ECAM 循证补充和替代医学 1741 - 4288 1741 - 427 x Hindawi出版公司 203732 10.1155/2012/203732 203732 研究文章 在活的有机体内中药复方ELP与抗骨吸收药物抗骨质疏松的药理作用研究 Ko Chun-Hay 1,2 Siu. Wing-Sum 1,2,3 Hing-Lok 4 如果 1,2 Shum Wai-Ting 1,2 Ching-Po 1,2 Sau-Wan 1,2 乔咏 1,2 梁金 3. Kwok-Pui 1,2,5 Clara Bik-San 1,2 Quan-Bin 1,2,6 Ping-Chung 1、2、3、4 默罕默德 Norazlina 1 中医研究所 香港中文大学 沙田 新界 香港 cuhk.edu.hk 2 中国西部植物资源与植物化学国家重点实验室 香港中文大学 沙田 新界 香港 cuhk.edu.hk 3. 骨科和创伤科 香港中文大学 沙田 新界 香港 cuhk.edu.hk 4 赛马会骨质疏松症护理及控制中心 香港中文大学 沙田 新界 香港 cuhk.edu.hk 5 生物医学学院 香港中文大学 沙田 新界 香港 cuhk.edu.hk 6 中医学院 香港浸会大学Kowloon分校 香港 hkbu.edu.hk 2012年 24 10 2012年 2012年 12 07 2012年 03 09 2012年 12 09 2012年 2012年 版权所有©2012 Chun Hay Ko等人。 这是一篇在知识共享署名许可下发布的开放存取的文章,它允许在任何媒体上无限制地使用、传播和复制,只要原始作品被适当地引用。

抗骨吸收药物阿仑膦酸和雷洛昔芬可有效降低绝经后妇女的骨密度(BMD)损失。然而,长期治疗可能会伴随严重的副作用。本课组近期在动物和人体实验中发现一种中药配方ELP可显著减少骨密度损失。因此,本研究旨在探讨不同中草药联合用药对去卵巢大鼠的潜在协同保护骨作用。为了评估不同组合的疗效,在每天口服治疗的8周疗程中,每两周监测一次总骨密度。8周后测定骨微结构、骨强度和脱氧吡啶水平。从我们的结果来看,ELP和雷洛昔芬共给药使胫骨总骨密度增加了5.26%(雷洛昔芬2.5 mg/kg/d; P 0.014 )和5.94%(雷洛昔芬0.25 mg/kg/天; P 0.026 )与单用雷洛昔芬各剂量组比较。在远端股骨骨密度增加中也观察到类似的协同效应(0.25 mg/kg/day; P 0.001 )和减少尿脱氧吡啶啉交联排泄(2.5和0.25 mg/kg/天;这两个 P 0.02 ). 然而,在所有阿仑膦酸盐治疗组中均未观察到这种相互作用。我们的数据首次证明ELP可以协同增强雷洛昔芬的治疗效果,从而减少雷洛昔芬的临床剂量。

1.导言

骨质疏松症是一种以骨量低、骨微结构恶化为特征的退行性疾病,增加了骨的脆性,易发生骨折[ 1].这些骨折会引起老年人的发病率和死亡率。骨质疏松症是欧美最严重的老年健康问题之一[ 2 3.].在欧洲和美国,大约30%的绝经后妇女患有骨质疏松症。据估计,全世界有超过2亿人患有这种疾病[ 4].到2050年,全球骨质疏松性髋部骨折的发病率预计将增加240%,男性增加310% [ 5].骨质疏松性骨折造成的经济成本在过去十年中急剧增加,而且预计还会继续增加。需要采取措施来降低骨质疏松症和骨质疏松性骨折的发生率。许多药物目前被认为是有效的预防或治疗骨质疏松症。阿伦膦酸盐和雷洛昔芬是被广泛使用的两种药物。两者都能有效地降低骨密度(BMD)丢失和降低骨折风险[ 6].它们的抗骨质疏松作用在抑制骨吸收过程中非常相似,导致整体骨形成的增加。然而,越来越多的证据表明,这两种药物在长期使用时都有可能引起一些不良反应。例如,长期的双膦酸盐治疗会导致颌骨骨坏死[ 7].雷洛昔芬治疗可增加静脉血栓形成的风险[ 8].虽然这些副作用并不常见,但对于长期使用这些抗吸收剂仍然存在担忧。

