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目的:考察葛根素对尾吊大鼠发生骨质疏松的影响,为从中医药葛根开发出抗废用性骨质疏松新药奠定基础。方法:将30只2月龄Wistar雌性大鼠适应性饲养一周,随机分为对照组(Con组,n=10)、尾吊组(TS组,n=10)和尾吊+葛根素组(TS+Pur组,n=10)3组。其中TS组和TS+Pur组给予悬吊尾巴处理,以造成废用性骨质疏松模型,TS+Pur组给予灌服15.4 mg/(kg·d)葛根素,Con组和TS组灌等体积蒸馏水。各组大鼠单只分笼处理,不限制饮食、饮水,每周测1次体质量。实验进行到第13 d时,从颈部皮下注射四环素,30 mg/kg,次日追加一次;第23 d时以8 mg/kg注射钙黄绿素,次日追加一次。4周后腹主动脉采血,离心获得血清后冻存于-80℃的冰箱;摘取大鼠主要脏器,称重后计算脏器系数,甲醛溶液固定,留待病理学观察;剥离大鼠两侧股骨、胫骨和椎骨,用双能X线骨密度仪检测离体骨密度,万能材料试验机进行骨生物力学分析,用骨磨片进行骨形态计量学分析,ELISA法检测血清骨代谢生化指标。结果:1.大鼠体质量结果:实验期间各组大鼠体质量保持较稳定增长,未发现大鼠出现特殊体质量变化,各组间无统计学意义的差异(P>0.05)。2.脏器病理学检测结果:各组间脏器系数无统计学差异(P>0.05),脏器病理学检测未见明显异常。3.骨密度检测结果:与Con组相比,TS组的股骨、胫骨和椎骨骨密度明显下降(P<0.01);与TS组相比,TS+Pur组股骨、胫骨和椎骨骨密度明显升高(P<0.01)。4.骨生物力学参数检测结果:三点弯曲试验结果:与Con组相比,TS组股骨、胫骨的最大载荷和弹性模量值均下降显著(P<0.01);与TS组相比,TS+Pur组股骨和胫骨的最大载荷和弹性模量值均升高明显(P<0.01)。椎骨压缩试验结果:与Con组相比,TS组第四和第五腰椎(L4、L5)的最大载荷与弹性模量值均显著下降(P<0.01);与TS组相比,TS+Pur组相同部位腰椎的最大载荷和弹性模量值均明显升高(P<0.01)。5.骨形态静态计量学指标观察与分析结果:胫骨干骺端松质骨VG染色与分析结果:与Con组相比,TS组的骨小梁数目明显减少、骨小梁的厚度明显变薄、骨分离度明显变大,均有极显著差异(P<0.01);与TS组相比,TS+Pur组的骨小梁数目明显增加、骨小梁的厚度明显变厚、骨分离度明显变小,均有极显著差异(P<0.01)。椎骨椎体松质骨VG染色与分析结果:与Con组相比,TS组的骨小梁数目显著减少、骨小梁的厚度显著变窄、骨分离度显著变大,均有统计学差异(P<0.01);与TS组相比,TS+Pur组的骨小梁数目显著增加、骨小梁的厚度显著变宽,均有统计学差异(P<0.01),而骨分离度显著变小,有统计学差异(P<0.05)。6.骨形态动态计量学指标观察与分析结果:胫骨中段皮质骨双荧光标记与分析结果:与Con组相比,TS组荧光间距明显较小,矿盐沉积率显著降低(P<0.01);与TS组相比,TS+Pur组荧光间距明显较大,矿盐沉积率显著升高(P<0.01)。椎骨皮质骨双荧光标记与分析结果:与Con组相比,TS组荧光间距明显偏小,矿盐沉积率显著降低(P<0.01);与TS组相比,TS+Pur组荧光间距明显偏大,矿盐沉积率显著升高(P<0.01)。7.血清生化指标测定结果:与Con组相比,TS组骨形成指标骨钙素(osteocalcin,OC)和I型前胶原氨基末端肽(procollagen I N-terminal peptide,PINP)的含量显著减少,骨吸收指标抗酒石酸酸性磷酸酶5b(tartrate-resistant acid phosphatase 5b,TRACP-5b)和I型胶原C端肽(collagn I C-terminal peptide,CTX-I)显著增加,差异有统计学意义(P<0.01);与TS组相比,TS+Pur组OC和PINP含量显著增加(P<0.05),TRACP5b和CTX-I含量显著减少(P<0.01)。结论:1.本实验所建立的尾吊大鼠模型的各项骨代谢指标与废用性骨质疏松相吻合,表明该模型成功模拟了因长期卧床或太空飞行造成的骨质流失;2.从实验结果看,实验大鼠单纯尾吊四周后,股骨、胫骨和椎骨骨密度分别下降了13.19%、19.03%和11.17%,而同时灌服葛根素大鼠的骨密度仅下降了7.90%、13.11%、6.23%,表明葛根素可部分阻止废用性骨质疏松模型大鼠的骨流失,具有为开发抗废用性骨质疏松新药的潜在价值;3.分析血清骨代谢生化指标的检测结果可见,葛根素组大鼠的骨吸收指标低于单纯尾吊组而骨形成指标高于后者,表明葛根素是以抑制骨吸收和促进骨形成的双重活性发挥抗骨质疏松作用的。