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人参须水提液对D-半乳糖致雄性大鼠骨质疏松骨量的影响

收录时间:2015-10-21 作者单位:1广东医学院公共卫生学院劳动卫生与环境卫生学教研室 2广东医学院药学院 3广东医学院天然药物研究与开发实验室 作者:戴娟秀1,吴铁2,崔燎3 CLICKS:
摘要:目的:观察人参须水提液对D-半乳糖致雄性大鼠骨质疏松骨量的影响。方法:30只3月龄雄性SD大鼠随机分为3组,对照组、D-半乳糖组和人参须水提液组,每组10只。对照组每天皮下注射生理盐水,D-半乳糖组皮下注射5%的D-半乳糖,剂量为100mg/kg,人参须水提液组皮下注射100mg/kg 5%的D-半乳糖+灌胃给药5g/kg的人参须水提液,连续给药3个月后,取左侧胫骨进行骨量分析。结果:与D-半乳糖组相比,人参须水提液治疗90d后骨小粱面积百分数增加(P<0.05)、骨小梁厚度增加(P<0.01)、骨小梁数目增加(P<0.05)、骨小梁分离度减小(P<0.05)、单位骨小梁破骨细胞数减少(P<0.01)及矿化沉积率增加(P<0.05)。结论:人参须水提液可有效防治D-半乳糖致雄性大鼠骨质疏松。
关键词:D-半乳糖,人参须水提液,骨质疏松
The effect of Ginseng extract on bone in D-galactose-Induced osteoporosis rats
Abstract: Objective: To investigate the effect of Ginseng extract on bone in D-galactose-Induced osteoporosis rats. Methods: Thirty three-month-old male Sprague-Dawley rats were divided into 3 groups and treated for 90 days as follows: ① intact rats was given with vehicle as control; ② D-galactose was given to the rats at dose of 100mg/kg/d by subcutaneous injection as the model group; ③ was D-galactose treated rats plus Ginseng extract at the dose of 5g/kg/d. At the experimental endpoint, the longitudinal proximal tibial metaphyseal (PTM) was performed undecalcifiedly and used to the bone histomorphometric analysis. Results: Compared with the model group, trabecular bone volume, trabecular number and bone calcification were increased, trabecular separation and osteoclast number were decreased. Conclusions: Ginseng extract could prevent those changes induced by D-galactose.
Keywords: D-galactose, ginseng extract, osteoporosis
随着人口结构的老龄化,老年人口占的比例越来越大,老年人的生活质量问题成为社会重点关注的问题之一。骨质疏松是衰老的表现之一,人口结构的老龄化导致骨质疏松症患者越来越多,已成为一种在世界范围内严重威胁人类健康的疾病,越来越引起人们的重视。人参是传统的抗衰老名贵中药,人参的根、须、茎、叶及花蕾均含有大量的皂苷。人参皂苷是人参的主要活性成分,已有研究表明人参可预防由去卵巢、环磷酰胺、肝纤维化所致大鼠或小鼠的骨丢失[1-6],但人参对D-半乳糖衰老模型导致骨丢失的影响未见报道,为此我们进行了相关探讨。
1 材料与方法
1.1 材料
3月龄雄性SD大鼠30只(广东医学院实验动物中心提供),D-半乳糖(国药集团化学试剂有限公司,批号F20061025),人参须水提液(由常规水提方法制得,广东医学院科技开发中心提供),盐酸四环素(上海新亚制药厂,批号:891224-18),Calcein(sigma chemical Co.USA,lot:61F0527)。
1.2 仪器
AE240电子天平(梅特勒-托利多仪器公司上海分公司产品),硬组织切片机(LEICA2155,德国)、半自动数字化图像分析仪。
1.3 实验方法
1.3.1 动物分组与处理
3月龄雄性SD大鼠30只,按体重随机分成3组,1组为对照组,10只;2组为D-半乳糖模型组,10只;3组为人参须水提液预防用药组,10只;所有动物在饲养室内温度保持24℃~28℃,相对湿度80%的清洁环境中,隔日更换垫料,自由摄水,摄食(本院动物中心提供的标准饲料),每周称体重一次。对照组皮下注射生理盐水,D-半乳糖组注射D-半乳糖100mg/kg/d,注射体积为0.5ml/100g,人参须水提液组灌胃人参须水提液5g /kg/d,灌胃体积为1ml/100g。90d后心脏取血处死大鼠,取出左侧胫骨。