在过去的几年里,我们的研究组发现了一些可以有效预防和治疗骨质疏松症的中药。草药配方ELP,包含三种“补肾”草药:Epimedii草(E), Ligustri Lucidi果实(L)和补果实(P)的重量比5:4:1,已被证明是著名的在促进大鼠间充质干细胞的成骨分化增强骨碱性磷酸酶等活动活动和矩阵钙沉积( 9].此外,该公式可以抑制老年卵巢切除骨瘦症大鼠的脊髓BMD损失,没有任何不良影响[ 10].此外,我们已经完成了临床试验,发现ELP可以减少绝经后妇女的骨质损失和髋部骨折。这种随机对照临床试验说明了每天44毫克/千克的ELP提取物显着抑制绝经后妇女脊柱的渐进性骨质损失 N 75 在草药治疗12个月后[ 11]. 也有报道表明,ELP的一种活性化合物淫羊藿苷可以减轻去卵巢动物的骨丢失,并促进成骨细胞UMR-106中的骨形成[ 12].机理研究证明淫羊藿苷与太阳黄质衍生物(其他骨合成代谢剂)协同促进骨形成[ 13].因此,ELP的抗骨质疏松作用与双膦酸盐和雷洛昔芬有很大的不同。据推测,在骨代谢的平衡中,它会刺激骨形成而不是抑制骨吸收。

骨质疏松症是骨重建不平衡的结果,骨吸收率高于骨形成率。增强成骨细胞的活性,加上减少破骨细胞的活性,可能有助于恢复骨代谢的平衡,并限制骨质疏松症发展中的骨流失[ 14]. 由于ELP和西方传统药物在骨代谢中作用于不同的细胞/分子靶点,我们假设当患者同时服用二者时会产生协同效应。这些药物可以很好地结合起来,相互补充或弥补各自的缺陷。为此,需要对中西药之间的相互作用进行广泛研究,并应避免可预测的不良反应。这种草药组合可增强整体骨保护作用,从而使这些抗再吸收药物的剂量降至最低。我们采用去卵巢大鼠模型,研究了ELP和抗再吸收药物(其作用大于单独抗再吸收药物)在增加骨形成和减少骨吸收方面是否存在协同效应。

2。材料和方法 2.1.化学药品和试剂

除非另有说明,所有化学品和试剂均购自Sigma(美国)。盐酸阿仑膦酸钠和雷洛昔芬分别从Merck (GmbH)和Eli Lilly (USA)获得。

2.2.草药提取与鉴定

中草药原料均由香港一家知名供应商采购。形态学、显微和化学鉴定均按照中国药典进行[ 15].植物标本室的样本样本已存放于香港中文大学中医研究所博物馆,样本样本编号如下:2004-2547 (E), 2004-2566 (L), 2004-2568 (P)。将淫羊藿、女贞子、补骨脂等药材按重量比5:4:1在沸水中回流提取1 h,重复提取2次。将水提物收集并过滤。滤液在50℃减压浓缩后冻干成粉末。分子式经过了标准化。以淫羊藿苷(淫羊藿)、红景天苷(女贞子)、补骨脂素和异补骨脂素(补骨脂)为代表分子,采用液相色谱-质谱联用(LC-MS) (6530 accurate-mass Q-TOF LC/MS, Agilent Technologies, USA)进行化学分析。ELP水提物(1 mg/mL)注入ACQUITY UPLC C18色谱柱(2.1 × 100 mm id,粒径1.7) μ米)(水域,美国)。采用以下溶剂体系进行梯度洗脱:流动相A-双蒸馏水/甲酸(99.9/0.1;v / v);B-acetonitrile移动阶段。线性梯度洗脱体系为100% A ~ 100% B洗脱30 min, 100% A静置10 min。流速设置为0.3 mL/min。通过比较未知峰的保留时间和与之匹配的电离产物大小的标准品的保留时间,进行化学标记物的鉴定。在多反应监测模式(MRM)下,通过监测结合母质和产物化合物的正离子来检测电离产物。母离子和产物离子的理论m/z值[m +H]+淫羊藿苷、[M+Na]为677.66+Salidroside 323.304,[M + H]+补骨脂素及其异构体异补骨脂素的187.16。定量测定了ELP提取物中各标记物的丰度。

