黎耀俊,張建軍,陳潤紅,梁志健
廣東省醫(yī)學(xué)實驗動物中心(佛山 528248)
骨質(zhì)疏松癥是一種以骨量降低和骨組織微結(jié)構(gòu)破壞為特征,導(dǎo)致骨折風(fēng)險增加的代謝性骨病[1]。在我國約有1/3的60歲以上的老年人存在骨量減少的情況。據(jù)流行病學(xué)調(diào)查顯示,50歲合并有骨質(zhì)疏松的人群達(dá)35.1%[2]。隨著人口老齡化加重,骨質(zhì)疏松癥日益成為公眾健康的關(guān)注熱點。老年人除了容易患有骨質(zhì)疏松,也常合并患有骨關(guān)節(jié)炎,使患者疼痛難受[3]。補(bǔ)鈣是骨質(zhì)疏松的重要的治療方式,但單純補(bǔ)鈣的效果有限[4-5],特別是對于合并關(guān)節(jié)炎的患者。氨糖可促進(jìn)成骨細(xì)胞的自噬和增殖,減少成骨細(xì)胞的凋亡,維持成骨細(xì)胞活性,增加骨骼鈣質(zhì)攝入,增強(qiáng)滑膜液黏度[6]。非變性Ⅱ型膠原蛋白可緩解關(guān)節(jié)疼痛,促進(jìn)關(guān)節(jié)靈活性,預(yù)防骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生[7]。試驗旨在評價氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原復(fù)合物的增強(qiáng)骨密度功效,為后續(xù)增加骨密度、保護(hù)骨關(guān)節(jié)產(chǎn)品開發(fā)提供依據(jù)。
SPF級雄性SD大鼠50只,4周齡,購自廣東省醫(yī)學(xué)實驗動物中心,并在該中心的SPF級動物房完成后續(xù)試驗,生產(chǎn)許可證號SCXK(粵)2018-0002,實驗許可證號SYXK(粵)2018-0002。飼養(yǎng)條件:自由進(jìn)食飲水,采用12 h/12 h晝夜間斷照明,飼養(yǎng)溫濕度20~26℃、40%~70%。試驗經(jīng)廣東省醫(yī)學(xué)實驗動物中心實驗動物倫理委員會審核,倫理批號為B202201-1。
氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物由湯臣倍健股份有限公司提供,成人(60 kg)每日推薦使用量2.62 g,即0.044 g/(kg·bw),其中各成分添加量為D-氨基葡萄糖硫酸鉀鹽1.5 g、碳酸鈣1.08 g、非變性Ⅱ型膠原蛋白0.04 g。試驗以人體推薦用量的5,10和20倍設(shè)為低、中、高劑量,即0.22,0.44和0.88 g/(kg·bw)。另設(shè)與高劑量鈣水平相同碳酸鈣,劑量為0.364 g/(kg·bw)。
低鈣飼料配方:酪蛋白100 g/kg,黃豆粉150 g/kg,小麥面粉540 g/kg,玉米油40 g/kg,纖維素20 g/kg,混合鹽26 g/kg,混合維生素10 g/kg,氯化膽堿2 g/kg,DL-蛋氨酸2 g/kg,淀粉110 g/kg,另加入碳酸鈣使飼料鈣含量至1 500 mg/kg[8],購于廣東省醫(yī)學(xué)實驗動物中心。
Discovery A型骨密度儀(美國Holigic);55AA型火焰原子吸收分光光度計(美國Agilent Technologies)。
1.3.1 受試物給予
50只4周齡雄性SD大鼠隨機(jī)分為低鈣對照組、碳酸鈣組、低劑量組、中劑量組、高劑量,10只/組。低、中、高劑量組動物分別灌胃給予氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物[0.22,0.44和0.88 g/(kg·bw)],碳酸鈣組灌胃給予碳酸鈣[0.364 g/(kg·bw)],低鈣對照組灌胃給予等體積的溶劑,1次/日,連續(xù)12周。試驗過程中所有動物均以低鈣飼料和去離子水進(jìn)行喂養(yǎng)。
1.3.2 動物生長發(fā)育情況
每周稱量動物體重1次。
1.3.3 股骨骨密度檢測
試驗結(jié)束后,動物腹腔注射過量烏來糖后放血處死,取左側(cè)股骨檢測股骨遠(yuǎn)心端和中心段的骨密度。
1.3.4 骨鈣含量
取右側(cè)股骨,于105 ℃烤箱中烤至恒重,用原子吸收分光光度法測定其中的鈣含量。
采用SPSS 25.0進(jìn)行統(tǒng)計分析。結(jié)果以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)”表示。對于滿足正態(tài)性及方差齊的數(shù)據(jù)采用單因素方差分析,否則采用秩和檢驗進(jìn)行統(tǒng)計。
由圖1可知,試驗前各組大鼠初始體重?zé)o統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。試驗期間各時間點,各劑量組體重與低鈣對照組、碳酸鈣組比較,亦無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。
圖1 試驗期間各組動物體重結(jié)果
由表1可知,氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物各劑量組的股骨遠(yuǎn)心端、中心段骨密度均顯著高于低鈣對照組(P<0.01),提示氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物可促進(jìn)大鼠骨質(zhì)形成。
表1 氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物對大鼠骨密度的影響
由表2可知,與低鈣對照組比較,碳酸鈣組和高劑量組的股骨質(zhì)量及骨鈣含量顯著升高(P<0.05),提示氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物可促進(jìn)鈣質(zhì)吸收。
表2 氨糖-碳酸鈣-非變性Ⅱ型膠原蛋白復(fù)合物對股骨質(zhì)量及鈣含量的影響
有研究報道,氨糖可抑制蛋白多糖的降解、修復(fù)受損的關(guān)節(jié)軟骨[9]。碳酸鈣是劑型最多、應(yīng)用最廣的補(bǔ)鈣劑。非變性Ⅱ型膠原蛋白是關(guān)節(jié)軟骨中不可或缺的膠原蛋白成分,在軟骨細(xì)胞的發(fā)育和成熟過程中十分重要,可用于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和骨關(guān)節(jié)炎的治療[10]。將這3種成分進(jìn)行復(fù)配,在生長期缺鈣飼養(yǎng)的大鼠模型上評價該復(fù)合物的增強(qiáng)骨密度作用。由結(jié)果可見,以0.88 g/kg劑量的復(fù)合物灌胃給予大鼠12周后,該組大鼠的股骨骨密度、股骨質(zhì)量及骨鈣含量顯著高于低鈣對照組,且該組結(jié)果與對應(yīng)劑量的碳酸鈣組之間無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。此外,試驗期間各劑量組動物日常觀察無異常。氨糖、碳酸鈣、非變性Ⅱ型膠原蛋白組合可增加骨密度,并且具有一定安全性,可用于保健食品等研發(fā)。