野蔷薇苷对抗急性低压缺氧大鼠骨组织损伤作用及机制研究

发布时间：2018-02-28 12:42

本文关键词： 野蔷薇苷急性高原低氧骨损伤骨形成骨吸收　出处：《河北医科大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目的:急性高原疾病,通常又称为急性高山病(AMS),是在急进高原人群中常见和多发的一类疾病,其病因是由于急速进入高海拔的低氧环境所造成的人体多组织器官的病理性损伤和功能学紊乱。近年的研究表明,利用多种药物防治手段可有效减少AMS的发病人数,并降低其致残率与致死率。本课题前期研究发现,从藏药蕨麻中提取的有效单体成分“野蔷薇苷(Rosamultin)”,在体外多种细胞活性实验中,具有对抗缺氧诱导细胞损伤的药理活性。在前期研究基础上,本课题通过建立大鼠急性低压缺氧损伤模型,模拟人体急进高原引起的低氧损伤,观察急性低压缺氧环境对大鼠骨组织的形态、结构及功能的影响,并通过缺氧前进行多浓度梯度的药物干预,研究单体药物“野蔷薇苷”对抗急性高原低压缺氧大鼠骨组织损伤的药理作用,通过检测大鼠骨组织中成骨细胞的活性及其骨形成功能、破骨细胞的活性及其骨吸收功能,深入探讨“野蔷薇苷”抗缺氧性骨损伤作用的可能机制,以及为新型抗高原缺氧药物的研发提供理论基础与实验依据。方法:1实验分组选用60只体重为(200±20)g的雄性SD实验大鼠,按照随机数字表的方法,将其分作以下5个实验组:正常平原对照组(C组)、急性高原低氧模型组(M组)、野蔷薇苷高剂量组(15 mg/kg)(H组)、野蔷薇苷低剂量组(5 mg/kg)(L组)、地塞米松阳性药组(0.36 mg/kg)(D组),每组12只大鼠。2急性高原低氧模型的建立采用数字化控制的低压缺氧舱(设置相应的温度和湿度),通过快速连续的抽真空处理,使舱内负压达到模拟海拔的真空度(7000 m海拔,持续18 h),从而建立大鼠急性高原低压缺氧损伤模型,并在缺氧处理前进行各剂量药物的干预,同时将正常平原对照组的大鼠置于舱外同等温、湿度条件下饲养。3采用酶联免疫吸附法(ELISA)与生化反应显色法,测定各实验组大鼠血浆与骨组织匀浆中的钙(Ca)、磷(P)含量以及碱性磷酸酶(ALP)的活性。4通过常规的苏木素-伊红(HE)染色,观察各组大鼠骨组织的形态结构;通过特征性的ALP染色、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色,观察各组大鼠骨组织中成骨细胞与破骨细胞的分化活性。5采用免疫组织化学染色法,测定各组大鼠骨组织中成骨标志物“骨钙素”(osteocalcin)、破骨标志物“基质金属蛋白酶-9”(MMP-9)的表达水平,并观察骨组织信号调控因子“骨保护素”(OPG)与“核因子κB受体活化因子配基”(RANKL)的表达情况。6利用Micro-CT机(天津中医药大学分析测试中心提供),对各组大鼠股骨干骺端进行连续扫描,经三维重建成像后,计算一系列骨组织的微结构指标:包括骨组织密度(BMC)、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁的分离度(Tb.Sp)以及骨小梁的数量(Tb.N)。7利用万能力学加载试验机(军事医学科学院卫生装备研究所提供),对各组大鼠股骨组织施加三点弯曲力学加载,观察其断裂时的力学特性指标:包括骨组织的断裂弯曲应力、断裂弯曲应变及断裂位移,并计算各组大鼠骨组织的弹性模量。结果:1血钙浓度检测结果相比于正常平原对照组,模拟急性高原缺氧后大鼠的血钙浓度并无显著性改变;而相比于急性高原低氧模型组,高、低剂量野蔷薇苷干预后大鼠的血钙浓度显著升高(P0.01),阳性药物地塞米松干预后大鼠的血钙浓度也显著升高(P0.01)。2血磷浓度检测结果相比于正常平原对照组,模拟急性高原缺氧后大鼠的血磷浓度显著升高(P0.01);而相比于急性高原低氧模型组,高、低剂量野蔷薇苷干预后大鼠的血磷浓度显著下降(P0.01或P0.05),阳性药物地塞米松干预后大鼠的血磷浓度也显著下降(P0.01)。3血ALP检测结果相比于正常平原对照组,模拟急性高原缺氧后大鼠血浆中ALP活性无显著性改变;而相比于急性高原低氧模型组,高剂量野蔷薇苷干预后大鼠血浆中ALP活性无显著性改变,低剂量野蔷薇苷干预后大鼠血浆中ALP活性显著升高(P0.05),阳性药物地塞米松干预后大鼠血浆中ALP活性无显著性改变。4骨钙检测结果相比于正常平原对照组,模拟急性高原缺氧后大鼠的骨钙浓度并无显著性改变;而相比于急性高原低氧模型组,经高、低剂量野蔷薇苷、阳性药物地塞米松干预后,大鼠的骨钙浓度也均无显著性改变。5骨磷检测结果相比于正常平原对照组,模拟急性高原缺氧后大鼠的骨磷浓度并无显著性改变;相比于急性高原低氧模型组,高、低剂量野蔷薇苷干预后大鼠的骨磷浓度也无显著性改变,而阳性药物地塞米松干预后大鼠的骨磷浓度显著下降(P0.01)。