2.3.建立模型和治疗方案

香港大学动物实验伦理委员会(参考文献09/068/MIS)获得动物实验伦理认可。使用88只3个月大的雌性Sprague-Dawley(SD)大鼠,每笼4只,置于温度为22°C、明暗循环12小时的房间内。大鼠平均分为8组。卵巢切除组大鼠双侧卵巢切除,而假手术组大鼠进行假手术。在实验期间,将大鼠饲养在含有0.9%钙和0.7%磷酸盐的标准啮齿动物食物上,并提供蒸馏水 随意.卵巢切除术3周后,每只大鼠灌胃给予ELP提取物和两种抗吸收药物(阿仑膦酸(A)和雷洛昔芬(R)) 8周,见表 1.每周记录大鼠的体重以评估变化。通过将动物在牺牲前一天放置在个体代谢笼中,收集禁食24小时尿液样本。用2mL 1M盐酸酸化尿液样品,并在4℃下以1200×g离心10分钟以除去污染物,并将等分试样储存在-20℃直至测定。牺牲后,血液样品从腹腔静脉中取出。然后通过以3000×g在4℃下以3000×g离心20分钟而获得血清样品,并在评估生化参数之前储存在-80℃。将子宫移除并立即称重。卵巢切除术的成功通过未能检测卵巢组织并通过观察子宫角的标记萎缩来证实粪便。

分组和治疗方案。

集团 描述
(1)虚假的 Sham-operated
(2) 卵子 去卵巢(OVX)
(3) ovx + elp 用0.35 g/kg/d的ELP处理OVX
(4) ovx + a 卵母细胞经0.5 阿仑膦酸钠mg/kg/天
(5) OVX + A(低) 用0.05处理的卵母细胞 阿仑膦酸钠mg/kg/天
(6) ovx + r 卵母细胞经2.5 雷洛昔芬mg/kg/天
(7) OVX + R(低) 卵母细胞经0.25 雷洛昔芬mg/kg/天
(8) OVX+ELP+A 口服ELP 0.35 g/kg/d +阿仑膦酸0.5 mg/kg/d
(9) OVX + ELP + A(低) OVX用0.35克/千克/天ELP + 0.05 mg / kg /天醛酸酯治疗
(10) ovx + elp + r 口服ELP 0.35 g/kg/d +雷洛昔芬2.5 mg/kg/d
(11) OVX + ELP + R(低) 口服ELP 0.35 g/kg/d +雷洛昔芬0.25 mg/kg/d

实验动物分为11组,如表所示 1.1组为假手术组,其余10组均行卵巢切除(OVX)。实验用ELP剂量(0.35 g/kg/d;第3组和8-11组)在我们之前的研究中被证明是有效的[ 10].剂量(相当于一个成年人摄入6-12克生药)是根据人体当量剂量表计算的[ 16,乘以萃取率。也提出了类似的理由 一个 R .我们的试验研究表明最佳浓度 一个 R 分别为0.5 mg/kg/d(组4)和2.5 mg/kg/d(组6)。每种抗吸收药物的低剂量(最佳浓度的1/10), 一个 (低;组5)和R(低;第7组,建立各药物的剂量依赖性效应。8 ~ 11组采用高、低剂量ELP联合治疗 一个 R 是为了研究每一对中草药之间的相互作用而建立的。

