李兴勇，魏晓辉，李喜香，刘效栓，陈二林，杨海娟，吴国泰

1甘肃省中医药研究院，甘肃 兰州 730050；2甘肃省第三人民医院；

3兰州市第一人民医院；4甘肃省中医院；5甘肃中医药大学

亚麻木酚素对实验性骨质疏松大鼠骨生物力学和AKP活性的影响

李兴勇1,2，魏晓辉3，李喜香4，刘效栓4，陈二林4，杨海娟5，吴国泰5

1甘肃省中医药研究院，甘肃 兰州 730050；2甘肃省第三人民医院；

3兰州市第一人民医院；4甘肃省中医院；5甘肃中医药大学

目的：观察亚麻木酚素（FLs）对实验性骨质疏松大鼠骨生物力学和血清碱性磷酸酶（A K P）活性的影响。方法：将60只SD大鼠随机分为正常组，模型对照组，阳性对照组，FLs高、中、低剂量组，每组10只。除正常组外，其余50只灌胃醋酸泼尼松［20 m g/(kg·d）]，连续7天。第8天灌胃维甲酸（80 m g/kg），1次/d，连续8天。第14天开始，FLs低、中、高剂量组大鼠分别灌胃0.05 g/kg、0.1 g/kg和0.2 g/kg的FLs混悬液，阳性对照组灌胃雌二醇1.5 m g/kg，正常对照组和模型对照组灌胃蒸馏水（10 m L/kg），连续14天。观察大鼠的一般状态，检测骨生物力学和A K P活性。结果：造模后，与正常组比较，模型组大鼠体质量明显减轻（P＜0.05）；血清A K P活性升高；最大载荷(Pm ax)、最大弯矩(M m ax)和明显降低（P＜0.05）；最大挠度(Lm ax)和骨应变具有降低的趋势。给药后，与模型组比较，FLs高剂量组A K P含量降低（P＜0.05）；FLs各剂量都可不同程度提高Pm ax，Lm ax，M m ax和骨应变（P＜0.05）。结论：亚麻木酚素可以提高骨质疏松大鼠血清A K P活性，并可提高Pm ax，Lm ax，M m ax和骨应变，提示其对骨质疏松有一定的对抗作用。

亚麻木酚素；骨质疏松；碱性磷酸酶；骨生物力学

骨质疏松症是以骨量减少、骨的微观结构退化为特征的一种全身性骨代谢疾病，伴有骨脆性增加而易于发生骨折［1］。随着世界人口老龄化趋势的加剧，骨质疏松性骨折作为严重的并发症，对老年人健康的影响，日益引起人们的重视。雌激素对骨代谢有着重要作用，目前研究表明，绝经后雌激素水平迅速下降是妇女发生骨质疏松的直接诱因，雌激素缺乏与骨质疏松症的发病存在广泛关联，但其具体机制尚不明了。亚麻木酚素与雌激素结构十分相似，主要存在于亚麻籽中，又叫开环异落叶松酚二葡萄糖苷［2］。相关研究认为其对雌激素依赖性疾病骨质疏松、乳腺癌、前列腺癌等有预防作用［3-5］。本研究采用醋酸泼尼松、维甲酸建立实验性大鼠骨质疏松模型，观察亚麻木酚素对骨质疏松大鼠骨最大载荷(Pmax)、最大挠度(Lmax)、最大弯矩(Mmax)、骨应力(σ)和骨应变及血清AKP活性的影响，探讨其对骨质疏松大鼠的治疗作用。

1 材料与方法

1.1 动物 SD大鼠，SPF级，60只，雌雄各半，体质量(200±2)g，由甘肃中医药大学实验动物中心提供，合格证号SCXK(甘)2011-0001，动物实验设施使用证号SYXK(甘)2011-0001。SPF级饲料(由北京科奥协力饲料有限公司提供)喂养，自由饮水，室温(25±0.5)℃，相对湿度(55±5)%，12小时灯光，12小时黑暗，适应7天后开始实验。

1.2 药物与试剂 亚麻木酚素(提取物)，棕色粉末，水中大部分溶解，残存少量水不溶性颗粒物(甘肃省中医院药剂科提供，口服，拟推荐临床成人日用量为0.2 g)。醋酸泼尼松(浙江仙琚制药股份有限公司生产，批号：141126)；维甲酸(上海源叶生物科技有限公司生产，批号：SN1114CA14)；戊酸雌二醇(拜耳医药保健有限公司广州分公司生产，批号：153A)；碱性磷酸酶测试盒(南京建成生物工程研究所生产，批号：20150331)。

