对照组
及正常对照组大鼠灌胃给予等体积的生理盐水,各
组给药体积均为20mL/kg,每天灌胃1次,每周称体
重1次,用以调整灌胃剂量。
灌胃进行3个月,第90天大鼠禁食不禁水过
夜,第91天上午称重,摘眼球取血,之后脱颈椎处死
大鼠,摘取子宫,剪去周围结缔组织并称重,测定子
宫指数(子宫重量/体重)。
大鼠血清碱性磷酸酶含量检测:使用离心机分
离出大鼠血清,用Akp试剂盒及分光光度计检测血
清碱性磷酸酶的活性。
取大鼠胫骨一根,剔除周围肌肉和结缔组织,
浸泡于浓度为10%的福尔马林溶液中,进行病理检
测。
取大鼠股骨和胫骨各一根,剔除周围肌肉和
结缔组织,放入马弗炉内进行灰化,取出骨灰进
行研磨后硝解,用ICP-MS测定骨灰中钙离子的
含量。
取大鼠股骨一根,剔除周围肌肉和结缔组织,
用X线骨密度扫描仪测定骨密度,用万能机测定骨
应力。
3 实验结果
3.1 狗脊生、制品乙酸乙酯提取物对骨质疏松大鼠
体重的影响
由表1可见,模型组动物体重有增加的趋势,
各给药组体重增加相对较少,但均不具有统计学意
义。
表1 狗脊生、制品乙酸乙酯提取物对骨
质疏松大鼠体重的影响(g,n=10)
组别 剂量 实验初体重 实验末体重
假手术组 - 252.32±17.58 269.59±17.19
模型组 - 254.27±24.74 285.21±28.88
阳性药组 1.5mg/kg 254.88±17.79 257.36±25.86
生品乙酸乙酯组 0.2g/kg 258.60±24.49 264.91±31.72
制品乙酸乙酯组 0.2g/kg 255.76±28.23 263.56±25.29
3.2 狗脊生、制品乙酸乙酯提取物对骨质疏松大鼠
子宫指数的影响
由表2可见,模型组动物子宫指数明显降低,阳
性药组和制品乙酸乙酯组可使子宫指数明显增加。
表2 狗脊生、制品乙酸乙酯提取物对骨质
疏松大鼠子宫指数的影响(n=10)
组别 剂量 子宫指数(mg/g)
假手术组 - 1.73±0.53
模型组 - 1.27±0.30*
阳性药组 1.5mg/kg 1.64±0.32#
生品乙酸乙酯组 0.2g/kg 1.56±0.47
制品乙酸乙酯组 0.2g/kg 1.60±0.24#
注:与空白对照组相比,*P<0.05 ;与模型组相比,
#P<0.05。
3.3 狗脊生、制品乙酸乙酯提取物对骨质疏松大鼠
血清碱性磷酸酶的影响
由表3可见,模型组动物血清碱性磷酸酶水平
明显升高,制品乙酸乙酯组可使碱性磷酸酶水平明
显降低。
表3 狗脊生、制品乙酸乙酯提取物对骨质疏松
大鼠血清碱性磷酸酶的影响(n=10)
组别 剂量 碱性磷酸酶(金氏单位/100mL)
假手术组 - 15.46±7.40
模型组 - 23.13±7.36*
阳性药组 1.5mg/kg 17.64±10.14
生品乙酸乙酯组 0.2g/kg 18.66±6.34
制品乙酸乙酯组 0.2g/kg 15.16±5.01#
注:与空白对照组相比,*P<0.05 ;与模型组相比,
#P<0.05。
3.4 狗脊生、制品乙酸乙酯提取物对骨质疏松大鼠
骨密度的影响
由表4可见,模型组动物骨皮质及骨松质密度
均明显降低,阳性药组、制品乙酸乙酯组可逆转这一
趋势,其它各组变化不明显。
表4 狗脊生、制品乙酸乙酯提取物对骨质
疏松大鼠骨密度的影响(g/cm2,n=10)
组别 剂量 骨皮质密度 骨松质密度
假手术组 - 0.28±0.02 0.19±0.03
模型组 - 0.23±0.04* 0.14±0.05*
阳性药组 1.5mg/kg 0.30±0.03# 0.20±0.03#
生品乙酸乙酯组 0.2g/kg 0.25±0.02 0.16±0.05
制品乙酸乙酯组 0.2g/kg 0.28±0.04# 0.20±0.03#
