司坦唑醇與吡拉西坦聯(lián)用對(duì)D-半乳糖致大鼠股骨損傷的影響Δ

張新樂(lè)，吳 鐵，崔 燎（廣東醫(yī)學(xué)院藥理教研室，廣東湛江 5 2 4 0 2 3）

司坦唑醇與吡拉西坦聯(lián)用對(duì)D-半乳糖致大鼠股骨損傷的影響Δ

張新樂(lè)＊，吳 鐵#，崔 燎（廣東醫(yī)學(xué)院藥理教研室，廣東湛江 5 2 4 0 2 3）

目的：研究司坦唑醇與吡拉西坦聯(lián)用對(duì)D-半乳糖致大鼠股骨損傷的影響。方法：將大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組、模型組和聯(lián)用組，每組1 0只，后2組皮下注射D-半乳糖（1 0 0 mg·kg－1·d－1）建立骨質(zhì)疏松癥模型，建模后聯(lián)用組灌胃給予司坦唑醇0.5 4 mg·kg－1·d－1、吡拉西坦4 3 2 mg·kg－1·d－1，連續(xù)給藥1 4周。檢測(cè)各組大鼠左側(cè)股骨長(zhǎng)和寬，干濕重/體重比和骨羥脯氨酸（Hyp）、骨鈣、骨磷含量；右側(cè)股骨最大載荷、彈性載荷、斷裂載荷、剛性系數(shù)和彎曲能量。結(jié)果：與正常對(duì)照組比較，模型組大鼠股骨干濕重/體重比和骨鈣、彈性載荷均明顯降低（P＜0.0 5），其余指標(biāo)均無(wú)明顯變化（P＞0.0 5）；與模型組比較，聯(lián)用組股骨干重/體重比、彈性載荷均明顯增加（P＜0.0 5），其余指標(biāo)無(wú)明顯變化（P＞0.0 5）。結(jié)論：司坦唑醇與吡拉西坦聯(lián)用能有效預(yù)防D-半乳糖致大鼠股骨重量降低，增強(qiáng)骨強(qiáng)度。

司坦唑醇；吡拉西坦；D-半乳糖；骨質(zhì)疏松癥；生物力學(xué)；股骨；大鼠

骨質(zhì)疏松癥（OP）是以低骨量及骨組織微結(jié)構(gòu)退變?yōu)樘卣鞯囊环N全身性代謝性骨疾病，伴有骨脆性增加、骨強(qiáng)度降低，易發(fā)生骨折。OP可分為原發(fā)性、繼發(fā)性和特發(fā)性3大類。原發(fā)性O(shè)P約占OP的9 0%，可分為2種亞型，Ⅰ型為絕經(jīng)后OP，Ⅱ型為老年性O(shè)P，二者嚴(yán)重影響著中老年人的生活質(zhì)量[1]。促進(jìn)骨形成的藥物較適用于老年性O(shè)P，但這一類藥物還處于研發(fā)的初始階段，有良好前景，其代表藥氟化物證明可增加骨量，但會(huì)降低骨量而誘發(fā)繼發(fā)性骨折[2]。D-半乳糖是一種成熟的生理性營(yíng)養(yǎng)成分，但由于其氧化應(yīng)激可引起全身各器官受損、系統(tǒng)功能衰退。另，先天性半乳糖血癥的患者易發(fā)生OP[3]。D-半乳糖可致小鼠骨無(wú)機(jī)質(zhì)減少，股骨結(jié)構(gòu)力學(xué)和生物力學(xué)參數(shù)改變，羥脯氨酸（Hyp）含量明顯減少，還可致大鼠血清堿性磷酸酶和骨堿性磷酸酶活性顯著升高[4]。筆者課題組發(fā)現(xiàn)D-半乳糖導(dǎo)致衰老的同時(shí)也使大鼠骨量丟失，骨量的丟失是屬于低轉(zhuǎn)換型的[5]，所以本實(shí)驗(yàn)將D-半乳糖用于模擬老年性O(shè)P模型大鼠。司坦唑醇是一種人工合成的同化類激素，它的主要藥理作用是促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，并與鈣鹽沉積、基質(zhì)礦化、新骨形成有關(guān)[6]；吡拉西坦是一種腦修復(fù)藥物，預(yù)期其能預(yù)防D-半乳糖引起的中樞神經(jīng)原老化。本實(shí)驗(yàn)的前期實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)司坦唑醇與吡拉西坦聯(lián)用可抑制D-半乳糖致大鼠脛骨上段松質(zhì)骨的骨吸收，使骨量增加，而對(duì)皮質(zhì)骨骨量作用不大[7]。為進(jìn)一步驗(yàn)證2藥聯(lián)用對(duì)D-半乳糖致大鼠不同部位骨損傷的影響，本文對(duì)股骨進(jìn)行了分析。

