中国公共卫生  2014, Vol. 30 Issue (5): 632-634   PDF    
白藜芦醇对去卵巢大鼠腰椎骨密度及NO、NOS影响
肖本熙, 张燕军, 王端, 戚本华, 马文君, 李远红, 潘妹霞     
广东省人民医院(广东省医学科学院)营养科, 广州 510080
摘要目的 探讨白藜芦醇(RES)对去卵巢大鼠腰椎骨密度及一氧化氮(NO)和一氧化氮合酶(NOS)影响。方法 48只SD大鼠随机分为6组,分别为假手术组、去卵巢组、己烯雌酚(0.03 mg/kg)、RES 5、15、45 mg/kg组,处理90 d后,观察各组大鼠腰椎骨密度、血清中NO含量和NOS浓度变化。结果 与假手术组比较,去卵巢组大鼠第4、5、6腰椎骨密度[分别为(0.141 4±0.001 1)、(0.139 1±0.000 9)和(0.152 8±0.000 6) g/cm2]、血清中NO含量[(8.190 5±3.814 8) μmol/L]和NOS浓度 [(51.284 6±6.975 9) U/mL]均降低,差异有统计学意义(P<0.05);与去卵巢组比较,RES 45 mg/kg组第5、6腰椎骨密度[(0.156 0±0.001 1)、(0.173 3±0.001 5) g/cm2]、血清中NO含量[(18.624 3±2.613 0) μmol/L]和NOS浓度[(66.579 5±7.924 4) U/mL]明显升高,差异有统计学意义(P<0.05),RES 5、15 mg/kg组大鼠血清中NO和NOS含量均升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 白藜芦醇对去卵巢后大鼠腰椎骨密度降低有抑制作用,其机制可能与增加血清中NO含量和NOS浓度有关。
关键词白藜芦醇(RES)     去卵巢大鼠     骨密度     一氧化氮(NO)     一氧化氮合酶(NOS)    
Effects of resveratrol on BMDs of lumbar vertebraes and serum contents of NO and NOS in ovariectomized rats
XIAO Ben-xi, ZHANG Yan-jun, WANG Duan, et al    
Department of Nutrition, Guangdong General Hospital, Guangdong Academy of Medical Sciences, Guangzhou, Guangdong Province 510080, China
Abstract: Objective To investigate the effects of resveratrol(RES)on bone mineral density(BMD), serum contents of nitrogen monoxid(NO)and nitricoxide synthase(NOS)in ovariectomized female rats.Methods Forty-eight Sprague-Dawley female rats were randomly divided into 6 groups:sham operated group, ovariectomized(OVX) group, OVX supplemented with 0.03 mg/kg diethylstilbestrol group(DES), and OVX groups supplemented with RES at dosage of 5, 15 and 45 mg/kg, respectively.The duration of exposure was 90 days.The BMD of lumbar vertebrae and serum contents of NO and NOS of the rats were measured at the end of the exposure.Results Compared with the sham operated group, BMD of the 4th, 5th and 6th lumbar vertebrae(0.141 4±0.001 1, 0.139 1±0.000 9 and 0.152 8±0.000 6 g/cm2)and serum levels of NO(8.190 5±3.814 8 μmol/L) and NOS(51.284 6±6.975 9 U/mL) of the OVX group were significantly decreased(P<0.05 for all).The BMD of the 5th(0.156 0±0.001 1 g/cm2) and 6th(0.173 3±0.001 5 g/cm2)lumbar vertebraes and serum contents of NO(18.624 3±2.613 0 μmol/L) and NOS(66.579 5±7.924 4 U/mL) of 45 mg/kg RES group were significantly higher than those of the OVX group(P<0.05).Compared with the OVX group, the NO content and NOS content of DES at 5 and 15 mg/kg of OVX rats were significantly increased(P<0.05).Conclusion Resveratrol has an inhibitory effect on lumbar vertebrae BMD in ovariectomized female rats and the mechanism of the effect may be related to the increased concentration of NO and NOS.
Key words: resveratrol     ovariectomized rat     bone mineral density(BMD)     nitrogen monoxid(NO)     nitricoxide synthase(NOS)    

绝经后骨质疏松(postmenopausal osteoporosis,PMOP)是中老年女性的常见骨病,主要表现为骨密度(bone mineral density,BMD)下降,骨微结构破坏和骨折危险性增加。随着人类平均寿命延长及社会的老龄化,绝经后骨质疏松导致的疾病负担也更加严重,有报道显示中国北方绝经后女性的骨质疏松症检出率达40.9%[1]。如何预防骨质疏松,改善绝经后女性生存质量,具有重要意义。研究发现,一氧化氮(nitric monoxide,NO)和一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)在PMOP的发病中有着重要作用[2]。白藜芦醇(resveratrol,RES)作为具有弱雌激素样作用和双向调节作用的植物雌激素,对绝经导致的骨密度下降有改善作用[3]。但白藜芦醇改善PMOP具体机制尚不清楚。本研究通过给予去卵巢大鼠RES,检测大鼠腰椎骨密度及血清中NO含量及NOS浓度,探讨RES对去卵巢大鼠腰椎骨密度影响及机制,结果报告如下。 1 材料与方法 1.1 实验动物