2.4。骨矿物密度测定

使用外围定量计算断层扫描(PQCT)(XCT2000,Stratec Medizintechnik,GmbH),监测腰椎椎骨(L5),近端胫骨形象,近端胫骨形象的骨密度(L5),近端胫骨形象和远端股骨形象。实验期八周。开始的一天是第一天。标准测量的变异系数(CV%)小于3%。首先,使用氯胺酮和木嗪(100mg / kg体重和10mg / kg体重)肌肉内的鸡尾酒麻醉大鼠。然后将其固定在定制的半透明塑料支架上。在PQCT的内置研究模式下扫描腰椎(L5),右侧胫骨和远端股骨。扫描速度为25毫米/秒,体素分辨率0.2 mm。生成并呈现总BMD(BMD)和包括皮质和小梁区域)。

2.5.骨Microarchitectural分析

在大鼠安乐死后,使用microCT (Micro CT 40, Scanco Medical, Switzerland)分析左侧远端股骨的微结构。简单地说,将股骨垂直于扫描轴对齐。扫描在55 kVp和144 kVp下进行 μA的分辨率为16 μm /体素。在每个二维切片上用半自动绘制的轮廓识别股骨远端骨小梁。分割参数固定在:Sigma = 0.5,支持度= 1.0,阈值= 245。在50个连续切片内测定感兴趣体积(VOI)。利用micro-CT工作站的图像分析程序,通过三维重建图像获取VOI的微结构参数。分析直接模型参数(骨体积密度(BV/TV)、骨小梁数(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)和骨小梁板分离(Tb.Sp))。

2.6。生物力学测试

处死大鼠后取右股骨。立即用0.9%盐水浸泡的纱布包裹,置于可重新密封的塑料袋中。所有样品保存在−20°C。在进行生物力学试验前,允许试件在室温(24°C)下过夜解冻。采用Hounsfield材料试验机(KM25, Redhill, UK)进行三点弯曲试验。安装了最大250n的测压元件。下支架的跨度为20 mm。在中外侧入路以5 mm/min的恒定速度加载骨中轴,直至失败。记录屈服强度、最大强度和断裂强度以供分析。

2.7. 血清和尿液生化标志物测定

采用美国生物医学技术公司(Biomedical Technologies)的大鼠骨钙素(OC) ELISA试剂盒测定血清骨钙素(OC)浓度。采用ELISA试剂盒(Quidel, USA)检测尿中脱氧吡啶啉交联(DPD)水平。每个试剂盒生成标准曲线,并根据标准曲线计算浓度。

2.8。统计分析

根据数据分布情况,采用单因素方差分析(ANOVA)或Kruskal-Wallis检验,然后分别采用Posthoc Dunnet或Dunn检验来检验处理组与对照组之间的差异。分别比较阿仑膦酸组和雷洛昔芬组。所有的协变量都进行了调整以进行统计分析。所有统计分析均使用Windows的社会科学统计软件包(SPSS) 15.0版本,并在5%显著性水平下进行 P < 0.05 .数据以均数±均数标准误差(SEM)表示。

结果 3.1.ELP提取物的化学表征

经LC-MS测定,ELP水提物中标记物组成如图所示 1.红景天苷、淫羊藿苷、补骨脂素和异补骨脂素的保留时间分别为4.68、10.99、11.45和11.81 min(图) 1(一)).该洗脱条件能较好地分离补骨脂素和异补骨脂素异构体。所有标记物的存在表明经一系列制备工艺后,ELP提取物中均含有淫羊藿、女贞子和补骨脂。在提取样品中,红景天苷含量最高,淫羊藿苷次之,异补骨脂素和补骨脂素含量最高(图) 1 (b)).