1 儀器與材料

1.1 儀器

AE2 4 0電子天平（梅特勒-托利多儀器公司上海分公司）；IRIS/AP電感偶合等離子體發(fā)射光譜儀（美國(guó)TJA公司）。

1.2 試藥

D-半乳糖（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，批號(hào)：F2 0 0 6 1 0 2 5）；司坦唑醇片（廣西南寧白會(huì)藥業(yè)集團(tuán)有限公司，批號(hào)：0 7 0 1 0 1，規(guī)格：每片2 mg）；吡拉西坦片（廣州康奇力藥業(yè)有限公司，批號(hào)：0 6 1 0 0 2，規(guī)格：每粒4 0 0 mg）。

1.3 動(dòng)物

清潔級(jí)SD大鼠3 0只，3月齡，♂，體重（2 0 1±2 0）g，由廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，合格證號(hào)：2 0 0 6 A0 1 5。

2 方法

2.1 混懸液的制備

取司坦唑醇片和吡拉西坦片，磨成粉末，用1%羧甲基纖維素鈉制成含司坦唑醇0.0 0 5 4%、吡拉西坦4.3 2%的混懸液，即得。

2.2 分組與處理

給藥劑量按人臨床常用劑量換算，大鼠處置按《關(guān)于善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的指導(dǎo)性意見》[8]操作。將大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組、模型組和聯(lián)用組，每組1 0只，所有大鼠在同等條件下飼養(yǎng)。除正常對(duì)照組頸背部皮下注射生理鹽水5 mL·kg－1·d－1外，其余組皮下注射D-半乳糖1 0 0mg·kg－1·d－1建立骨質(zhì)疏松癥模型。建模后聯(lián)用組灌胃給予混懸液（司坦唑醇0.5 4 mg·kg－1·d－1、吡拉西坦4 3 2 mg·kg－1·d－1），連續(xù)給藥1 4周。

2.3 骨標(biāo)本的制作

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，用3%戊巴比妥鈉（1.5 mL·kg－1）行腹腔注射麻醉后右心室徹底抽血處死大鼠（以減少骨髓中紅細(xì)胞，排除干擾，使骨片更易于觀察分析）。取大鼠左側(cè)和右側(cè)股骨，剔干凈軟組織，右側(cè)股骨先用生理鹽水紗布包裹后，外面再用錫紙包裹，超低溫－2 0℃貯存。

2.4 指標(biāo)測(cè)定

各組大鼠左側(cè)股骨測(cè)定長(zhǎng)、寬及干濕重/體重比（濕重/體重比＝取材后新鮮股骨重量/體重×1 0 0 0，干重/體重比＝股骨烘干后重量/體重×10 0 0），按照羥脯氨酸測(cè)定試劑盒方法用UV-7 5 2紫外分光光度計(jì)測(cè)定骨Hyp含量，用電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP）儀測(cè)定并計(jì)算骨鈣、骨磷含量；將－2 0℃貯存的右側(cè)股骨常溫解凍，生理鹽水復(fù)濕，用8 5 8 Mini Bionix型材料測(cè)試系統(tǒng)分析右側(cè)股骨（三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)）的生物力學(xué)參數(shù)，主要觀察指標(biāo)包括骨強(qiáng)度（最大載荷、彈性載荷、斷裂載荷）、剛性系數(shù)、彎曲能量。

2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

3 結(jié)果

3.1 股骨物理指標(biāo)