1.3 主要仪器 Nestorius电子天平(德国Nestorius公司提供)；XYJ-2低温离心机(金坛市恒丰仪器厂提供)；P型陶瓷纤维美诚马弗炉(北京美诚科学仪器有限公司提供)；3300型紫外分光光度计(上海美谱达仪器有限公司提供)；AG-107A型自动控制电子万能试验机(日本岛津公司提供)；BX60-32FB3-F01型OLMPUS显微镜(奥林帕斯公司提供)；大恒细胞分析系统(中国大恒集团有限公司提供)；日本樱花SAKURA TISSUE-TEK TEC5组织包埋机(北京怡康勇佳科技有限责任公司提供)；日本樱花SAKURA TISSUE-TEKVIP5全自动密闭式组织脱水机(北京怡康勇佳科技有限责任公司提供)；RM2135石蜡切片机(德国Leica公司提供)。

1.4 方法

1.4.1 造模与分组 60只SD大鼠，随机分为6组：正常组、模型对照组、阳性对照组、亚麻木酚素(FLs)低剂量组、中剂量组和高剂量组，每组10只，除正常组外其余各组灌胃醋酸泼尼松(20 mg/kg体质量)，1次/d，连续7天，第8天灌胃维甲酸(80mg/kg体质量)，1次/d，连续8天。

1.4.2 给药 造模第14天，FLs低、中、高剂量组大鼠灌胃亚麻木酚素(分别为0.05、0.1、0.2 g/kg，相当于临床成人日用量的7、14、28倍)，阳性对照组灌胃雌二醇(1.5 mg/kg，相当于临床成人日用量的14倍)，正常对照组和模型对照组灌胃等容量的蒸馏水，连续14天。

1.5 指标与检测方法

1.5.1 体质量 各组大鼠每3天称体质量1次，观察大鼠的运动、皮毛光泽、饮食等情况。

1.5.2 血清碱性磷酸酶(A K P)活性测定 末次给药60分钟后，麻醉大鼠，股动脉取血，分离血清(低温离心，3 500 r/min，10分钟)，用比色法在520 nm波长处测定AKP活性。血清AKP活力(金氏单位/100 mL)=测定管OD值/标准管OD值×标准管含酚量(0.005 mg)×100 mL/0.05 mL。

1.5.3 骨生物力学指标测定 取左股骨进行骨生物力学试验，计算Pmax、Lmax、Mmax、σ和骨应变。

1.6 统计学方法 采用SPSS 13.0软件对数据进行统计分析，计量资料以(χ±s)表示，组间比较采用单因素方差分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 FLs对实验性骨质疏松大鼠体质量的影响 与正常对照组比较，模型对照组大鼠体质量明显减少，差异有统计学意义(P＜0.05)；与模型组比较，FLs不同剂量组体质量均有所增加。第4周和第5周，FLs中剂量组与除正常组以外的其他的组比较，差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

表1 FLs对实验性骨质疏松大鼠体质量的影响(±s) g

表1 FLs对实验性骨质疏松大鼠体质量的影响(±s) g

注：与正常组比较*表示P＜0.05，**表示P＜0.01；与模型组比较#表示P＜0.05，##表示P＜0.01。

组别 只数 第1周 第2周 第3周 第4周 第5周正常组 10 195.96±15.64 205.16±16.50 224.51±21.71 228.91±21.47 234.62±25.92模型对照组 10 181.27±20.68 180.61±20.47*181.42±21.19*191.52±24.24**206.97±27.96*阳性对照组 10 184.34±13.46 181.47±15.28 176.86±14.19 183.42±13.69 192.37±9.38 FLs高剂量组 10 184.44±19.82 183.83±21.38 182.69±22.44 191.17±23.44 209.24±24.06 FLs中剂量组 10 183.06±11.47 183.73±12.39 189.73±13.20 204.46±11.92#222.28±14.04#FLs低剂量组 10 177.90±14.91 173.78±12.16 177.59±15.21 189.79±13.09 201.10±14.15

2.2 FLs对大鼠血清碱性磷酸酶活性的影响 与正常对照组比较，模型对照组大鼠血清AKP活性升高，差异无统计学意义(P＞0.05)；与模型对照组比较，FLs高剂量组AKP含量降低，差异有统计学意义(P＜0.05)。见表2。

2.3 FLs对实验性骨质疏松大鼠骨生物力学指标的影响 与正常对照组比较，模型对照组大鼠Pmax，Mmax和明显降低，差异均有统计学意义(P＜0.05)，Lmax和骨应变具有降低的趋势，但差异无统计学意义。与模型对照组比较，FLs各剂量都能不同程度提高Pmax，Lmax，Mmax和骨应变，组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表3。

表2 FLs对大鼠血清碱性磷酸酶活性的影响(±s)

表2 FLs对大鼠血清碱性磷酸酶活性的影响(±s)