注:与空白对照组相比,*P<0.05 ;与模型组相比,
#P<0.05。
3.5 狗脊生、制品乙酸乙酯提取物对骨质疏松大鼠
股骨生物力学的影响
见表5。结果表明,模型组动物生物力学指标
最大载荷和弹性模量明显降低,阳性药组可对抗这
一作用,制品乙酸乙酯组有一定的作用趋势,但不具
有统计学意义。其它各组变化不明显。
37
1 4 卷 辽 宁 中 医 药 大 学 学 报
表5 狗脊生、制品乙酸乙酯提取物对骨质
疏松大鼠股骨生物力学的影响(n=10)
组别 剂量 最大载荷Fb(N) 弹性模量E(MPa)
假手术组 - 102.59±14.64 5236.68±2499.01
模型组 - 94.99±16.65* 3422.68±1581.07
阳性药组 1.5mg/kg 103.06±14.65# 3229.59±1771.23
生品乙酸乙酯组 0.2g/kg 101.07±17.02 2559.73±669.74
制品乙酸乙酯组 0.2g/kg 108.65±9.78 4041.18±2135.74
注:与空白对照组相比,*P<0.05 ;与模型组相比,
#P<0.05。
3.6 狗脊生、制品乙酸乙酯提取物对骨质疏松大鼠
股骨钙离子水平的影响
见表6。结果表明,模型组动物股骨中钙离子
含量明显降低,阳性药组可使骨钙含量明显升高,其
它各组变化不明显。
表6 狗脊生、制品乙酸乙酯提取物对骨质疏松
大鼠股骨钙离子水平的影响(n=10)
组别 剂量 Ca2+(g/kg)
假手术组 - 0.7319±0.0615
模型组 - 0.4818±0.1780*
阳性药组 1.5mg/kg 0.7122±0.3443#
生品乙酸乙酯组 0.2g/kg 0.3166±0.0388
制品乙酸乙酯组 0.2g/kg 0.2309±0.1185
注:与空白对照组相比,*P<0.05 ;与模型组相比,
#P<0.05。
3.7 狗脊生、制品乙酸乙酯提取物对骨质疏松大鼠
病理组织学的影响
胫骨脱钙切片显示模型组大鼠松质骨破坏明
显,骨小梁断裂,不连续,骨髓腔增大,骨质疏松大鼠
骨小梁厚度和骨小梁相对体积均减少,皮质骨平均
厚度变薄,表明存在骨丢失。阳性药组骨小梁排列
相对整齐、规则,连续性相对较好,制品乙酸乙酯的
改善程度不如阳性药组(见图1~5)。
4 讨 论
骨组织不仅是脊椎动物的支持组织,而且是维
持机体正常功能所必须的钙的储藏仓库。骨组织不
断进行着代谢,即破骨细胞对现存骨的破坏(骨吸
收)和成骨细胞形成新生骨(骨形成)。骨的形态、
重量由骨吸收和骨代谢偶联所维持。
骨质疏松(OP)是一种以骨量减少,骨组织的
微结构破坏,骨骼的脆性增加和易发生骨折为特征
的全身性代谢性骨骼疾病[2]。随着科学研究的进展,
大量的数据表明骨量并不能完全解释骨质疏松性骨
折的发生。
2001年美国国家卫生研究所(NIH)修订的
骨质疏松的定义更加强调了骨强度,认为骨质
疏松是一种以骨强度(为骨量和骨质量的整合)
降低致使机体骨折危险性增加为特征的骨骼疾
病[3],但由于临床上检测骨强度和骨质量困难[4],
加之骨矿盐密度(bone mineral density,BMD)的
高低与骨折的危险性密切相关,因此,目前骨质
疏松的诊断仍基于骨密度(BMD)测定。该病的
发病率在世界常见病中已跃居第7位,已成为中
老年妇女骨痛骨折及因骨折致残、致死的主要原
因之一[4]。
近年国内外学者对骨质疏松症发病的分子机
理以及遗传易感性开展了大量的研究。骨质疏松
症的发病机制分为:原发性OP、继发性OP和特发性
OP三大类。原发性OP最常见,它又分为两型。I型
为绝经后OP,Ⅱ型为老年性OP[5]。
中医古籍中没有记载骨质疏松这一病名,但与
之相应的疾病症状描述散见于历代医书中。现今中
