许文胜 张 涛 康文磊 陈永军 杨增华
(包头医学院第一附属医院骨三科,内蒙古 包头 014010)
石榴籽油对去卵巢大鼠骨质代谢的影响
许文胜 张 涛 康文磊 陈永军 杨增华
(包头医学院第一附属医院骨三科,内蒙古 包头 014010)
目的 探讨石榴籽油对去卵巢大鼠骨质代谢的影响。方法 50只3月龄SPF级雌性SD大鼠随机分为假手术组、去卵巢组、己烯雌酚组、低石榴籽油组和高石榴籽油组,每组10只。假手术组保留卵巢,其余组则将双侧卵巢去除,已烯雌酚组每天用100 μg/kg己烯雌酚灌胃,低石榴籽油组和高石榴籽油组每天分别给予石榴籽油0.95 g/kg和1.27 g/kg剂量灌胃。对大鼠血清钙(Ca)、磷(P)含量以及碱性磷酸酶活性(ALP)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)水平进行检测,并对下颌骨、股骨中段和远心端骨密度进行检测。结果 与去卵巢组相比,己烯雌酚组、低石榴籽油组和高石榴籽油组大鼠血清Ca、P含量及ALP活性均降低,低石榴籽油组和高石榴籽油组大鼠血清SOD水平升高,而MDA水平降低(P<0.05);与己烯雌酚组相比,低石榴籽油组大鼠血清Ca、P和SOD含量升高,而MDA含量降低,高石榴籽油组大鼠血清SOD含量升高,而MDA降低(P<0.05);与去卵巢组相比,己烯雌酚组、低石榴籽油组和高石榴籽油组大鼠下颌骨、股骨中点和股骨远端骨密度均升高(P<0.05)。结论 补充石榴籽油可有效降低去卵巢大鼠骨质转化活性,抑制骨密度降低,而这种作用可能与石榴籽油雌激素作用及抗氧化作用有关。
石榴籽油;去卵巢;骨质代谢
绝经后骨质疏松(PMOP)是好发于绝经后妇女的常见代谢性骨病,临床上以骨量减少、骨微结构破坏为主要特征,是导致绝经后妇女骨折及骨脆性增加的主要因素〔1〕。研究表明,PMOP的发生与更年期后卵巢功能减退有关,雌激素分泌减少可影响血钙代谢,使骨组织中的钙大量游离而导致骨量丢失引起骨质疏松〔2〕。临床上曾用雌激素替代疗法治疗及预防PMOP的发生,但雌激素具有一定的副作用〔3〕,限制了其应用。石榴籽油是从石榴籽中提取的天然油脂,主要成分是多不饱和脂肪酸,有研究指出〔4〕,石榴籽的石榴醚提取物和非皂化物质具有较强的雌激素活性,且能被黄体酮所拮抗。但关于石榴籽油在防治骨质疏松方面的研究少有报道。本研究观察石榴籽油对大鼠骨质代谢的影响。
1.1 实验动物及试剂 选取3月龄SPF级雌性SD大鼠50只,河南省实验动物中心提供〔合格证号SCXK(豫)2012-0005〕,体重(210±10)g。石榴籽油由南海市华神花粉有限公司提供,其中含石榴酸69.7%;己烯雌酚片(0.5 mg/片)购自江西南昌制药有限公司。根据AIN93配方配制半成品饲料,为避免大豆异黄酮等植物雌激素的影响,将饲料中的大豆饼换成菜粕;AU5800全自动生化分析仪购自美国贝克曼库尔特公司,AA-7020型原子吸收分光光度计购自北京东西分析仪器有限公司,BH6012二维扫描单光子骨密度仪购自中国核工业总公司北京核仪器厂。
1.2 方法
1.2.1 建模分组及处理 所有大鼠适应性喂养7 d后随机分为假手术组、去卵巢组、己烯雌酚组、低石榴籽油组和高石榴籽油组,每组10只。利用0.8%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉后,假手术组采用背侧切开将卵巢周围约3 g脂肪组织去除,保留卵巢,其余40只大鼠则将双侧卵巢组织去除。术后7 d以后,雌二醇组每天上午8时用100 μg/kg己烯雌酚灌胃,低石榴籽油组和高石榴籽油组每天上午8时分别给予石榴籽油0.95 g/kg和1.27 g/kg灌胃。各组大鼠均在相同条件下喂养,自由饮水和进食,每7 d称重一次,以调整用药剂量。
1.2.2 血标本收集及生化指标检测 连续喂养90 d后将大鼠股动脉放血处死,取腹腔静脉血6 ml,3 000 r/min离心10 min后取上清保存于-20℃冰箱以备检。分别检测大鼠血清钙(Ca,邻甲酚酞络合铜酮直接比色法)和磷(P,紫外直接法)含量,以及碱性磷酸酶(ALP,比色法)活性、超氧化物歧化酶(SOD,比色法)和丙二醛(MDA,TAB法)水平。
