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目的:1.观察龟鹿二仙膏对糖皮质激素诱导的肾虚骨质疏松大鼠的影响。2.观察龟鹿二仙膏干预糖皮质激素诱导的肾虚骨质疏松大鼠的潜在作用机制。3.观察龟鹿二仙膏是否通过TGF-β1及Smad2/3信号通路上调TGF-β1及Smad2/3mRNA蛋白表达水平干预糖皮质激素诱导肾虚骨质疏松大鼠的作用。4.为丰富中医“肾主骨”理论提供实验依据,进而为临床治疗糖皮质激素诱导肾虚型骨质疏松症的中医药精准医疗提供理论基础。材料与方法:1.实验动物分组、造模和评价选取60只3月龄Wistar大鼠,随机分为6组:空白组(CON组)、模型组(DXMS组)、龟鹿二仙膏低剂量组(LGLEX组)、龟鹿二仙膏中剂量组(MGLEX组)、龟鹿二仙膏高剂量组(HGLEX组)、阿仑膦酸钠组(AL组)。除CON组外,其余各组大鼠采用后肢肌注地塞米松磷酸钠注射液的方法(8w)构建糖皮质激素诱导的肾虚骨质疏松大鼠模型。第9w开始,各用药组给予相应药物持续干预8w。实验全程观察、评价并记录大鼠生物学表征信息。2.检测指标(1)采用双能X线吸收法(DEXA)检测各组大鼠左侧离体股骨骨密度(BMD)值。(2)采用万能拉力试验机检测大鼠右侧离体股骨生物力学参数。(3)采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测血清骨钙素(BGP)、血清抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP-5b)指标。(4)采用苏木精-伊红染色法(HE)、Masson三色染色法观察骨组织的病理形态结构。(5)采用免疫组织化学染色法(IHC)观察骨组织中TGF-β1及Smad2/3蛋白表达的分布情况。(6)采用实时荧光定量核酸扩增反转录聚合酶链式反应法(RT-PCR)检测大鼠骨组织中TGF-β1及Smad2/3mRNA含量。(7)采用全自动蛋白质印迹定量分析系统(Simple Wes)检测大鼠骨组织中TGF-β1及Smad2/3蛋白表达量情况。3.统计学方法:采用SPSS26、Image Pro Plus和Graph Pad Prism8软件进行数据分析、图像分析和制图。P<0.05为差异具有统计学意义,P<0.01为差异具有显著性统计学意义。结果:1.生物学表征信息:造模成功后观察发现,相比于CON组,DXMS组、LGLEX组、MGLEX组、HGLEX组及AL组大鼠明显出现中医“肾虚”的表现。药物干预8w后观察发现,相比于DXMS组,LGLEX组、MGLEX组、HGLEX组及AL组均能明显改善造模大鼠中医“肾虚”表现。2.造模后及用药干预后大鼠左侧股骨骨密度(BMD)值:造模满8w后,采用DEXA检测正常组和造模组大鼠左侧活体股骨BMD值,统计发现造模组BMD值显著下降(P<0.01)。给药干预8w后,采用DEXA检测各组大鼠左侧离体股骨BMD值。与CON组比较,DXMS组大鼠股骨BMD值显著降低(P<0.01);与DXMS组比较,LGLEX组、MGLEX组、HGLEX组及AL组大鼠股骨BMD值均显著升高(P<0.01),其中以MGLEX组干预效果更为明显。3.大鼠右侧股骨生物力学:与CON组比较,DXMS组股骨截面惯性矩、弹性载荷、弹性桡度、弹性模量、最大载荷、最大桡度、最大弯曲应力、最大弯曲应变、弯曲能量、抗弯强度均显著下降(P<0.01);与DXMS组比较,LGLEX组、MGLEX组、HGLEX组及AL组大鼠股骨各项生物力学参数明显升高(P<0.05)。4.骨代谢生化指标:(1)血清骨钙素(BGP):与CON组比较,DXMS组大鼠血清BGP含量明显下降(P<0.01);与DXMS组比较,各用药组大鼠血清BGP含量均升高(P<0.01),其中以MGLEX组升高趋势更显著。(2)抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP-5b):与CON组比较,DXMS组大鼠血清TRACP-5b含量明显升高(P<0.01);与DXMS组比较,LGLEX组、MGLEX组、HGLEX组及AL组大鼠血清TRACP-5b含量均明显下降(P<0.01),且以MGLEX组下降最为显著(P<0.01)。5.大鼠股骨远端形态学观察:(1)大鼠股骨远端HE染色:与CON组相比,DXMS组骨小梁数量和骨小梁所占总面积显著降低,骨小梁稀疏、断裂、排列紊乱;与DXMS组相比,MGLEX组和HGLEX组骨小梁数量和骨小梁所占总面积显著升高,骨小梁致密且连续性佳。(2)大鼠股骨远端Masson染色:与CON组相比,DXMS组可见细胞排列紊乱,邻骨小梁处可见少量胶原纤维;与DXMS组相比,MGLEX组和HGLEX组邻近骨小梁处有大量连续性胶原纤维生成,呈丝状,排列规则。6.免疫组织化学染色(IHC):与CON组相比,DXMS组测量的TGF-β1和Smad2/3蛋白表达光密度平均值显著降低;与DXMS组相比,各用药组TGF-β1和Smad2/3蛋白表达光密度平均值均有不同程度提高。7.反转录聚合酶链式反应(RT-PCR):与CON组比,DXMS组TGF-β1和Smad2/3mRNA含量显著下降(P<0.01);与DXMS组比,MGLEX组、HGLEX组、AL组均能显著提高TGF-β1和Smad2/3mRNA表达含量(P<0.01)。8.全自动蛋白质印迹定量分析系统(Simple Wes):与CON组比,DXMS组TGF-β1和Smad2/3蛋白表达均呈现下降趋势(P<0.01);与DXMS组比,LGLEX组、MGLEX组、HGLEX组、AL组TGF-β1和Smad2/3蛋白表达呈现上升趋势(P<0.01)。结论:1.应用“肌注地塞米松磷酸钠注射液”的造模方法,可成功构建糖皮质激素诱导肾虚骨质疏松大鼠模型。2.龟鹿二仙膏能有效提高糖皮质激素诱导的肾虚骨质疏松症大鼠骨密度值,其中低、中、高剂量的龟鹿二仙膏均具有一定疗效,但中剂量干预效果最佳。3.龟鹿二仙膏可以改善的糖皮质激素诱导肾虚骨质疏松症大鼠生物力学特性,提高骨强度和抗骨折的能力。4.龟鹿二仙膏能明显提高大鼠血清骨钙素(BGP)含量,降低抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP-5b)含量,从而提高成骨细胞活性、促进骨形成,抑制破骨细胞活性、抑制骨吸收,最终发挥干预作用。5.龟鹿二仙膏能上调骨组织中TGF-β1及Smad2/3 mRNA及蛋白表达水平,表明龟鹿二仙膏可能通过TGF-β1及Smad2/3信号通路干预糖皮质激素诱导肾虚骨质疏松大鼠的作用。