SPF级3月龄健康成年雌性未交配SD大鼠48只,体重(255±18)g,广东省实验动物中心提供,许可证号:SCXK(粤)2008-0002。 1.2 主要试剂与仪器

RES,纯度:98%,批号003-1202111-13(天津市尖峰天然产物研究开发有限公司), 血清雌二醇试剂盒(天津协和医药科技公司),NO和NOS试剂盒(南京建成生物工程公司)。QDR-4500A双能X 线吸收骨密度仪(美国 Hologic 公司)。 1.3 分组与处理

大鼠按体重随机分为2组,假手术组(n=8),手术组(n=40),手术组大鼠行双侧卵巢摘除术(ovarectomized,OVX),术后第10 d,取尾血测大鼠血清雌二醇水平,按雌激素水平将OVX大鼠随机分为5组,每组8只,即去卵巢组,己烯雌酚组(0.03 mg/kg)及RES 5、15、45 mg/kg组。己烯雌酚组与RES各组分别灌胃给予相应剂量的己烯雌酚与RES,假手术组和去卵巢组大鼠给予等量溶剂,灌胃剂量为2.0 mL/kg,连续90 d。为排除体重增长对大鼠骨密度影响,以适应饲养期大鼠进食量为参考,控制实验期大鼠进食量,平均每只每天为(18±2)g,每2 d称体重1次。实验第90 d,将动物麻醉,扫描第4、5、6腰椎骨密度,股动脉取血,测定大鼠血清雌二醇、NO和NOS浓度。 1.4 指标及方法 1.4.1 血清雌二醇、NO、NOS测定

雌二醇采用放射免疫法(RIA)测定,NO采用硝酸还原酶法,NOS采用L-精氨酸氧化法,操作均按照试剂盒说明书进行。 1.4.2 骨密度测定

采用QDR-4500A 型扇形束双能X 线吸收骨密度仪及所附小动物测量软件扫描测定。 1.5 统计分析

数据采用x±s表示,采用SPSS 11.0统计软件包建立数据库并进行分析,组间比较采用方差分析,两两比较采用最小显著差法及配对t检验,检验水准为α=0.05。 2 结 果 2.1 RES对去卵巢大鼠血清雌二醇浓度影响

与假手术组比较,去卵巢大鼠(包括去卵巢组、乙烯雌酚组、RES低、中、高剂量组)血清雌二醇浓度显著降低,差异有统计学意义(P<0.01);摘除动物双侧卵巢10 d后至实验第90 d,去卵巢大鼠雌二醇水平组间(去卵巢组、乙烯雌酚组、RES低、中、高剂量组)差异无统计学意义(P>0.05)。 2.2 RES对去卵巢大鼠腰椎骨密度影响(表 1)

与假手术组比较,去卵巢组大鼠各腰椎骨密度均降低,差异有统计学意义(P<0.05);与去卵巢组比较,45 mg/kg RES组大鼠第5、6腰椎骨密度明显升高(P<0.05)。

表 1 RES对去卵巢大鼠腰椎骨密度影响(g/cm2,x±sn=8)
2.3 RES对去卵巢大鼠血清NO含量和NOS浓度影响(表 2)

与假手术组比较,去卵巢组大鼠血清中NO含量和NOS浓度均明显降低,差异有统计学意义(P<0.05);与去卵巢组比较,己烯雌酚组与RES各组大鼠血清中NO含量和NOS浓度均明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。

表 2 RES对去卵巢大鼠血清NO含量和NOS浓度影响(x±sn=8)
3 讨 论

一氧化氮(NO)作为骨重建过程中的重要因子,其血清含量主要受血清一氧化氮合酶(NOS)调控。动物实验[4]和临床研究[5]均已观察到PMOP存在NO和NOS的降低。Firat等[6]发现增加内皮型一氧化氮合酶基因的表达或提供外源性一氧化氮均可导致骨密度升高。Hayashi等[7]也认为选择性雌激素受体调节剂雷诺昔酚(raloxifene)改善PMOP的机制也可能通过NO信号介导。体外研究发现NO在一定浓度范围内有抑制破骨细胞的骨吸收和促进成骨细胞分化作用,成骨细胞还可释放一氧化氮,激活鸟苷酸环化酶(GC),增加环磷鸟苷(cGMP)生成,加快cGMP对成骨细胞分化作用[8]

本研究结果显示,RES的3个剂量组均可有效抑制去卵巢大鼠血清中NO含量和NOS活力的下降,45 mg/kg RES可明显增加去卵巢大鼠腰椎骨密度,尤其对第5、6腰椎的骨质丢失抑制作用较强。Song等[9]的研究从细胞水平证实白藜芦醇在10-8~10-6 mol/L范围内可呈剂量依赖增加骨髓间充质干细胞内的碱性磷酸酶活性与钙沉积,促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,并伴细胞内NO和cGMP产量增加,认为白藜芦醇可能通过NO/cGMP通路促进小鼠的骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化而起到防治骨质疏松作用。补充白藜芦醇并不升高内源性雌激素水平,减少了对雌激素敏感部位(如生殖系统)的潜在副作用。补充白藜芦醇能使去卵巢骨质疏松大鼠血清NO含量和NOS浓度明显增加,推测NO途径可能是白藜芦醇改善去卵巢大鼠腰椎骨密度的作用机制之一。

参考文献
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