论文部分内容阅读
目的:糖皮质激素在临床上广泛用于治疗炎症和多种免疫性疾病,但是,糖皮质激素引发的骨质疏松症(glucocorticoid-induced osteoporosis,GIO)是最为常见的继发性骨质疏松症,其发病率仅次于绝经后骨质疏松症和老年骨质疏松症。研究证实,长期使用糖皮质激素可引起糖、脂肪、蛋白质和水盐代谢紊乱。淫羊藿是一种临床上常用的防治骨质疏松症的中草药。然而,GIO的整体代谢特征尚不明确及淫羊藿治疗GIO的代谢调控作用还未见报道。因此,本课题采用基于1H NMR代谢组学和多变量数据分析方法来研究GIO模型鼠的代谢特征,通过对比分析阐明淫羊藿治疗GIO引起的代谢物变化及对代谢通路的调控作用,为淫羊藿改善GIO的临床应用提供科学依据。方法:将40只雄性SD大鼠,随机分为四组,除对照组外其余各组皮下注射地塞米松(0.1 mg/kg/day)5周,对照组皮下注射等剂量生理盐水;造模的同时,淫羊藿组灌胃给予淫羊藿提取液10 g/kg/day,阳性药物组给予阿仑膦酸钠(1.2 mg/kg/day),并且对照组和GIO模型组灌胃给予蒸馏水(10 g/kg/day)5周。在实验的第0、3、5周,分别收集各组大鼠的血清和尿液。实验5周末,取大鼠股骨和肾脏。对血清、尿液、骨髓和肾脏进行代谢组学研究,同时,检测股骨骨密度和血清中碱性磷酸酶(ALP)和I型胶原羧基末端肽(CTX)的水平。结果:连续5周皮下注射地塞米松引起了大鼠股骨骨密度显著下降,血清中ALP水平显著降低,CTX含量明显增加,表明本课题成功地建立了GIO模型。对比GIO模型组,淫羊藿治疗组股骨骨密度水平显著升高,表明淫羊藿对GIO具有明显地改善作用。生化指标结果显示淫羊藿给药组中血清ALP含量明显升高,而CTX水平显著降低,这一结果说明淫羊藿有改善骨代谢,使骨量上调的作用。代谢组学研究发现淫羊藿明显地逆转了糖皮质激素引起的大鼠体液和组织代谢组的改变,且代谢组特征明显接近对照组,表明淫羊藿能从整体上调控GIO模型大鼠的代谢紊乱。(1)淫羊藿可降低GIO模型鼠血清中乳酸和脂质的含量,上调肌酸/肌酐、PC/GPC、牛磺酸、甘氨酸、β-葡萄糖和丙氨酸的含量。(2)淫羊藿干预后显著降低了模型大鼠尿液中苯乙酰甘氨酸水平,升高了α-酮戊二酸、柠檬酸、琥珀酸、PC/GPC、肌酸/肌酐、牛磺酸和马尿酸的水平,使之接近正常水平。(3)淫羊藿给药组骨髓组织中亮氨酸、丙氨酸、乙酸、肌酸、胆碱、牛磺酸和甘氨酸的含量明显增加,3-羟基丁酸和乳酸的含量降低。(4)淫羊藿给药组肾脏组织中乳酸和谷氨酸的水平明显降低,胆碱、牛磺酸、丙氨酸和甘氨酸水平则明显增加。结论:股骨骨密度和生化分析结果表明淫羊藿能够明显改善GIO。基于1H NMR代谢组学研究显示,淫羊藿通过调控能量代谢、糖脂代谢、脂肪酸氧化、氨基酸代谢、磷脂代谢、胆碱代谢以及肠道菌群代谢过程来调控GIO的代谢紊乱,揭示了淫羊藿改善GIO的代谢调控作用。为淫羊藿预防和治疗GIO的临床应用提供科学依据。