史 明,張文捷,李 健,李同林,張 勇,羅 滿
廣西國際壯醫(yī)醫(yī)院/廣西中醫(yī)藥大學(xué)附屬國際壯醫(yī)醫(yī)院/廣西壯瑤藥技術(shù)研究中心,廣西 南寧 530023
原發(fā)性I 型骨質(zhì)疏松癥(primary osteoporosis,PMOP)屬于高轉(zhuǎn)換型骨質(zhì)疏松,雌激素替代療法(estrogen replacement therapy,ERT)是目前臨床治療PMOP 的重要方法之一,其主要通過抑制破骨細(xì)胞活性而防治PMOP,臨床應(yīng)用已久,療效可靠。壯藥扶芳藤Euonymus fortunei(Turcz)Hand-Mazz 含有類雌激素樣成分,這在一些研究中得到了證實(shí)。瞿發(fā)林等[1]、楊穎達(dá)[2]均從扶芳藤中提取到了黃酮苷類化合物,而黃酮類成分作為一種類雌激素成分,為防治PMOP 提供了一種新的可能。因此,本研究對扶芳藤提取物調(diào)控體外骨代謝的作用做了如下研究。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇出生后3~5 天的SD 大鼠6只,廣西中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證號(hào):SYXK 桂2019-0001。大鼠購進(jìn)后飼以標(biāo)準(zhǔn)的大鼠合成飼料常規(guī)飼養(yǎng),觀察1 周無異常后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中動(dòng)物自由攝食飲水,室溫控制在20~25℃,相對濕度40%~60%。
1.2 試藥與試劑扶芳藤提取物(自行制備),采用文獻(xiàn)[3]中乙醇法提取純化制作扶芳藤乙醇提取物浸膏;胰蛋白酶(上海兆吉生物科技有限公司,批號(hào):140615);最低基本(Minimum Essential Medium,MEM)培養(yǎng)基(Gibco 公司,批號(hào):21700075);胎牛血清(fetal bovine serum,F(xiàn)BS)培養(yǎng)基(Gibco 公司,批號(hào):16010-159);羥乙基呱嗪乙硫磺酸(N’-a-hydroxythylpiperazine-N’-ethanesulfanic acid,HEPES)緩沖液(上海信帆生物,批號(hào):XFSJ-0087);四甲基偶氮唑鹽微量酶反應(yīng)比色法(Methyl thiazolyl tetrazoliun,MTT)細(xì)胞增殖試劑盒(北京富龍康泰,批號(hào):FP-M-300);抗酒石酸酸性磷酸酶(Tartrate-resisatnt acid phosphatase,TRAP)檢測試劑盒(上海碧云天生物技術(shù)研究所,批號(hào):P0332)。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1 細(xì)胞培養(yǎng)方法 采用大鼠顱蓋骨機(jī)械法[4]體外分離培養(yǎng)獲得成骨細(xì)胞(osteoblast,OB);采用新生大鼠長干骨機(jī)械分離法[5]獲得破骨細(xì)胞(osteoclast,OC)。
1.3.2 分組方法 采用隨機(jī)數(shù)字表法分為觀察組和對照組,觀察組培養(yǎng)液為10%(體積分?jǐn)?shù))FBS+αMEM 培養(yǎng)液+高濃度扶芳藤提取物,對照組不加扶芳藤提取物。
1.3.3 促進(jìn)骨形成的實(shí)驗(yàn)及檢測方法 將高濃度扶芳藤提取物(扶芳藤乙醇提取物浸膏含量為200 mg/kg)加入到 OB 細(xì)胞培養(yǎng)箱中(48 孔培養(yǎng)板,每孔加入80 μL)。采用骨鈣素免疫組化法和體外鈣化能力實(shí)驗(yàn)進(jìn)行0B 的鑒定,采用MTT 比色法檢測0B 增殖。利用對硝基苯磷酸二鈉基質(zhì)動(dòng)力學(xué)比色法(Para-nitrophenyl phosphate,pNPP)檢測堿性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)含量及活性。
