中药对骨质疏松影响
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【摘要】目的：研究中药对骨质疏松大鼠骨骼肌形态学指标的影响。方法：SD雌性大鼠去势后，分为正常对照组（SHAM）、去卵巢手术组（OVX）、雌激素组(OVX+ES)、中药组（OVX+TCD），SHAM组、OVX组予蒸馏水，OVX+TCD予骨康灌胃给药，OVX+ES组给予尼尔雌醇灌胃，正常对照组给予蒸馏水灌胃。治疗3个月后取左侧骨直肌检测。结果：各指标中，去卵巢对照组与正常组比较均有显著差异（P<0.01），表明骨质疏松大鼠模型的骨骼肌存在着较明显的退变。激素组能明显增粗骨骼肌纤维（P<0.01），中药组次之（P<0.05），且中药组与激素组比较无显著差异；激素组能使骨骼肌横截面积及骨骼肌纤维周长明显增加（P<0.01），中药组次之（P<0.05）；且中药组与激素组均能明显减少单位面积骨骼纤维数目（P<0.01）。结论：中药骨康能够提高骨骼肌纤维横截面积、周长，但其作用较雌激素弱。
【关键词】骨质疏松；中药；骨骼；肌形态学；大鼠
骨折是骨质疏松症最为常见的继发疾病，骨折后对运动能力、一般健康水平、社会行为能力、精神状态等都有显著的影响，甚至危及到生命。目前关于骨质疏松性骨折的研究中，除了认为骨质量降低是骨折发生的主要原因外，骨骼肌的退变也逐渐被人们所认识，在此次研究中我们观察了中药骨康对骨质疏松大鼠骨骼肌的作用，观测肌形态学相关指标，探讨中药在治疗骨质疏松症过程中的多重作用。
1材料与方法
1.1药物及试剂中药骨康由淫羊藿、补骨脂、丹参、黄芪等10味中药组成，其提取液含生药量1.43g/mL，由广州中医药大学附属骨伤科医院制剂室提供；尼尔雌醇片由上海华联制药有限公司生产，批号：060702。
1.2动物及分组选用6月龄健康雌性Sprague-Dawley（SD）大鼠58只，体重260~290g，清洁级，由广州中医药大学实验动物中心提供，合格证号：2003A010。随机抽取10只作动物模型监测，剩余48只随机分为4组，分别为正常对照组（SHAM）、去卵巢手术组（OVX）、雌激素对照组（OVX+ES）、中药组（OVX+TCD）。所有大鼠均在广州中医药大学动物中心清洁级动物实验室分笼饲养，相对湿度40%~70%，温度18~29℃，空气洁净度100000级，菌落数≤12.2个/皿，噪音≤60dB，昼夜明暗交替时间12/12h。自由进食标准饲料和饮用水。
1.3动物模型制备按去卵巢骨质疏松动物模型要求进行手术动物模型的制备[1]。用10%水合氯醛溶液按0.33mL/100g腹腔注射麻醉，俯卧位固定，在背部中1/3处剪毛，自腰椎背部中线向下作纵行切口长2~3cm，沿肩胛线分别于两侧肋下剪开腰肌，可见位于肾脏外下方的卵巢及与其相连的子宫角，对10只抽检大鼠和OVX组、OVX+ES组、OVX+TCD组的大鼠均行手术结扎并切断子宫角，完整切除双侧卵巢，切口缝合，完成手术造模；SHAM组大鼠行假手术，采用同样的麻醉和手术入路，找到卵巢后，切除卵巢附近的部分脂肪后即关闭。切除的组织交专人检查以确保组织的完整性，并通过组织学检测确实组织的正确性。术后所有大鼠按1.6万U/100g肌肉注射青霉素，每天1次，连续3d，防止术后感染。手术前、术后3月对抽检大鼠分别采用DXA进行全身骨密度测定，用于证实本次实验大鼠在切除卵巢术后3个月出现了骨质疏松的改变，造模成功。
1.4治疗方法手术后正常饲养3月后开始治疗，治疗时间为3个月。SHAM组、OVX组以蒸馏水10mL/kg灌胃，1次/d；OVX+TCD组按4.8g/kg骨康（相当于临床剂量的10倍），灌胃给药，每天1次；OVX+ES组给予尼尔雌醇1mg/kg灌胃，使用前配成混悬液（浓度为0.167mg/mL），1次/周，正常对照组每天给予蒸馏水10mL/kg灌胃。
1.5取材方法实验过程中SHAM组12号、OVX+TCD组8号在进行活体骨密度检查时因麻醉过深死亡。剩余动物采用断头处死的方法，在治疗后3个月后全部处死。处死后取左侧股直肌称量湿重后，分别放入10%中性福尔马林磷酸缓冲液中固定待行组织学检测。
1.6实验指标测试方法
断头处死大鼠，取出左侧股直肌分别用电子天平称量湿重后，再放入10%中性福尔马林磷酸缓冲液中固定24h，用70%~100%各级酒精脱水，二甲苯透明两次，浸蜡，石蜡包埋、切片（片厚约5m）、HE染色，封固好的切片置于20×20倍镜下观察骨骼肌组织形态变化[2，3]并照取图像，经由ImageProPlus5.0软件测量骨骼肌纤维平均直径、平均面积、周长及单位面积下骨骼肌纤维数量（由于均采用了400×图像，具备同样放大率及标尺，其数值结果即能进行比较分析，所以未进行实际单位换算）。
