山茱萸總甙對去勢大鼠骨生物力學影響的實驗研究

山茱萸總甙對去勢大鼠骨生物力學影響的實驗研究【摘要】目的：以去勢大鼠為研究對象，通過觀察骨生物力學指標的變化以探討山茱萸總甙對骨質(zhì)疏松癥的治療機制。方法:將50只Wister大鼠隨機分為5組，即假手術(shù)組，模型組，山茱萸總甙高劑量組，山茱萸總甙中劑量組及山茱萸總甙低劑量組。造模后，山茱萸總甙組依劑量每日灌胃給藥。各組大鼠在灌胃滿3個月后取雙側(cè)脛骨和股骨，進行骨生物力學實驗。結(jié)果：山茱萸總甙各劑量組最大載荷、最大應力、最大變形和伸長率均明顯優(yōu)于模型組。結(jié)論：山茱萸總甙對去勢后大鼠的骨生物力學指標有良性調(diào)整作用。

【關(guān)鍵詞】山茱萸總甙骨質(zhì)疏松骨生物力學山茱萸/藥效學大鼠

骨質(zhì)疏松癥(Osteoporosis，OP)是一種以低骨量、骨組織微細結(jié)構(gòu)破壞為特征，伴有骨的易脆性增加和骨折的易患性增加的全身性骨骼疾?。郏保荨Ｎ覀冊谂R床實踐中發(fā)現(xiàn)，“益腎養(yǎng)肝口服液”在治療骨質(zhì)疏松方面有著肯定的作用，其主要成分是山茱萸水提液，經(jīng)臨床觀察發(fā)現(xiàn)，該制劑可明顯改善骨質(zhì)疏松患者的自覺癥狀和骨密度，及血尿中骨代謝相關(guān)的生化指標，延緩老年患者骨密度隨增齡而降低的趨勢。在此基礎(chǔ)上，為進一步明確山茱萸對骨質(zhì)疏松癥的治療作用和機制，選用山茱萸主要有效成分山茱萸總甙作為研究對象，從骨生物力學的角度對其抗骨質(zhì)疏松癥作用及機理作進一步的基礎(chǔ)實驗研究。

1材料與方法

實驗動物與分組選取6月齡Wistar健康雌性大鼠共50只，隨機分為5組:假手術(shù)組、模型組、山茱萸高劑量組、山茱萸中劑量組、山茱萸低劑量組。每組10只。

OP動物模型復制各組大鼠均以3%的戊巴比妥鈉1ml/kg，行腹腔麻醉，俯臥位固定。在背部中1/3處剪毛，用碘酒、酒精局部消毒皮膚后自腰椎沿背部正中線向下作縱形切口約2～3cm。沿肩胛線分別于左右兩肋下剪開腹肌，可見位于兩側(cè)腎臟外下方呈粉紅色的卵巢及緊密相連的子宮角，在子宮角上用線打兩個結(jié)扎，切斷子宮角，將卵巢摘除。假手術(shù)組僅摘除相當于卵巢大小的一塊腸系膜，逐層關(guān)閉，縫合切口，術(shù)后連續(xù)肌注青霉素3d，5萬u/只，日1次抗感染。術(shù)后所有動物在同一條件(室溫19℃～24℃，相對濕度40%左右)用普通飼料飼養(yǎng)，自由飲水。

給藥方法術(shù)后第4d開始灌胃，灌胃的劑量按人與大鼠體表面積比折算成大鼠等效劑量。假手術(shù)組和模型組兩組灌服蒸餾水20ml/kg，山茱萸組按人用量30g/70kg·d折算，山茱萸高劑量組服用量為/kg(倍等效劑量)，山茱萸中劑量組為/kg(1倍等效劑量)，山茱萸低劑量組為/kg(倍等效劑量)。各組動物灌胃容量相同，均為8ml。每日灌胃1次，每周6次，連續(xù)灌胃3個月。

標本的采集與處理各組大鼠在灌胃滿3個月后斷椎處死，各組大鼠在處死前10d和前1d分別按30mg/kg給予兩次腹腔注射鹽酸四環(huán)素(Tetracyclin)，進行活體四環(huán)素標記。處死后立即取大鼠雙側(cè)脛骨，并去除軟組織。雙側(cè)脛骨經(jīng)福爾嗎啉固定后做生物力學實驗。在WDW10KN微機控制電子萬能實驗機做三點彎曲實驗，加載點位于脛骨上1/3處，兩側(cè)支點標距為24mm，試驗機勻速加載，加載速度為2mm/min。

檢測指標最大載荷——骨斷裂前所承受的最大力值。最大撓度——骨斷裂前所產(chǎn)生的最大變形長度。最大應力——骨標本單位面積上承受的最大載荷值。伸長率——在載荷作用下，骨標本的變形與標距之比，表示骨的塑性能力。

統(tǒng)計學處理各組數(shù)據(jù)均以±s表示，用SPSS統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，采用單因素方差分析方法。