(a) ELP水提物与标准化学标记红景天苷、淫羊藿苷、补骨脂素和异补骨脂素的LC-MS基峰色谱比较;(b) ELP水提物中各标记物的定量分析。

3.2.模型建立与体重

在模型建立过程中,切除卵巢使腰椎、股骨和胫骨的总骨密度分别降低6.5±2.7%、9.65±3.0%和14.37±3.4%。在接下来的8周治疗中,我们发现ELP、A和R不同组合与未处理的OVX相比,没有引起大鼠体重的显著变化,如图所示 2(a) 2(b)

在第0周(基线)和第8周之间的大鼠体重的平均值。显示不同治疗的大鼠体重:(a)醛酸盐;(b)与雷洛昔芬。误差栏代表每个治疗组的SEM( N 8 每组)。

3.3.总BMD分析

在OVX组腰椎,卵巢切除对降低总骨密度的作用显著。总骨密度从基线(第0天)持续下降到8周治疗期间的8.2%(图) 3(一个)). 然而,股骨远端和胫骨近端的总骨密度与基线值相比没有变化(图 3 (c) 3 (e)).这可能提示去卵巢大鼠非承重骨(即腰椎)的骨密度减少期比承重骨(即股骨和胫骨)的骨密度减少期更长。对于假手术组,在第8周(数据未显示),所有研究区域的总骨密度从基线到6.0%(腰椎)、11.07%(股骨远端)和14.16(胫骨近端)均有所增加。

腰椎、股骨远端和胫骨近端总骨密度在0周(基线)和8周之间的百分比差异的平均值。不同治疗部位的骨密度变化:(a)腰椎伴阿仑膦酸钠;(b)腰椎用雷洛昔芬;(c)股骨远端伴阿仑膦酸;(d)股骨远端用雷洛昔芬;(e)胫骨近端阿仑膦酸;(f)胫骨近端用雷洛昔芬。误差条表示扫描电镜。显著差异:* P < 0.05 ; ** P < 0.01 ; *** P < 0.001 观察与OVX组在相应时间点的差异。

所有9个治疗组在第6周的腰椎明显高于OVX的BMD。ELP明显将BMD损失减少5.3%(第6周; P < 0.001 )和3.4%(第8周; P 0.011 ),与相应OVX组比较(图 3(一个)). 这一发现与我们之前的报告一致[ 10]. 然而,当在股骨远端和胫骨近端将ELP与OVX进行比较时,在整个实验过程中未观察到显著差异(图 3 (c) 3 (e)).这一观察结果表明,ELP在预防非负重骨骨丢失方面比在负重骨骨增重方面更有效。对于抗吸收药物,其剂量依赖效应 一个 R 在所有腰椎、股骨远端和胫骨近端观察到。其他动物研究也报道了这种效应[ 17- - - - - - 19].这两个 一个 (数据 3(一个) 3 (c), 3 (e)), R (数据 3 (b) 3 (d), 3 (f))与OVX相比,在其最佳剂量下,骨量减少大鼠在所有3个区域的总BMD均显著提高。在最佳剂量下,A在所有研究区域的保护效果均高于R。

在联合研究中,我们的数据显示ELP提取物与雷洛昔芬在增加骨质减少的骨骨密度方面具有协同作用。用0.25 mg/kg/d的雷洛昔芬治疗骨质减少大鼠, R (低),观察到腰椎和股骨远端总骨密度损失显著减少,但从第4周开始,其最佳剂量的效果降低。然而, R (Low)在减少胫骨近端总骨密度损失方面没有显著效果,与ELP组相似。ELP和ELP联合治疗骨质减少大鼠 R (低),股骨总骨密度显著增加(图 3 (d))和胫骨(图 3 (f))从第2周到第8周开始,与OVX。有趣的是,ELP + R(低温)的骨保护作用比每周2开始的最佳剂量优于R单独的骨保护作用。在腰椎上发现类似的观察,ELP + R(低)完全废除了BMD由于卵巢切除术而减少(图 3 (b)).ELP与R (Low)联合治疗,骨密度明显高于对照组 R 在承重骨骼的整个实验中。观察ELP + R和ELP + R (Low)在腰椎和胫骨的剂量依赖效应。同时给予ELP和 R 胫骨总骨密度增加5.26% (2.5 mg/kg/d) R P 0.014 )和5.94%(0.25毫克/公斤/天) R P 0.026 )与相应的剂量组相比 R 单独地ELP+R组是最有效的治疗组 R 或单独在脊柱和胫骨近端进行ELP提取。然而,ELP和阿仑膦酸钠联合治疗组均无这种协同作用。