1.3.2 骨标本制备及测量
胫骨脱水塑料包埋,制作非脱钙骨切片,厚度为4μm和9μm,二甲苯透明后树脂封片,用图像分析仪分别测量骨静态和动态参数。静态参数包括骨小梁百分率(%Tb.Ar)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数目(Tb.N)、骨小梁分离度(Tb.Sp)和单位骨小梁面积破骨细胞数(Oc.N),动态参数包括荧光标记百分率(%L.Pm)、矿化沉积率(MAR)、骨面积水平骨形成率(BFR/BV)、骨表面水平骨形成率(BFR/BS)及骨组织面积水平骨形成率(BFR/TV)。 
1.3.3 统计学方法
采用SPSS13.0统计软件进行单因素方差分析统计。
2 结果
2.1 人参须水提液对D-半乳糖大鼠的骨形态计量学静态参数的影响
    人参须水提液对D-半乳糖雄性大鼠的骨形态计量学静态参数的影响见表1。
表1 人参须水提液对D-半乳糖大鼠松质骨静态参数的影响(±s)
组别%Tb.Ar (%)Tb.Th (μm)Tb.N (mm-1)Tb.Sp (μm)Oc.N (#/mm)
1组11.6±2.8251.7±6.32.22±0.41416±11024.4±9.6
2组9.7±2.55*48.0±6.71.90±0.39**473±195*51.74±10.8△△
3组14.5±6.00△△*64.7±13.1△△*2.18±0.5△△425±145△9.2±2.1△△**
vs 1组:* P<0.05, ** P<0.01; vs 2组:△P<0.05,△△P<0.01
从表1结果可见,D-半乳糖使骨小梁百分率及骨小梁数目明显减少,使骨小梁分离度及单位骨小梁面积破骨细胞数明显增加。而人参须水提液不仅能改善上述三项变化,使骨小梁厚度明显增加,其中骨小梁百分率和厚度明显比对照组高,并且还使单位骨小梁面积破骨细细数明显减少。
2.2人参须水提液对D-半乳糖大鼠的骨形态计量学动态参数的影响
人参须水提液对D-半乳糖雄性大鼠的骨形态计量学动态参数的影响见表2。
表2 人参须水提液对D-半乳糖大鼠松质骨动态参数的影响(±s)
组 别  %L.Pm (%)MAR (um/d)BFR/BS (%/year)BFR/TV (%/year)BFR/BV (%/year)
1组12.42±4.91.183±0.3565.43±2.4420.7±11.5175.5±77.2
2组9.12±6.920.773±0.438*3.45±4.0210.3±12.7112.0±119.6
3组12.09±4.261.114±0.168△5.22±2.2016.4±11.5147.2±44.0
vs 1组:* P<0.05, ** P<0.01; vs 2组:△P<0.05,△△P<0.01
从表2结果可见,D-半乳糖使矿物附加率明显下降,其他指标无明显变化。而人参须水提液能逆转D-半乳糖导致的矿化沉积率下降,其他指标也无差异。
2.3 人参须水提液对D-半乳糖雄性大鼠胫骨上段骨组织形态的影响
人参须水提液对D-半乳糖雄性大鼠胫骨上段骨组织形态的影响见图。对照组骨小梁粗而密集;D-半乳糖模型组骨小梁少而薄,骨分离度明显增宽;与模型组相比,人参须水提液用药组骨小梁明显变粗变大,骨分离度明显降低。
    对照组(10×2.5)           模型组(10×2.5)      人参须水提液组(10×2.5)
3 讨论
自1985年徐黻本先生发现D-半乳糖可致衰老以来,许多文献报道用D-半乳糖建立衰老动物模型,而衰老也经常伴随骨质疏松的发生,已有文献报道D-半乳糖能引起骨的丢失。
人参为五加科人参属植物, 具有大补元气、复脉固脱、补脾益肺、生津、安神等作用。现代药物学研究证明:人参皂苷是人参中重要的活性物质,因此人参皂苷含量的多少是评价人参内在质量的重要指标之一。而人参的不同部位皂苷含量是不同的。鱼红闪[7]等研究表明人参须的总皂苷、Rb1、Rc含量都比同种人参的根、叶、皮等部位的含量高。为此,我们观察了人参须水提液对衰老大鼠骨质疏松的防治效果。结果表明:人参须水提液能显著增加骨小梁百分率、骨小梁数目、骨小梁厚度、矿化沉积率,减少骨小梁分离度及单位面积破骨细胞数,提示人参须水提液能有效防治D-半乳糖引起的雄性大鼠骨质疏松。
关于人参须水提液的抗D-半乳糖引起的骨质疏松作用的机制,可能与下述因素有关:①人参须水提掖抗骨质疏松的有效成分有促进成骨细胞的骨形成作用,抑制破骨细胞的骨吸收的作用。我们的研究初步推测其有效成分可能是皂苷类和多糖类[1,2]。②人参抗衰老的综合作用,已有大量的文献报道,人参皂苷改善老年人神经、内分泌功能的作用;对心脏具有保护作用;能促进DNA,RNA和蛋白质合成,可与体内自由基结合,减少脂褐素在体内沉积,具有抗自由基作用、抗肿瘤作用;抗炎和增强免疫作用;刺激骨髓造血作用[8-12]等等,这些作用是人参皂苷的抗衰老作用的药理基础,也是其防治骨质疏松的药理基础;③人参可能通过抗自由基作用而增强成骨细胞的活性[13],可能通过增加一氧化氮(NO)合成作用[14]而发挥抗骨质疏松的作用;④人参皂苷的适应原性作用和含有的微量元素对老年骨质疏松可能也有保护作用。
已有大量文献报道D-半乳糖可致肝脏发生损伤,而人参能否还可通过保护肝脏来防治骨质疏松还有待于进一步证实。
参考文献
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