6骨源性ALP检测结果相比于正常平原对照组,模拟急性高原缺氧后大鼠骨源性ALP活性显著下降(P0.01);而相比于急性高原低氧模型组,高、低剂量野蔷薇苷干预后大鼠骨源性ALP活性显著升高(P0.01或P0.05),阳性药物地塞米松干预后大鼠骨源性ALP活性也显著升高(P0.05)。7 HE染色结果在正常大鼠的股骨组织中,可见骨小梁边缘平整光滑,骨小梁排列连续、紧密,骨小梁分离度较小;相比于正常平原对照组,模拟急性高原缺氧后大鼠股骨组织的骨小梁边缘粗糙,骨小梁间隙增大,骨小梁排列不齐且有断点,骨髓腔内炎性细胞增多;而相比于急性高原低氧模型组,高、低剂量野蔷薇苷干预后大鼠股骨组织的形态和结构均有显著改善,阳性药物地塞米松干预后大鼠股骨组织的形态、结构也有明显改善。8 ALP染色结果在正常大鼠的股骨组织中,可见ALP染色呈粉红色,色调均匀且清晰;相比于正常平原对照组,模拟急性高原缺氧后大鼠股骨组织中ALP染色强度降低,色调变浅;而相比于急性高原低氧模型组,高、低剂量野蔷薇苷干预后大鼠股骨组织中ALP染色强度显著升高,其中高剂量野蔷薇苷组ALP染色的色调最强,阳性药物地塞米松干预后大鼠股骨组织中ALP染色强度也有明显升高。9 TRAP染色结果在正常大鼠的股骨组织中,较少见到成熟的破骨细胞(呈紫红色的多核巨细胞);相比于正常平原对照组,模拟急性高原缺氧后大鼠股骨组织中破骨细胞的数量明显增多,且多为成熟的分化形态;而相比于急性高原低氧模型组,高、低剂量野蔷薇苷干预后大鼠股骨组织中分化成熟的破骨细胞显著减少,阳性药物地塞米松干预后大鼠股骨组织中破骨细胞的分化数量和程度也显著下降。10 osteocalcin免疫染色结果相比于正常平原对照组,模拟急性高原缺氧后大鼠骨组织中osteocalcin的表达水平显著降低(P0.01);而相比于急性高原低氧模型组,高、低剂量野蔷薇苷干预后大鼠骨组织中osteocalcin的表达水平显著升高(P0.01),阳性药物地塞米松干预后大鼠骨组织中osteocalcin的表达水平也显著升高(P0.01)。11 MMP-9免疫染色结果相比于正常平原对照组,模拟急性高原缺氧后大鼠骨组织中MMP-9的表达水平显著升高(P0.05);而相比于急性高原低氧模型组,高剂量野蔷薇苷干预后大鼠骨组织中MMP-9的表达水平显著降低(P0.05),阳性药物地塞米松干预后大鼠骨组织中MMP-9的表达水平也显著降低(P0.05)。12 OPG免疫染色结果相比于正常平原对照组,模拟急性高原缺氧后大鼠骨组织中OPG的表达水平显著降低(P0.05);而相比于急性高原低氧模型组,高、低剂量野蔷薇苷干预后大鼠骨组织中OPG的表达水平显著升高(P0.01),阳性药物地塞米松干预后大鼠骨组织中OPG的表达水平也显著升高(P0.01)。13 RANKL免疫染色结果相比于正常平原对照组,模拟急性高原缺氧后大鼠骨组织中RANKL的表达水平显著升高(P0.01);而相比于急性高原低氧模型组,高、低剂量野蔷薇苷干预后大鼠骨组织中RANKL的表达水平显著降低(P0.01),阳性药物地塞米松干预后大鼠骨组织中RANKL的表达水平也显著降低(P0.05)。14 Micro-CT检测结果相比于正常平原对照组,模拟急性高原缺氧后大鼠股骨干骺端的骨小梁数量显著减少(P0.05);而相比于急性高原低氧模型组,高剂量野蔷薇苷干预后大鼠股骨干骺端的骨小梁数量显著增加(P0.01),低剂量野蔷薇苷及地塞米松干预后大鼠股骨的骨小梁数量无显著性改变。相比于正常平原对照组,模拟急性高原缺氧后大鼠股骨干骺端的骨小梁分离度显著增大(P0.05);而相比于急性高原低氧模型组,高剂量野蔷薇苷干预后大鼠股骨干骺端的骨小梁分离度显著减小(P0.01),低剂量野蔷薇苷及地塞米松干预后大鼠股骨的骨小梁分离度无显著性改变。15骨力学特性检测结果相比于正常平原对照组,模拟急性高原缺氧后大鼠股骨的断裂弯曲应力显著下降(P0.01);而相比于急性高原低氧模型组,高、低剂量野蔷薇苷干预后大鼠股骨的断裂弯曲应力显著升高(P0.05),阳性药物地塞米松干预后大鼠股骨的断裂弯曲应力也显著升高(P0.05)。相比正常平原对照组,模拟急性高原缺氧后大鼠股骨的弹性模量显著下降(P0.01);而相比急性高原低氧模型组,高、低剂量野蔷薇苷干预后大鼠股骨的弹性模量显著升高(P0.05或P0.01),阳性药物地塞米松干预后大鼠股骨的弹性模量显著升高(P0.01)。结论:野蔷薇苷具有明显的对抗大鼠急性高原低压缺氧性骨损伤的药理活性,其机制可能是促进缺氧骨组织中成骨细胞的分化活性,增强其骨形成功能,同时抑制破骨细胞的分化活性,减弱其骨吸收功能,从而调节骨组织的骨重建过程,改善缺氧骨组织的结构与功能,提高缺氧骨组织的力学性能,从而发挥抗缺氧性骨损伤的药理作用。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R594.3

【参考文献】