3.4。骨微架构分析

虽然总骨密度一直被认为是骨强度的替代指标,但微结构特性提供了更全面的信息,以评估不同组合对股骨小梁骨质量的影响。与OVX相比,各治疗组骨小梁的骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数量(Tb.N)和骨小梁厚度(Tb.Th)均有提高,但骨小梁间距(Tb.Sp)降低。ELP治疗显示BV/TV、Tb轻度升高,但不显著。N,结核病。结核病发病率降低。Sp,与股区总骨密度增加不显著直接相关,如图所示 3 (c).相反,a和R在骨质减少大鼠股骨远端骨体积增加中存在剂量依赖效应。A组大鼠BV/TV较高( P 0.007 ;数字 4(一)),结核。N ( P 0.004 ;数字 4 (c)),但降低结核病。周效磺胺-乙胺嘧啶( P 0.002 ;数字 4 (g)比OVX)。结核病。N和结核病。Sp,在r治疗组中未观察到显著差异(图 4 (d) 4 (h)).

改变骨小梁体积(BV /电视),小梁数目(Tb.N),小梁厚度(Tb.Th)和小梁分离(Tb.Sp)股骨远端干骨后端治疗8周后的不同组合alendronate (a、c、e, g)和雷洛昔芬(b、d、f和h)。酒吧代表均值±SEM对每个治疗组( N 8 每组)。显著差异:* P < 0.05 ; ** P < 0.01 与未治疗OVX组比较差异。

与总骨密度分析相似,ELP提取物可协同提高疗效 R 在去卵巢的大鼠身上。而与a共药组均无这种协同作用。当与ELP和R (Low)共药组大鼠BV/TV呈上升趋势(图) 4 (b))和tb.th(图 4 (f)),但没有达到统计学意义,这可能是由于变化幅度较小和重复试验有限。在高浓度的 R ,ELP + R与用过的人相比,在微体系结构的进一步改善 R 一个人。BV/TV有显著性差异( P 0.007 ;数字 4 (b))和结核病。Th ( P 0.038 ;数字 4 (f)),与OVX组相比。

3.5.生物力学测试

我们的骨骼力学测试数据显示,所有以最佳剂量给予ELP、阿仑膦酸或雷洛昔芬的组均可增加骨质减少大鼠股骨中轴的生物力学特性(图) 5).ELP和 R 与OVX相比,其破坏强度、极限强度和刚度均有显著提高 一个 显着增加失败和最终的优势。观察到两种抗腐蚀药物对生物力学性质的剂量依赖性效果(除了刚度之外 一个 ).

不同组合阿仑膦酸(a, c,和e)和雷洛昔芬(b, d,和f)治疗8周后股骨中轴的失效强度、极限强度和刚度的变化。条形图代表每个治疗组的平均值±SEM ( N 8 每组)。显著差异:* P < 0.05 ; ** P < 0.01 ; *** P < 0.001 与未治疗OVX组比较差异。

对于组合研究,ELP提取物可以提高效果 R 在所有剂量水平。相反,只有与低剂量A共同处理的组,其失效强度和极限强度参数才有改善。用ELP和 R (低),破坏强度有增加的趋势(图 5 (b)),极限强度(图 5 (d))和硬度(图 5 (f)).在那些与ELP联合治疗的组中也发现了类似的观察结果 R .这些发现进一步证实了ELP能增强脑功能 R 呈剂量依赖性。然而,ELP与 R 不被认为是协同作用,因为任何剂量的 R 弱于ELP单独。这种相互作用被看作是一种简单的添加剂。