l.3.4 抑制骨吸收的實(shí)驗(yàn)及檢測方法 將高濃度扶芳藤提取物加入到OC細(xì)胞培養(yǎng)箱中(48孔培養(yǎng)板,每孔加入80 μL)。根據(jù)試劑盒說明進(jìn)行TRAP染色,鑒定OC并進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察。采用顯微鏡觀察不同時(shí)間點(diǎn)骨片上吸收陷窩的變化,于培養(yǎng)第7 天對陷窩進(jìn)行攝影,采用Mimics Medical 21.0 醫(yī)學(xué)圖像處理軟件分析吸收陷窩面積。采用原子分光光度計(jì)法測定OC 培養(yǎng)液上清液中鈣離子含量。
l.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法數(shù)據(jù)采用PEMS 3.2 醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,計(jì)量資料以表示,采用t檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 OB 細(xì)胞周期及ALP 含量大鼠OB 在培養(yǎng)液中培養(yǎng)24、48、72 h后,觀察組與對照組相比,各時(shí)相點(diǎn)均無明顯差異(P>0.05)。與對照組相比,觀察組在 24、48、72 h 3 個(gè)時(shí)相點(diǎn)均能夠提高 ALP 活性,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見表1。
2.2 骨吸收陷窩面積及鈣離子含量加入高濃度扶芳藤提取物后,鏡下見OC發(fā)生明顯空泡性變,細(xì)胞輪廓模糊不清,TRAP著色不均勻。體外OC培養(yǎng)7 天后,觀察組骨吸收陷窩面積明顯縮小,與對照組相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。體外OC培養(yǎng)7天后,觀察組培養(yǎng)液上清液中鈣離子含量下降,與對照組相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見表2。
表1 兩組OB細(xì)胞周期、ALP含量及活性比較()
表1 兩組OB細(xì)胞周期、ALP含量及活性比較()
組別觀察組對照組例數(shù)12 12 OB細(xì)胞周期(%)ALP含量(μ/L)24 h 59.35±6.04 56.78±4.29 1.2017 0.2423 72 h 52.76±5.65 54.95±6.42 0.8871 0.3846 t P 48 h 53.48±7.08 54.62±3.76 0.5056 0.6182 24 h 29.42±3.16 18.37±2.59 9.3686 0.0000 48 h 56.33±6.03 24.62±3.48 15.7777 0.0000 72 h 68.57±8.12 28.42±4.39 15.0675 0.0000
表2 兩組骨吸收陷窩面積及鈣離子含量比較()
表2 兩組骨吸收陷窩面積及鈣離子含量比較()
組別觀察組對照組例數(shù)12 12 t P骨吸收陷窩的面積(um2)0天569.42±75.45 628.36±86.59 1.7777 0.0893 7天106.49±25.15 2874.62±372.44 25.6883 0.0000鈣離子含量(mg/L)0天66.72±6.39 68.31±7.24 0.5704 0.5742 7天46.05±5.47 67.62±6.85 8.5239 0.0000
