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为解决传统双膦酸盐(BP)治疗骨质疏松存在副作用的问题,研究人员开展了荨麻(Urtica urens L.,UU)乙醇提取物与 BP 治疗大鼠诱导性骨质疏松的对比研究。结果显示,UU 和 BP 效果相似,且腹腔注射效果更佳。这为骨质疏松治疗提供了新方向。
在人体的骨骼系统中,骨骼看似坚固稳定,实则处于不断变化的动态过程。骨骼与软骨共同构成骨架,保护着身体的重要器官。在骨骼发育成熟后,还会通过一种名为骨重塑(bone remodeling)的过程,不断更新内部结构,以适应外界的各种压力。然而,当骨重塑的平衡被打破,就容易引发多种骨骼疾病,其中骨质疏松(osteoporosis)是较为常见的一种。
骨质疏松的特征是骨矿物质密度降低,这主要是由于骨重塑的周转速度加快导致的。引发骨质疏松的原因多种多样,像激素不足、长期使用皮质类固醇治疗、缺乏维生素 D 以及代谢紊乱等。目前,双膦酸盐(BP)是治疗骨质疏松的常用药物,它主要通过抑制破骨细胞(osteoclasts)的活性,诱导其凋亡,从而达到治疗效果。但长期使用 BP 会带来诸多不良反应,比如胃肠道问题和短暂性低钙血症等,这些副作用给患者的健康带来了新的困扰。
在这样的背景下,寻找一种更为安全有效的治疗骨质疏松的方法迫在眉睫。荨麻(Urtica urens L.,UU)作为一种常见的植物,在传统医学中就被用于治疗多种疾病。它富含多酚、黄酮类化合物、维生素(如维生素 D)和矿物质(如钙、磷)等营养成分,具有抗氧化、抗炎等多种生物活性,这让研究人员推测它可能对骨质疏松有一定的治疗作用。
为了探究 UU 和 BP 治疗骨质疏松的效果差异,来自突尼斯的研究人员开展了一项研究,该研究成果发表在《Biomedicine》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,他们构建了大鼠卵巢切除(ovariectomy)的骨质疏松动物模型,将 48 只成年雌性大鼠分为 6 组,每组 8 只。这 6 组分别为正常对照组、卵巢切除模型组、卵巢切除后腹腔注射 BP 治疗组、卵巢切除后口服 BP 治疗组、卵巢切除后腹腔注射 UU 乙醇提取物治疗组、卵巢切除后口服 UU 乙醇提取物治疗组。其次,研究人员运用了组织学分析、组织形态计量学、生化分析等技术,对大鼠的骨骼样本进行检测。在组织学分析中,通过对骨骼样本进行不同染色(如 Masson's 三色染色、改良 Goldner's 三色染色、苏木精 - 伊红(H&E)染色),观察骨骼的组织结构变化;组织形态计量学则用于测量骨体积(BV/TV)、骨表面(OS/BS)、小梁厚度(Tb.Th)等参数;生化分析主要测定骨、血浆和尿液中的钙、磷含量,以及羟脯氨酸、17β - 雌二醇和维生素 D 的水平 。
研究结果如下:
- 组织学研究(定性研究):通过不同染色方法观察发现,正常对照组的股骨组织学表现正常。卵巢切除模型组则出现骨质疏松特征,如骨连接性缺失等。而接受 UU 和 BP 治疗的组,无论是腹腔注射还是口服给药,其股骨组织学外观与正常对照组更为相似,且 UU 和 BP 治疗组在 12 周卵巢切除和 60 天治疗后的组织学评分均为 4,表明二者对骨质疏松都有一定的改善作用。
- 钙和磷水平:卵巢切除导致大鼠骨中钙和磷含量下降。给予 UU 和 BP 治疗后,与卵巢切除模型组相比,钙和磷含量的下降幅度得到缓解。同时,血浆和尿液中的钙、磷水平在治疗后也有所变化,这表明 UU 和 BP 能够调节钙、磷代谢。
- 羟脯氨酸含量:羟脯氨酸是胶原蛋白的主要成分,可作为衡量胶原蛋白含量的指标。研究发现,卵巢切除组的羟脯氨酸水平低于正常对照组,而接受 UU 和 BP 治疗后,该水平有所回升。
- 激素状态:卵巢切除导致大鼠血清中 17β - 雌二醇水平下降,而 UU 和 BP 的给药能够改善这一情况。此外,卵巢切除大鼠股骨匀浆中的维生素 D 水平显著降低,经 UU 和 BP 治疗后有所增加。
- 组织形态计量学研究(定量研究):卵巢切除导致大鼠骨小梁体积(BV/TV)、骨样表面(BS/TV)、小梁厚度(Tb.Th)和小梁数量(Tb.N)等参数失衡。经过 60 天的治疗,接受 BP 和 UU 治疗的组中,这些参数相较于卵巢切除模型组有显著改善,且与对照组相近。同时,治疗组的骨小梁间距(Tb.Sp)减小,这进一步证明了 BP 和 UU 对骨质疏松的治疗效果。
综合研究结果和讨论部分可知,UU 和 BP 在治疗卵巢切除诱导的大鼠骨质疏松方面具有相似的效果。从定性角度看,BP 对骨质疏松的改善程度似乎更大,但 UU 同样具有明显的保护作用。这可能是因为 UU 富含抗氧化剂、矿物质以及多种次生代谢产物,这些成分能够滋养受损关节,促进骨和软骨纤维的再生。从给药途径来看,腹腔注射的效果优于口服给药。虽然 UU 目前的治疗效果可能稍逊于 BP,但研究人员推测,当增加 UU 的给药剂量时,其治疗效果可能会进一步提升。
这项研究具有重要意义。一方面,它为骨质疏松的治疗提供了新的选择方向,让人们看到了天然植物提取物在治疗骨骼疾病方面的潜力。另一方面,也为后续深入研究 UU 治疗骨质疏松的具体机制以及优化其治疗方案奠定了基础,有望为广大骨质疏松患者带来更安全、有效的治疗方法。