3.6。血清和尿生物化学标记的决定

为了阐明ELP和 R 骨代谢、骨形成标志物血清骨钙素水平和骨降解标志物尿DPD水平进行分析。数字 6(一)治疗8周后,血清骨钙素水平出现相应变化。ELP治疗组骨钙素水平显著升高 P 0.031 ,但不在两者中 R 团体。类似于生物力学测试,ELP提取物似乎增强了效果 R 在所有剂量水平,虽然没有达到显著水平。数字 6 (b)治疗8周后,尿DPD水平出现相应变化。脱氧吡啶啉交联(DPD)代表破骨细胞再吸收引起的骨结构降解,它受到 R 在0.25 mg / kg /天 P 0.006 和2.5毫克/公斤/天 P < 0.001 .ELP治疗组DPD水平有下降趋势。有趣的是,ELP与 R 可协同显著降低DPD水平(R (Low), P 0.0258 R P 0.0202 ),与 R 一个人。综上所述,这些发现证明ELP主要通过抑制骨吸收和部分促进骨形成来增强R的作用。

不同雷洛昔芬联合治疗对8周后血清骨钙素水平和排泄DPD水平的影响条形图表示每个治疗组的平均值±SEM ( N 8 每组)。显著差异:* P < 0.05 ; ** P < 0.01 ; *** P < 0.001 观察与OVX组在相应时间点的差异。 P < 0.05 对于没有ELP COTREATEMENT的相应雷洛雄基团(在相同剂量)的差异。

4.讨论

采用液相色谱-质谱联用技术测定了ELP水提物中标记物的组成。结果表明,红景天苷含量最高,淫羊藿苷、异补骨脂素和补骨脂素次之。这可能是由于红景天苷水溶性高,而淫羊藿苷、补骨脂素和异补骨脂素在性质上不溶于水。

比较我们在实验中使用的两种抗骨吸收药物,我们发现阿仑膦酸在减少整体骨密度损失方面比雷洛昔芬更有效。总的BMD分析显示,阿仑膦酸从第2周开始与OVX组有显著差异,而雷洛昔芬从第4周开始。这些发现与先前报道的阿仑膦酸在降低骨质疏松性骨折风险方面比雷洛昔芬更有效的结果一致[ 20.].这一发现也与骨微结构分析的结果相呼应,阿仑膦酸钠增加骨质疏松性骨小梁骨形成的效果优于雷洛昔芬。它也可以支持当前的一项临床综述,该综述报道阿仑膦酸可使非椎体骨折的起效时间缩短12个月,而雷洛昔芬可使其缩短36个月[ 21].霍普金斯等人也报道了阿仑膦酸可显著降低髋关节骨折率,但雷洛昔芬不能。 22].然而,在联合研究中,我们发现ELP提取物与雷洛昔芬可协同增加骨质减少骨的骨密度。骨微结构分析进一步证实了这些发现,显示ELP与雷洛昔芬有协同作用,而阿仑膦酸钠没有协同作用,增加小梁表面的新骨沉积。组织学分析将进一步证实此观察结果。

有趣的是,虽然ELP提取物本身对股骨的材料(BMD)和结构(微结构)性能没有显著的骨保护作用,但生物力学试验显示,它显著提高了股骨皮质骨强度。这可能是由于骨的生物力学特性不仅取决于材料和建筑因素,还取决于长骨中轴皮质骨的几何参数[ 23].在山羊股骨中轴和肱骨中,骨折负荷与BSI (CSA)(一种包括皮质骨密度和横截面积的骨强度指数)的相关性优于单独的皮质骨密度或总骨密度。ELP可能影响长骨皮质的几何形状。没有测量几何参数是本研究的局限性。

