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柔毛淫羊藿对骨质疏松小鼠的作用研究

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[摘要] 目的:探讨柔毛淫羊藿骨质疏松小鼠骨密度、破骨细胞和IL-6的作用。方法:采用切除雌性小鼠双侧卵巢复制骨质疏松整体动物模型,按小鼠体重随机分对照组(蒸馏水 10 ml/kg)、模型组(蒸馏水 10 ml/kg)、DES组(2 mg/kg)、EPM 高剂量组(200 mg/kg)、EPM 中剂量组(100 mg/kg)、EPM低剂量组(50 mg/kg),每组14只。无钙饲料喂养,自然饮水。分别按各组相应药物相应剂量灌胃给药,60 d后测小鼠骨密度、破骨细胞数和IL-6含量。结果:模型组动物呈现明显的骨质疏松表现;给药组动物骨密度增加、破骨细胞数和IL-6表达明显降低,且有统计学意义。结论:柔毛淫羊藿能够增加去卵巢骨质疏松症小鼠的骨密度、降低破骨细胞数和IL-6的表达。

[关键词] 柔毛淫羊藿;骨质疏松;IL-6;骨密度

[中图分类号] R965 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2011)07(a)-055-02

Effects of Epimedium pubescens Maxim. on osteoporosis in ovariectomized mouse

HAN Xiaodong1, ZHANG Jinjuan2*, REN Guangyou2, ZHANG Guilin2

1.Clinical Medicine, Yan′an University Medical College, Shaanxi 716000,China;2.Department of Pharmacology, Guiyang Medical College, Guizhou 550004,China

[Abstract] Objective: To explore the effect of EPM on osteoporosis in ovariectomized mouse. Methods: An ovariectomized mouse model was established. These mice were divided into six groups: control group, model group, diethylstilbestrol positive control group, high dose of EPM group, middle dose of EPM group and low dose of EPM group. Each group of 14. 60 days after, bone density, the osteoclast and IL-6 of the bone tissue was measured. Results: The model group animals had the obvious performance of osteoporosis; bone density increased, the osteoclast number and IL-6 were decreasing obviously. Conclusion: EPM can increase the density. EPM has an apparent role of anti-osteoporosis in ovariectomized mice. And its mechanism may be related to the reducing of the osteoclast number and the level of IL-6.

[Key words] Epimedium pubescens Maxim.; Osteoporosis; IL-6; BMD

骨质疏松症(Osteoporosis,OP)是一种病因病理复杂,以骨量减少,骨的微观结构退化为特征,致使骨的脆性增加易于发生骨折的全身性骨骼疾病。OP的发病率正逐年升高,引起全世界的广泛关注。女性绝经后,雌激素缺乏,骨吸收大于骨形成,引起OP,称为绝经后骨质疏松。近年来,众多学者对雌激素及植物雌激素防治OP作用进行了大量研究,取得了重要进展[1]。IL-6是强有力的骨吸收刺激因子[2]。本实验采用去卵巢复制骨质疏松小鼠模型,重点观察柔毛淫羊藿对骨密度、破骨细胞数和IL-6骨表达的影响。

1 材料与方法

1.1 动物与药材

昆明种小鼠,雌性,体重20~22 g,贵阳医学院动物中心。柔毛淫羊藿浸膏,1 g浸膏相当于生药材6.28 g。己烯雌酚(DES):合肥久联制药有限公司。一抗兔抗鼠IL-6多克隆抗体(IL-6)和二抗山羊抗兔IgG均购于武汉博士德生物工程有限公司。

1.2 模型制备与实验分组

用0.4%戊巴比妥钠按40 mg/kg腹腔注射麻醉,相对无菌条件下摘除双侧卵巢。对照组同法仅摘除卵巢旁绿豆大脂肪组织。实验动物共分:对照组(蒸馏水10 ml/kg)、模型组(蒸馏水10 ml/kg)、DES组(2 mg/kg)、EPM 高剂量组(200 mg/kg)、EPM 中剂量组(100 mg/kg)、EPM低剂量组(50 mg/kg),每组14只,无钙饲料喂养。造模后45 d,各组动物按上述相应剂量灌胃给药,每日一次,连续60 d。