注：与模型组比较#表示P＜0.05。

组别 只数 剂量/(m g·kg-1)A K P含量(金氏/100 m L)正常组 10 - 22.37±10.35模型对照组 10 - 23.29±10.80阳性对照组 10 1.5 20.74±5.40 FLs高剂量组 10 200 18.23±9.29#FLs中剂量组 10 100 27.80±16.71 FLs低剂量组 10 50 26.11±14.40

表3 FLs对实验性骨质疏松大鼠骨力学指标的影响(±s)

表3 FLs对实验性骨质疏松大鼠骨力学指标的影响(±s)

注：与正常组比较*表示P＜0.05，**表示P＜0.01；与模型组比较#表示P＜0.05，##表示P＜0.01。

组别 只数 剂量(m g/kg) Pm ax(n) Lm ax(m m) M m ax(M) σ(N/m m2) 骨应变/%正常组 10 - 103.41±7.28 0.98±0.24 465.6±40.5 99.41±12.65 4.52±1.35模型对照组 10 - 86.46±6.85**0.85±0.35 380.4±36.4**82.25±11.60*4.04±1.20阳性对照组 10 1.5 97.52±7.64#1.06±0.38#435.2±41.8##101.56±16.54##4.68±0.92#FLs高剂量组 10 200 96.83±6.89#1.23±0.13#455.3±50.2##98.61±12.94##4.66±0.87#FLs中剂量组 10 100 93.56±10.56 0.95±0.34 438.0±52.6#90.50±8.46#4.32±0.66 FLs低剂量组 10 50 91.94±8.34 0.90±0.19 405.6±59.5 86.25±18.40 4.30±1.28

3 讨论

骨质疏松症是威胁老年人健康的一种常见病，以骨量减少，骨组织显微结构改变和骨折频度增加为特征［6-8］。维甲酸是维生素A的衍生物，可影响骨的生长、发育和代谢，维甲酸既可增加成骨细胞的数量，又可刺激破骨细胞使其活性增强，从而使骨代谢呈现高转换型改变，但总趋势是骨吸收大于骨形成［9-11］。泼尼松为临床常用药物，长期大剂量运用可引起内分泌系统功能紊乱及骨质疏松等严重不良反应［12-14］。本研究结果显示，亚麻木酚素(提取物)对实验性骨质疏松具有一定的治疗作用，为进一步研究亚麻木酚素奠定了基础，但其作用机制还有待进一步研究。

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Effects of Flax Lignans on the Activity of AKP and Bone Biomechanics of the Rats with Experimental Osteoporosis

LI Xingyong1,2,WEI Xiaohui3,LI Xixiang4,LIU Xiaoshuan4,CHEN Erlin4,YANG Haijuan5WU Guotai5
1 Gansu Provincial Academy of Chinese Medicine,Lanzhou 730050,China;
2 Gansu Province the Third People′s Hospital;3 The First People′s Hospital of Lanzhou City;
4 Gansu Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine;5 Gansu University of Traditional Chinese Medicine

Objective:To observe the influence of flax lignans (FLs)on bone biomechanics and alkaline phosphatase (AKP)activity of the rats with experimental osteoporosis.Methods:Sixty rats were randomized into normal control group,the model control group,positive control group,high,moderate and low doses groups of FLs, ten rats each group.Except normal control group,other 50 rats accepted intragastric administration of prednisone acetate［20 mg/(kg·d)］for seven consecutive days,and intragastric administration of retinoic acid (80 mg/kg body weight)since the 8th day,once per day,for eight consecutive days.Since the 14 th day,low,moderate and high doses groups of FLs lavaged FLs suspension in the densities of 0.05 g/kg,0.1g/kg,and 0.2 g/kg respectively,and positive control group lavaged estradiol in the concentration of 1.5 mg/kg,normal control group and model control group accepted intragastric administration of distilled water(10 mL/kg),for 14 days consecutively.General states of the rats were observed to detect bone biomechanics and AKP activity.Results:After establishing the models,compared with the normal group,body weight of the rats in the model group decreased significantly (P＜0.05);AKP activity increased;Pmax and Mmax decreasesed obviously(P＜0.05);Lmax and bone strain showed the tendency of lowering.After medicating,compared with the model group,AKP contents of high doses group of FLs lowered(P＜0.05); FLs in different doses could improve Pmax,Lmax,Mmax and bone strain to different extents(P＜0.05).Conclusion: FLs could improve AKP activity,increase Pmax,Lmax,Mmax and bone strain,which suggests that FLs could fight against osteoporosis.

flax lignans;osteoporosis;alkaline phosphatase;bone biomechanics

R285.5

A

1004-6852(2015)10-0037-03

2015-05-20

李兴勇(1963—)，男，硕士研究生导师，硕士研究生，主任医师，甘肃省医学会骨科学会副主任委员，甘肃省中西医结合学会骨科微创专业委员会副主任委员，甘肃省中西医结合学会理事，甘肃省医院协会常务理事。研究方向：骨关节病的诊治。