扶 芳 藤 Euonymus fortunei(Turcz)Hand-Mazz為衛(wèi)矛科衛(wèi)矛屬植物[6],屬于廣西道地藥材。扶芳藤入藥首載于《本草拾遺》:“扶芳藤,味苦,小溫,無毒,主一切血,一切氣,一切冷,去百病,久服延年,變白,不老,大主風(fēng)血”,可用于治療風(fēng)濕痹痛、腰肌勞損、吐血、血崩、創(chuàng)傷出血、月經(jīng)不調(diào)、血瘀閉經(jīng)、跌打骨折等,主要以莖葉入藥,全年可采,在廣西民間應(yīng)用十分廣泛,屬于典型的壯藥?!吨兴幋筠o典》記載:“補(bǔ)腎強(qiáng)筋,安胎,止血消瘀”“扶芳藤泡酒日服兩次,治風(fēng)濕疼痛”“扶芳藤治腰肌勞損、關(guān)節(jié)酸痛”,傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)用其治療腎虛腰痛、腰肌勞損、風(fēng)濕痹痛、慢性腹瀉、咯血、血崩、月經(jīng)不調(diào)、跌打骨折、創(chuàng)傷出血等?!吨袊鴫阉庂Y源名錄》中記載[7],扶芳藤微苦,熱,通調(diào)龍路、火路,補(bǔ)氣、血虛,強(qiáng)筋骨,止血,用于嘞內(nèi)(血虛)、噓內(nèi)(氣虛)、核難(腰肌勞損)、發(fā)旺(風(fēng)濕痹痛),林得叮相(跌打損傷)、奪扼(骨折)、叮相噢嘞(創(chuàng)傷出血)、鹿嘞(吐血)、約京亂(月經(jīng)不調(diào))、貧淋嘞(崩漏)、嘚聚綏(落枕)。
扶芳藤雖為壯藥,但是長期以來都是在中醫(yī)藥理論的指導(dǎo)下被廣泛研究。陳曦[8]研究發(fā)現(xiàn),復(fù)方扶芳藤合劑能在一定程度上降低骨破壞進(jìn)展,可有效減少骨小梁的斷裂,降低骨小梁間距。治療作用和劑量有一定的依賴關(guān)系,從而推論出復(fù)方扶芳藤合劑對去卵巢大鼠引起的大鼠骨代謝具有積極影響。
成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞表面均有雌激素受體,它們分別是骨形成和骨分解代謝中的主要功能細(xì)胞。本研究結(jié)果表明,高濃度扶芳藤提取物可以提高成骨細(xì)胞ALP 的活性。ALP 是成骨細(xì)胞分化成熟的標(biāo)記酶,是成骨細(xì)胞分化早期的重要生物學(xué)標(biāo)志,在礦化過程中起著重要作用,是骨轉(zhuǎn)換率的重要指標(biāo)[9]。因此可以認(rèn)為扶芳藤提取物對體外骨形成具有一定的促進(jìn)作用。另一方面,高濃度扶芳藤提取物可引起體外破骨細(xì)胞形態(tài)學(xué)上的顯著變化及骨吸收陷窩的面積降低,并引起OC 培養(yǎng)液上清液鈣離子含量的下降,表明其對體外骨吸收有一定的抑制作用。此種表現(xiàn)與雌激素的作用特點(diǎn)相符。對扶芳藤的相關(guān)研究[10-12]表明,扶芳藤中存在一系列黃酮苷類成分,且含量較高,這類黃酮苷可被作為扶芳藤藥材定量控制的指標(biāo)性成分。李恩[13]對含有植物雌激素和黃酮類的多種中藥進(jìn)行了全方復(fù)方及拆方研究,發(fā)現(xiàn)含有黃酮類成分的中藥普遍具有促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖、分化作用。李晶等[14]研究證實(shí),含有此類成分的淫羊藿總黃酮可增強(qiáng)去勢大鼠椎體的彈性,降低其脆性,具有抗骨質(zhì)疏松的作用。葉丙霖等[15]通過文獻(xiàn)總結(jié)了補(bǔ)腎活血類中藥治療絕經(jīng)期骨質(zhì)疏松癥的作用機(jī)制,發(fā)現(xiàn)多種補(bǔ)腎活血中藥發(fā)揮抗骨質(zhì)疏松的作用機(jī)理主要依賴于其含有的類雌激素化合物以及對成骨、破骨細(xì)胞的作用。因此,讓扶芳藤提取物能發(fā)揮雌激素替代療法的作用從而防治PMOP成為一種臨床可能。
綜上所述,扶芳藤提取物可調(diào)控體外培養(yǎng)的破骨細(xì)胞及成骨細(xì)胞骨代謝,但其分子生物學(xué)機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究。