1.3 双能X线吸收法确立OP动物模型

去势后45 d取实验组和对照组小鼠各10只用戊巴比妥钠腹腔注射麻醉后,四肢伸展平放在LUNAR骨密度仪上通过计算机系统动物软件测量全身和脊柱骨密度[3]。

1.4 取材及标本制备

停药次日处死动物后,立即无菌操作取右侧股骨下端,迅速放入4%甲醛固定液中,4℃冰箱保存,后置入浓度为100 g/L的EDTA脱钙15 d,常规脱水、包埋、切片、HE染色,光镜观察骨组织微观结构。用BI-2000医学图像分析系统进行破骨细胞数及SABC法免疫组织化学结果进行分析,IL-6 染色阳性结果判定以组织或细胞中出现棕黄色颗粒状染色为标准。每个标本随机选取9个视野,取其均值。

1.5 数据处理

采用SPSS11.5统计软件处理,计量资料以(x±s)表示,采用单因素方差分析。各组间两两比较采用LSD法,检验水平α=0.05,P

2 结果

2.1 各组小鼠BMD数据分析

模型组脊柱及全身骨密度明显低于对照组(P

2.2 破骨细胞数的测定结果

模型组比对照组的破骨细胞数明显增加(P

2.3 各组动物IL-6的数据结果

模型组比对照组的IL-6表达明显增加(P

3 讨论

绝经后主要是由卵巢分泌的雌激素水平降低所致,具体机制尚不清楚。本实验采用去卵巢复制OP模型与绝经后或切除卵巢的OP患者病理过程极为相近[4]。骨代谢过程中,骨吸收和骨形成都受到多种因素的调控,以保持二者的平衡[5]。破骨细胞在骨吸收中起重要作用,其来源于骨髓造血干细胞[5-6],是负责骨吸收的功能细胞。一些抑制骨吸收的因子如雌激素等,能够诱导破骨细胞的凋亡[7-8]。破骨细胞在骨基质上的水平提高,会使得骨吸收大于骨形成,从而导致OP。EPM 使破骨细胞数降低,使骨重建过程中的骨形成大于骨吸收,有益于OP的治疗。IL-6可使破骨细胞的活性增强,数量增加,进而导致骨吸收增加。雌激素水平下降会导致IL-6基因表达失控,IL-6表达升高[9]。Poli等[10]报道IL-6基因缺陷的小鼠不能产生IL-6,切除卵巢后骨密度和骨转换率都不发生改变,更进一步证实IL-6致骨质疏松的发病机制中起关键作用。本次实验中,IL-6阳性颗粒主要表达在骨髓基质细胞、巨噬细胞及成骨细胞细胞浆中,这与邓廉夫及Inanir等[11-12]的报道一致。模型组IL-6的高表达可能提示绝经后雌激素水平降低的情况下,骨组织表达IL-6的细胞数目有所增加而导致IL-6的水平也相应升高。但也不排除雌激素可能有对控制IL-6基因编码的直接作用。EPM使去卵巢小鼠骨密度增加、破骨细胞数减少,使骨组织中IL-6的表达降低。究其原因是EPM发挥了拟雌激素作用还是EPM含有竞争性IL-6受体的配体物质有待进一步研究。

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[11] 邓廉夫,何涛.骨质疏松症破骨细胞的形成与骨吸收活性的研究[J]. 江苏医药杂志,2002,28:563-565.

[12] Inanir A, Ozoran K, Tutkak H, et al. The effects of calcitriol therapy on serum interleukin-1,interleukin-6 and tumour necrosis factor-alpha concentrations in post-menopausal patients with osteoporosis[J]. J Int Med Res,2004,32:570-582.

(收稿日期:2011-03-25)

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