1.2.3 骨密度检测 取处死大鼠一侧下颌骨及股骨,将软组织去除后,用10%中性甲醛溶液固定后备检。利用二维扫描单光子骨密度仪分别对下颌骨最后磨牙后1 mm、股骨中段和远心端骨密度(g/cm2)进行检测,精密度2%。
1.3 统计学处理 利用SPSS21.0软件,多组间计量资料比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验。
2.1 不同组大鼠血清生化指标变化情况 与假手术组相比,去卵巢组大鼠血清Ca、P和MDA含量及ALP活性均升高,而SOD含量降低(P<0.05);与去卵巢组相比,己烯雌酚组、低石榴籽油组和高石榴籽油组大鼠血清Ca、P含量及ALP活性均降低,低石榴籽油组和高石榴籽油组大鼠血清SOD水平升高,而MDA水平降低(P<0.05);与己烯雌酚组相比,低石榴籽油组大鼠血清Ca、P和SOD含量升高,而MDA含量降低,高石榴籽油组大鼠血清SOD含量升高,而MDA降低(P<0.05),见表1。
2.2 不同组大鼠实验前后体重变化情况 建模前各组大鼠体重无差异(P>0.05)。与假手术组相比,去卵巢组大鼠处死前体重及体重增长率均增加(P<0.05),己烯雌酚组、低石榴籽油组和高石榴籽油组大鼠体重及体重增长率无差异(P>0.05),见表2。
2.3 不同组大鼠下颌骨和股骨中段和远心端骨密度情况 与假手术组相比,去卵巢组、己烯雌酚组、低石榴籽油组和高石榴籽油组大鼠下颌骨、股骨中点和股骨远端骨密度均降低(P<0.05);与去卵巢组相比,己烯雌酚组、低石榴籽油组和高石榴籽油组大鼠下颌骨、股骨中点和股骨远端骨密度均升高(P<0.05),见表3。
表1 不同组大鼠血清生化指标变化情况±s,n=10)
表2 不同组去卵巢大鼠体重变化情况±s,n=10)
与假手术组相比:1)P<0.05;与去卵巢组相比:2)P<0.05;与己烯雌酚组相比:3)P<0.05;下表同
表3 不同组大鼠下颌骨和股骨中段和远心端骨密度
骨质疏松作为三大老年性疾病之一,具有较高的发病率,常给患者带来疼痛等症状,严重影响患者生活质量,同时,亦是发生骨折的重要危险因素〔5〕。研究表明〔6〕,正常人体骨代谢过程中骨质形成和吸收处于动态平衡中,而骨质疏松患者则表现出破骨细胞活性增加,骨质吸收远高于骨质形成,从而导致大量骨质流失。有研究指出,雌激素可作用于成骨细胞,可对糖皮质激素的抑制作用进行拮抗,促使成骨细胞生长,抑制了过多的Ca从骨骼中释放〔7〕。本研究显示,激素水平降低可导致大量的Ca、P从骨质中游离进入血液,从而使血清Ca、P浓度升高,骨密度降低。血清ALP是骨形成及转换常用的评价指标,可反映骨形成的活跃程度〔8〕,去除卵巢大鼠血清ALP活性增加,提示由于骨吸收亢进而代偿性骨形成增加。石榴籽油可与己烯雌酚发挥同样的作用,减少了Ca和P从骨质中释放,提高了大鼠骨密度;同时,ALP活性得到有效抑制,提示石榴籽油可能具有雌激素活性,可抑制ALP活性升高而改善骨质高转化状态〔9〕,从而抑制骨吸收。
有研究指出,氧化应激与骨质疏松的发生关系密切,每天摄入一定量的抗氧化剂将会显著降低罹患骨质疏松的风险〔10〕。本研究显示,去除卵巢大鼠氧自由基清除能力下降,发生氧化应激反应;石榴籽油可对去除卵巢大鼠体内氧化应激反应产生抑制作用,对氧自由基产生淬灭作用。同时,本研究显示,补充石榴籽油并不会使去卵巢大鼠体重显著增加,这可能与石榴籽油中主要以多不饱和脂肪酸为主有关〔11〕。
1 Tian J,Xu XJ,Shen L,etal.Association of serum Dkk-1 levels with β-catenin in patients with postmenopausal osteoporosis〔J〕.J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci,2015;35(2):212-8.
2 Min YK.Update on denosumab treatment in postmenopausal women with osteoporosis〔J〕.Endocrinol Metab (Seoul),2015;30(1):19-26.