與正常對(duì)照組比較，模型組大鼠股骨干重/體重比和濕重/體重比均明顯降低（P＜0.0 1或P＜0.0 5），但長(zhǎng)度和寬度無(wú)明顯變化（P＞0.0 5），提示D-半乳糖對(duì)大鼠股骨的形狀改變不大，但使股骨的重量降低，但骨的生長(zhǎng)不受抑制；與模型組比較，聯(lián)用組大鼠股骨干重/體重比明顯增加（P＜0.0 5），濕重/體重比有增加趨勢(shì)，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.0 5），提示司坦唑醇與吡拉西坦聯(lián)用可有效預(yù)防D-半乳糖致大鼠股骨重量降低；干重和濕重各組均無(wú)明顯變化。各組大鼠股骨物理指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見表1。

表1 各組大鼠股骨物理指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果（x ±s，n＝10）Tab 1Determination of physical index of femur in rat（sx±s，n＝10）

3.2 股骨生化指標(biāo)

與正常對(duì)照組比較，模型組骨鈣含量顯著降低（P＜0.0 5），提示D-半乳糖可使大鼠無(wú)機(jī)質(zhì)骨鈣顯著丟失；與模型組比較，聯(lián)用組骨鈣含量無(wú)明顯變化，提示司坦唑醇與吡拉西坦聯(lián)用未能預(yù)防D-半乳糖致無(wú)機(jī)質(zhì)骨鈣丟失；其他指標(biāo)各組均無(wú)明顯變化。各組大鼠股骨生化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見表2。

表2 各組大鼠股骨生化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果（x±s，n＝10）Tab 2 Determination of biochemical indicators of femur in rat（sx±s，n＝10）

3.3 股骨生物力學(xué)參數(shù)

與正常對(duì)照組比較，模型組大鼠股骨的彈性載荷明顯降低（P＜0.0 5），其他指標(biāo)均無(wú)明顯變化（P＞0.0 5），提示D-半乳糖可降低股骨的骨強(qiáng)度；與模型組比較，聯(lián)用組的彈性載荷明顯增加（P＜0.0 5），其他指標(biāo)均無(wú)明顯變化（P＞0.0 5），提示司坦唑醇與吡拉西坦聯(lián)用可增強(qiáng)D-半乳糖致骨強(qiáng)度。各組大鼠股骨生物力學(xué)參數(shù)檢測(cè)結(jié)果見表3。

表3 各組大鼠股骨生物力學(xué)參數(shù)檢測(cè)結(jié)果（x ±s，n＝10）Tab 3Determination of biomechanics of femur in rat（sx±s，n＝10）

4 討論

骨是一種特殊的膠原組織，其基本成分由細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)組成，后者包括無(wú)機(jī)成分和有機(jī)成分，含水量極少。無(wú)機(jī)成分又稱骨鹽，骨鹽占骨干重的6 5%～7 0%，其中9 5%是鈣-磷固體，因此測(cè)定骨鈣、骨磷含量可反映骨無(wú)機(jī)質(zhì)含量的多少。由表2可知，模型組大鼠骨鈣含量顯著降低，提示D-半乳糖致骨丟失以無(wú)機(jī)質(zhì)的丟失為主。而有機(jī)成分包括大量膠原纖維和少量基質(zhì)，其中膠原纖維占9 0%，主要由成骨細(xì)胞分泌產(chǎn)生；Hyp是骨膠原中的特殊成分，在骨膠原中含量比較穩(wěn)定，約占1 2.5%，因此根據(jù)骨Hyp的含量可推算出骨有機(jī)質(zhì)的相對(duì)含量，故Hyp含量減少是骨中有機(jī)質(zhì)減少的標(biāo)志。模型組大鼠股骨Hyp的含量無(wú)明顯變化，骨鈣含量降低，提示D-半乳糖可致使骨質(zhì)成分結(jié)構(gòu)和比例發(fā)生改變，無(wú)機(jī)質(zhì)含量減少而有機(jī)質(zhì)含量變化不大。有研究[9]也證明，骨礦鹽含量與骨量并非總是呈一致性，骨礦鹽含量并不能全面準(zhǔn)確地反映骨質(zhì)量。所以，骨生物力學(xué)特性的檢測(cè)是評(píng)價(jià)骨質(zhì)量不可缺少的指標(biāo)[10]。大鼠骨生物力學(xué)參數(shù)測(cè)試以彎曲試驗(yàn)最適用，常用的是三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)，常用于測(cè)量骨干皮質(zhì)骨的生物力學(xué)特征，其指標(biāo)包括骨強(qiáng)度（最大載荷、彈性載荷、斷裂載荷）、剛性系數(shù)和彎曲能量。與正常對(duì)照組比較，模型組大鼠股骨的彈性載荷明顯下降，提示D-半乳糖可降低股骨的骨強(qiáng)度，但對(duì)外在硬度和韌性無(wú)明顯影響。