医将该病归为“骨瘘”、“骨庳”、“肾亏”或“腰背痛”
范畴。总结历代医家所论,该病发生与肾的关系密
切,并提出“肾主骨”之说来源于长期临床实践,属
于中医整体观念范畴,是指以“肾”为中心,阐明肾
与骨的生理病理关系。
图1 正常组(40×)正常大鼠胫骨脱钙切片
图2 模型组(40×)松质骨破坏明显,骨小梁断裂,不连
续,骨髓腔增大,骨质疏松大鼠骨小梁厚度和骨小梁相
对体积均减少,皮质骨平均厚度变薄,表明存在骨丢失
图3 阳性药组(40×)骨小梁排列相
对整齐、规则,连续性相对较好
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辽 宁 中 医 药 大 学 学 报 1 4 卷
图4 生品乙酸乙酯组(40×)骨小梁排列
相对整齐、规则,连续性相对较好
图5 制品乙酸乙酯组(40×)骨小梁排列
相对整齐、规则,连续性相对较好
中医的“肾主骨”学说指出:骨骼生长、发育、
修复、衰老等都与肾的精气盛衰密切相关。这一观
点为现代医学所证实,说明“肾主骨”是有科学依据
的客观规律。所以从“肾主骨”角度来看,绝大多数
的骨与关节疾患在其病程的一定阶段都与肾有着直
接或间接的联系[6]。
中医指出,骨质疏松症病位在肾,与脾、肝、
胃等脏腑有关。肾主生殖、主骨、生骨髓,肾精充
足则骨髓生化有源,骨得髓的充分滋养而坚固有
力,反之,肾虚则骨质生成不足,因此骨的生长和
重建与肾密切相关,肾虚是该病的主要病机。
根据上述骨质疏松的病因病机,目前中医治疗
骨质疏松有三大原则,即肝肾或脾肾同治,经血同
补,气血并重。根据患者的症状和体征,中医把骨质
疏松辨证分为肝肾阴虚、肾阳虚弱、气血两虚、气血
瘀滞等,治疗上以滋补肝肾、填精补髓、温补肾阳、强
筋健骨为主,辅以益气养血,祛风散寒除湿,通络止
痛[7-8]。因此,中医防治骨质疏松症多从补肾入手。
补肾中药具有促进成骨细胞、抑制破骨细胞功能的
双向调节作用,促进骨折愈合[9]。
现代研究表明,肾虚者下丘脑-垂体-性腺轴
的功能减退,使体内激素分泌失调。而补肾中药可
提高下丘脑-垂体-性腺轴的功能,调节性激素水
平,还可以提高性腺上雌激素受体水平和绝经后妇
女白细胞上雌激素总体含量[10]。
中药狗脊始载于《神农本草经》[1],列为中品,
为蚌壳蕨科植物金毛狗脊的干燥根茎,历版《中华
人民共和国药典》均有收载。本品具有补肝肾、强
筋骨、舒经络、除湿痛及利尿的功能,用于腰腿酸
痛、手足麻木、半身不遂、白带遗精、血崩等症,其
毛茸外用治疗外伤出血,为历代较常用中药,也是
我国重要出口药材之一[11]。历代医方草本及炮制
专著记载狗脊炮制方法颇多。早在南北朝刘宋时
代,《雷公炮制论》中就有“凡修事,细挫了,酒拌
蒸,从巳至申止,晒干用”的炮制方法。到了宋代,
炮制方法较多,主要有火燎去毛,去毛醋炙,酥炙
去毛,炙去毛,火燎去毛酒浸蒸焙干等炮制方法。
明清两代的炮制方法有去毛醋蒸煮切片焙干,酒
浸,酒浸炒去毛等。现代对狗脊的炮制工艺研究
报道较多[12-13],有洗切、浸泡、浸闷、炒胀、炒焦、炒
烫、土炒、酒炒、酒沙炒、单蒸、盐水煮、酒蒸、黑豆
汁煮等炮制方法。
狗脊生、制品乙酸乙酯提取物对大鼠卵巢去势
后导致的骨质疏松症具有一定疗效。
本实验研究结果显示,狗脊生、制品乙酸乙酯
提取物组可使卵巢去势后的大鼠体重下降,子宫指
数升高,骨碱性磷酸酶活性降低,骨皮质及骨松质密
度明显增高。生物力学指标最大载荷和弹性模量升
高,股骨中钙离子含量升高,骨小梁排列相对整齐、
规则,连续性相对较好。其中狗脊制品的乙酸乙酯
提取物组的作用比较明显,狗脊生品的乙酸乙酯提
取物组的作用不明显。◆
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