此前已有研究证明ELP提取物对老年去卵巢大鼠的骨骼健康具有有益的促进作用[ 10,尾悬鼠[ 9,以及绝经后骨质减少的妇女[ 11].为了健康补充剂和/或药品开发的目的,ELP和标准抗骨吸收药物之间草药-药物相互作用的信息是必要的,因为一些骨质减少的人可能同时服用它们。在本研究中,我们已经证明ELP提取物本身能够显著减少腰椎的总骨密度损失,增加骨的生物力学强度和血清骨钙素水平。鉴于ELP和抗骨吸收药物作用于骨代谢的不同分子靶点,我们推测,当个体同时服用ELP和抗骨吸收药物时,可以产生协同效应,从而减少这些抗骨吸收药物的用量。在本研究中,我们发现ELP可以选择性地增强雷洛昔芬的治疗效果,而阿仑膦酸则不能。此外,ELP即使在最佳剂量的1/10时也能增强雷洛昔芬的作用。

为了阐明ELP作用的选择性,我们需要研究动物模型的特点以及阿仑膦酸和雷洛昔芬的基本工作机制。卵巢切除术引起的雌激素缺乏导致(i)抑制成熟成骨细胞并促进更快的成骨细胞凋亡;(ii)刺激破骨细胞形成和骨吸收;最终导致骨质减少的净效应[ 24 25].阿仑膦酸与雷洛昔芬的抗吸收机制不同。阿伦膦酸盐是一种无机焦磷酸盐,优先抑制破骨细胞介导的骨吸收而不影响骨形成[ 26].雷洛昔芬是一种口服选择性雌激素受体调节剂(SERM),对骨骼有雌激素作用,对子宫和乳房有抗雌激素作用。它在骨组织中起着与雌激素类似的作用,它的成骨作用最近已被证实[ 27].据报道雷洛昔芬需要成骨细胞来实现其抗破骨作用[ 28].之前,我们发现ELP不仅能抑制破骨细胞的形成,还能通过增加间充质干细胞的成骨而促进骨形成[ 9]以及成骨细胞的增殖(未发表的数据)。ELP的额外成骨作用可能有利于雷洛昔芬在抑制骨吸收方面的抗破骨细胞活性,DPD水平的降低支持了这一点(图1) 6 (b)).它可能提供了一个可能的解释,为什么ELP的存在总是协同增强雷洛昔芬对雌激素缺乏的骨损失的保护作用在所有研究参数。这一建议将被验证使用不同的其他已知合成代谢药物,如雷奈酸锶或甲状旁腺激素,联合雷洛昔芬对去卵巢的大鼠。还需要进一步的实验来了解ELP利用单核细胞/巨噬细胞和成骨细胞共培养系统对雷洛昔芬协同作用的基本潜在机制[ 28].

5.结论

这项工作的主要目标是检查来自骨保护草药配方,ELP的药物相互作用潜力。我们发现ELP提取物(i)可协同增强雷洛昔芬的骨保护作用;(ii)减少雷洛昔芬的剂量以达到其生物学效应。与雷洛昔芬联合用药也可最大限度地减少雷洛昔芬的不良反应。ELP对雷洛昔芬有特异性作用,对阿仑膦酸无特异性作用。ELP可能被开发为一种新型的辅助药物,用于那些接受雷洛昔芬治疗的骨质减少患者。据我们所知,这是第一次对骨质疏松治疗中草药相互作用的全面研究。这些发现证明了使用ELP和标准的抗骨吸收药物共同对抗骨质疏松症的临床研究是正确的。

缩写 方差分析:

单因素方差分析

接待员:

雷洛昔芬

答:

Alendronate

pQCT:

外围定量计算机断层摄影术

μCT:

微型电脑断层扫描

LC / MS:

液相色谱-光谱法

弹道导弹防御:

骨矿物质密度

BV / TV:

骨体积与组织体积比

公司:

Deoxypyridinoline。

作者的贡献

学术界。Ko和W.-S。萧如彬在这项工作中作出了同样的贡献。

利益冲突

作者声明他们在这项研究中没有利益冲突。

承认

本研究由香港特别行政区食物及卫生局卫生及医疗服务研究基金资助。08090301)。

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