1.7统计方法全部计量资料采用x±s表示，统计处理软件系统采用SPSS10.0。数据组间比较采用单因素方差分析（OnewayANOVA），造模手术前后数据采用自身配对T检验，两种数据的相关性采用相关性分析。
2结果
2.1各组大鼠骨骼肌的变化肉眼检查：各组大鼠股直肌大小、形状均正常，外膜光滑，未见渗出物，表面及切面未见出血点及坏死灶。镜下观察：各组肌组织排列结构未见异常，间质未见明显炎性细胞浸润和血管增生。
2.2各组大鼠骨骼肌形态学指标比较如表1、图1所示，各指标中，去卵巢对照组与正常组比较均有显著差异（P<0.01），表明骨质疏松大鼠模型的骨骼肌存在着较明显的退变。在改善去卵巢大鼠骨骼肌纤维直径方面，激素对照组能明显增粗骨骼肌纤维（P<0.01），中药组次之（P<0.05），且中药组与激素对照组比较无显著差异；在改善去卵巢大鼠骨骼肌横截面积和骨骼肌纤维周长方面，激素对照组能使骨骼肌横截面积及骨骼肌纤维周长明显增加（P<0.01），中药组次之（P<0.05）；在减少单位面积骨骼肌纤维的数目方面，中药组与激素对照组均能明显减少其数目（P<0.01）。
结果表明：中药能够在一定程度上改善骨骼肌的素质，但在本研究中，其能力较雌激素弱。
3讨论
如果不考虑性别、年龄和身高，局部肌肉强度是决定整个骨骼强度的重要因素[4]。在日常生活中骨骼最大的载荷来自肌肉的主动收缩，研究显示肌肉强度和肌肉含量与其附着骨骼的骨量呈正相关[2]。Frost[3]认为，肌力决定骨结构和骨量。张林提出[5]肌肉强度和骨强度具有紧密相关性，二者之间的比值处于恒定值，因此，如何保持肌肉强度，对控制后天的骨强度和骨量是十分重要的。童普德[6]提出：作为一个完整的运动功能单位，骨与肌肉是紧密联系在一起的，肌力、肌组织质量和BMD之间显著相关，通过肌肉的收缩对骨产生应力负荷，也是治疗骨质疏松症的有效方法。另外，肌肉强度增加的同时，不仅改善了病人的平衡能力、动作的敏捷度，从而预防跌倒，还能够为骨骼系统提供强有力的动力系统，防止骨关节系统的有害运动，在Anna[7]的研究中就提到，背肌肌力的增强，对老年妇女的驼背畸形有着明显的预防作用，说明在维持脊柱的正常结构中有着非常重要的作用。骨骼肌衰弱是老年人常见的增龄性病症。许多学者从不同角度探索了老年性骨骼肌衰弱的发病机理。绝大多数研究证实了增龄对老年人骨骼肌的运动单位募集水平、结构及代谢功能都产生很大的影响。肌纤维蛋白的含量可以在一定程度反映肌纤维面积和肌肉力量，肌肉的抗氧化能力可反映出肌肉的衰老程度。形态学方面研究指出，老年人骨骼肌肌力下降与肌肉体积萎缩正相关。肌肉的组织学检查能对肌肉的形状、功能状态作一基本了解。
本研究中，大鼠切除卵巢后，相对于未切除卵巢的大鼠，骨骼肌在组织形态学上发生了改变，主要表现在骨骼肌纤维直径、横截面积、周长上的缩小，同时在单位面积上骨骼肌的数量是增大的，这些结果表明，大鼠经去势后，骨骼肌存在着明显的萎缩现象，这样的变化最终导致的结果是骨骼肌力量、耐力等的降低，削弱了肌系统的运动能力。而经过激素及中药治疗后，各项指标均有显著的提升，其效果以激素最为显著，中药稍弱。其中骨骼肌纤维的直径、横截面积和周长的增高趋势一致，均是按激素、中药、正常、去卵巢这样一个顺序递增，且激素、中药与正常组间均存在差异；而单位横截面积上的骨骼肌纤维数量上虽然也存在同样趋势，但激素组与中药组间未见明显差异，这可能是因为我们只观测了骨骼肌纤维的各项参数，而肌纤维间组织在图像分析中具有一定的干扰作用有关。
在绝经后髋部骨质疏松性骨折的风险研究中，有人提出：进行绝经后妇女髋部骨折风险的综合预测时，必须同时考虑骨内因素与骨外因素，骨内因素主要指骨的量和质，而骨外因素主要是肌肉的状况。肌肉无论是在参与神经肌肉功能发挥身体平衡与姿势协调，还是参与摔倒力学中的能量吸收与保护性反应的过程中，都占有不可替代的地位[8]。所以保持肌肉质量和功能的正常对骨质疏松患者具有重要意义。现代药理研究发现，淫羊藿、补骨脂等补肾中药含有黄酮类物质，具有植物雌激素的作用特点，其中异黄酮具有控制雌激素受体的作用，既可表现较弱的雌激素作用，也可呈现雌激素拮抗剂的特点，并有种属的特异性[9]。异黄酮作为较弱的雌激素激动剂或拮抗剂，可以抑制破骨细胞的活性，增强成骨细胞的活性，维持成骨细胞和破骨细胞之间的动态平衡，有效地预防和治疗骨质疏松，又可避免或减少对机体带来其他的副作用。
本实验结果表明，中药能够在改善肌肉形态学方面，有一定作用，从而证明中药能够改善肌素质，但较雌激素弱。所以我们认为，中药能够在治疗骨质疏松症的同时，增强肌系统的素质，从而预防骨折发生，并减少运动损伤。但仍需深入研究，寻找更为安全有效的，在能够治疗骨质疏松症的同时，又对肌系统具有较强作用的组方。
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