3 Miyauchi Y,Sato Y,Kobayashi T,etal.HIF1α is required for osteoclast activation by estrogen deficiency in postmenopausal osteoporosis〔J〕.Proc Natl Acad Sci U S A,2013;110(41):16568-73.
4 Tran HN,Bae SY,Song BH,etal.Pomegranate (Punica granatum) seed linolenic acid isomers:concentration-dependent modulation of estrogen receptor activity〔J〕.Endocr Res,2010;35(1):1-16.
5 Bernabei R,Martone AM,Ortolani E,etal.Screening,diagnosis and treatment of osteoporosis:a brief review〔J〕.Clin Cases Miner Bone Metab,2014;11(3):201-7.
6 Golob AL,Laya MB.Osteoporosis:screening,prevention,and management〔J〕.Med Clin North Am,2015;99(3):587-606.
7 Palacios S,Currie H,Mikkola TS,etal.Perspective on prescribing conjugated estrogens/bazedoxifene for estrogen-deficiency symptoms of menopause:A practical guide〔J〕.Maturitas,2015;80(4):435-40.
8 Hegazy SK.Evaluation of the anti-osteoporotic effects of metformin and sitagliptin in postmenopausal diabetic women〔J〕.J Bone Miner Metab,2015;33(2):207-12.
9 Liu Y,Liu H,Li M,etal.Association of farnesyl diphosphate synthase polymorphisms and response to alendronate treatment in Chinese postmenopausal women with osteoporosis〔J〕.Chin Med J (Engl),2014;127(4):662-8.
10 Manolagas SC.From estrogen-centric to aging and oxidative stress:a revised perspective of the pathogenesis of osteoporosis〔J〕.Endocr Rev,2010;31(3):266-300.
11 Saravani M,Kazemi Mehrjerdi H,Mirshahi A,etal.Protective effects of pomegranate seed oil on ovariectomized rats as a model of postmenopausal osteoporosis:A multi-detector computed tomography evaluation〔J〕.Vet Res Forum,2014,5(4):263-7.
〔2016-11-19修回〕
(编辑 李相军)
内蒙古自治区自然科学基金项目(2014MS0812);包头市社会发展科技支撑项目(2014S2003-5-12);内蒙古医疗卫生科研计划项目(201302101)
许文胜(1972-),男,硕士,副主任医师,主要从事创伤骨科研究。
R68
A
1005-9202(2016)20-4956-03;
10.3969/j.issn.1005-9202.2016.20.007