2實驗結(jié)果

各組大鼠最大載荷、最大應力、最大撓度、伸長率比較，見表1。表1各組大鼠最大載荷、最大應力、最大撓度、伸長率比較

3討論

《黃帝內(nèi)經(jīng)》記載“腎主骨生髓”。后世醫(yī)家發(fā)揮《黃帝內(nèi)經(jīng)》的理論，認為骨之強弱與腎中精氣盛衰的關(guān)系密切，腎中精氣充盛，則骨髓生化有源，骨才能得到骨髓的滋養(yǎng)，骨礦含量正常而骨骼強壯。腎虛是骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病本質(zhì)。也有學者認為：脾為后天之本，主四肢百骸，先天之精有賴于脾胃運化水谷精微的濡養(yǎng)。腎虧脾虛應為該病發(fā)病的基本病理。除此之外，患者因稟賦不同，臨床既可兼夾氣血虧虛等，致傷原因有別，病理可兼夾寒濕、氣滯、血瘀等。在治療上，基本沿用《內(nèi)經(jīng)》中“有骨痿者，補腎法以治之”的觀點，以補腎法作為治療骨質(zhì)疏松癥的基本大法，通過調(diào)整腎之陰陽精氣的虛少，達到防治骨質(zhì)疏松的作用。山茱萸酸微溫質(zhì)潤，其性溫而不燥，補而不峻，既能補腎益精，又能溫腎助陽；既能補陰又能補陽，為補益肝腎的要藥。益腎養(yǎng)肝口服液是一個比較成熟的院內(nèi)制劑，以山茱萸為主要成分，它對骨質(zhì)疏松癥的療效在臨床上已得到了充分肯定，大量實驗研究也表明其主藥山茱萸主要有效成份山茱萸總甙具有補腎益陽的作用［2-4］，能明顯改善SAMP6小鼠的骨質(zhì)疏松狀況。

本實驗采用摘除大鼠雙側(cè)卵巢的方法，復制絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松模型，大鼠在雌激素減少所致的骨反應上與自然絕經(jīng)后的骨行為無實質(zhì)性差別，其骨量丟失在某些方面與絕經(jīng)后婦女相似，動物模型有方便性，關(guān)聯(lián)性，適合性3個特點［5］。

目前很多實驗研究多從骨結(jié)構(gòu)改變角度觀察評價骨質(zhì)疏松及其并發(fā)骨折的發(fā)病機理和防治方法。骨結(jié)構(gòu)的改變直接影響骨的生物力學性能，使骨的力學強度降低。因此，測定骨生物力學性能的變化是評價骨質(zhì)疏松的一個重要和特殊的指標。生物力學是根據(jù)已經(jīng)確立的力學原理來研究生物中的力學問題的科學，是力學、生物學、醫(yī)學等學科之間相互滲透的邊緣學科。骨組織是有機質(zhì)與無機質(zhì)按一定的力學原理結(jié)合而成的復合性材料，骨的無機質(zhì)使骨硬而堅實，而有機質(zhì)則使其具有一定的柔韌性。骨在受到外力時其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和外部形態(tài)都將隨之改變，這種改變可直接反映在骨的結(jié)構(gòu)力學和材料力學性能的變化上。骨結(jié)構(gòu)力學參數(shù)包括最大載荷、破斷載荷、結(jié)構(gòu)剛度、能量吸收、最大撓度等。骨皮質(zhì)的厚薄的變化及骨小梁的多少的變化均可引起它們的變化。骨材料力學指標有彈性模量、最大應力、伸長率、最大應變、破斷應力、破斷應變等，它們反映的是骨的材料本身的力學性能，而與骨的大小及形態(tài)無關(guān)，主要由骨的構(gòu)成成分及膠原的含量、排列決定。在本次實驗中，我們選取了最大載荷、最大撓度、最大應力及伸長率等較有代表性的指標，其中最大載荷是指骨斷裂前所承受的最大力值，最大撓度是骨斷裂前所產(chǎn)生的最大變形長度，最大應力是骨標本單位面積上承受的最大載荷值，伸長率是在載荷作用下，骨標本的變形與標距之比，表示骨的朔性能力。實驗結(jié)果顯示模型組與假手術(shù)組比較，除伸長率外，其它指標均顯著下降，提示去勢對大鼠脛骨結(jié)構(gòu)力學的改變較為顯著，而對材料力學的改變不明顯。各治療組均可改善大鼠脛骨生物力學性能，而以山茱萸總甙中劑量組效果最好，提示山茱萸總甙可改善大鼠脛骨生物力學性能，尤其是結(jié)構(gòu)力學方面。在骨生物力學方面，除伸長率外，模型組的各項指標較假手術(shù)組均明顯降低，表明造模成功。山茱萸總甙中劑量組的改善作用明顯優(yōu)于其它各組。上述結(jié)果提示山茱萸總甙可明顯改善去勢大鼠的骨骼結(jié)構(gòu)力學狀況，防止骨質(zhì)疏松的發(fā)生，值得我們做進一步的研究和開發(fā)利用。

【參考文獻】

［1］中國人原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥診斷標準(試行)［J］.中國中西醫(yī)結(jié)合雜志，1999，19(10):639-640.

［2］陳濤.山茱萸水提液對骨質(zhì)疏松模型小鼠骨形