與模型組比較，聯(lián)用組大鼠股骨重量明顯增加，骨鈣、骨鈣/Hyp比有增加趨勢(shì)，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。提示司坦唑醇與吡拉西坦聯(lián)用可預(yù)防D-半乳糖致大鼠股骨無(wú)機(jī)質(zhì)丟失的作用不明顯，可能與其不能增加成骨細(xì)胞活性及增強(qiáng)成骨細(xì)胞的功能有關(guān)，成骨細(xì)胞活性和數(shù)量下降，那么其合成和分泌膠原也相應(yīng)減少。與模型組相比，聯(lián)用組的彈性載荷明顯增加，其他生物力學(xué)參數(shù)無(wú)明顯變化，提示2藥聯(lián)用可增加股骨的骨強(qiáng)度，但對(duì)外在硬度和韌性無(wú)明顯影響。

綜上所述，司坦唑醇與吡拉西坦聯(lián)用能有效預(yù)防D-半乳糖致大鼠股骨重量降低，使股骨的彈性載荷顯著增加，提高了股骨的骨強(qiáng)度。

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Effects of Stanozolol Combined with Piracetam on the Rats Femur Injure Induced by D-galactose

ZHANG Xin-le，WU Tie，CUI Liao
（Pharmacology Teaching and Research Section，Guangdong Medical College，Guangdong Zhanjiang 5 2 4 0 2 3，China）

OBJECTIVE：To study the effects of stanozolol combined with piracetam on the rats femur injure induced by D-galactose.METHODS：Rats were randomly divided into normal control group，model group and combination group with 1 0rats in each group.The latter 2groups were given D-galactose（1 0 0mg·kg－1·d－1）hypodermically to establish osteoporosis model.After modeling，combination group rats were given stanozolol 0.5 4mg·kg－1·d－1，piracetam 4 3 2mg·kg－1·d－1intragastrically for 1 4 weeks.The width and length of left femur，ratio of dry weight or wet weight to body weight，the contents of hydroxyproline（Hyp），bone calcium and bone phosphorus were all determined；the maximum load，elastic load，crippling load，coefficient of rigidity and bending energy of right femur were tested.RESULTS：Compared with normal control group，ratio of dry weight or wet weight to body weight，bone calcium and elastic load of femur in model group were decreased significantly（P＜0.0 5），and there was no significant change in other index（P＞0.0 5）；compared with model group，dry weight or wet weight to body weight and elastic load of femur in combination group were increased significantly（P＜0.0 5），and there was no significant change in other index（P＞0.0 5）.CONCLUSION：Stanozolol combined with piracetam can prevent the decrease of bone weight loss induced by D-galactose and strengthen bone strength.

Stanozolol；Piracetam；D-galactose；Osteoporosis；Biomechanics；Femur；Rats

R9 6 5

A

1 0 0 1-0 4 0 8（2 0 1 2）2 9-2 7 0 8-0 3

DOI1 0.6 0 3 9/j.issn.1 0 0 1-0 4 0 8.2 0 1 2.2 9.0 7

Δ廣東省2 0 1 0年建設(shè)中醫(yī)藥強(qiáng)省立項(xiàng)資助課題（2 0 1 0 1 9 4）

＊講師，碩士研究生。研究方向：骨藥理。電話：0 7 5 9-2 3 8 8 5 8 8。E-mail：4 1 9 2 4 9 4 3 8@qq.com

#通訊作者：教授。研究方向：骨藥理。電話：0 7 5 9-2 3 8 8 5 8 8。E-mail：wutie2@1 6 3.com

2 0 1 1-0 8-2 6

2 0 1 1-1 1-0 1）