运动联合阿仑膦酸钠对OVX大鼠骨质疏松的影响及机制研究

【摘要】：目的 本实验通过雌性大鼠卵巢切除复制绝经后骨质疏松模型，观察运动是否可增强阿仑膦酸钠对骨质疏松的作用及机制，为临床治疗提供依据。 方法 90只6月龄雌性SD大鼠，随机分为假手术组（18只）和卵巢切除模型组（72只）。大鼠卵巢切除8周后，双能X线骨密度仪测定大鼠第四腰椎、左股骨、右股骨骨密度（BMD），ELISA法检测大鼠血清雌二醇含量。随后，存活的卵巢切除大鼠分为模型组、阿仑膦酸钠治疗组、运动治疗组、阿仑膦酸钠与运动联合治疗组，分别给予1mg/kg d阿仑膦酸钠灌胃和（或）跑台运动干预治疗12周后进行以下实验： 1．双能X线骨密度仪重新测定各组大鼠第四腰椎、左股骨、右股骨BMD；肌电图机检测大鼠双侧股神经传导速度（MCV）、运动末端潜伏期（ML）和复合肌肉动作电位（CMAP）。 2．ELISA法测定大鼠血清骨源性碱性磷酸酶（BALP）、骨钙素（BGP）、Ⅰ型前胶原羧基端前肽（PICP）及抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）、Ⅰ型胶原羧基端交联端肽（ICTP）含量。 3．分析大鼠骨组织NF-κB受体活化因子配体（RANKL）和骨保护素（OPG）的mRNA和蛋白表达水平；western-blotting方法检测大鼠骨组织p38、ERK、JNK的磷酸化水平及c-Fos含量。 4．ELISA法检测大鼠血清IL-1β、TNFα含量；western-blotting方法分析大鼠骨组织NF-κB抑制蛋白IκB的磷酸化水平。 结果 1.去卵巢骨质疏松大鼠阿仑膦酸钠和（或）运动干预治疗12周后，模型组与假手术组比，BMD显著降低（P0.05）；阿仑膦酸钠、运动均可显著提高骨质疏松大鼠BMD，且两者联用较单用效果明显（P0.05）；阿仑膦酸钠、运动单独治疗两组间未见明显差异。 2.各组大鼠双侧股神经MCV未见明显差异。双侧股神经ML、CMAP模型组与假手术组比未见明显改变。阿仑膦酸钠对ML、CMAP无显著改善作用。运动单用、阿仑膦酸钠与运动联合运用可明显缩短模型组双侧ML（P0.05），且左侧股神经ML两者联用较阿仑膦酸钠单用效果显著（P0.05）。运动可显著增加模型组右侧CMAP，且运动和阿仑膦酸钠联合运用较阿仑膦酸钠单独应用作用强（P0.05）。 3.去卵巢骨质疏松大鼠血清BALP、BGP、PICP和TRAP、ICTP显著增高；阿仑膦酸钠、运动、阿仑膦酸钠与运动联合运用均可显著降低上述指标（P0.05）；阿仑膦酸钠和运动联合运用较阿仑膦酸钠和（或）运动单用治疗效果明显（P0.05）。 4.去卵巢骨质疏松大鼠TRANKL mRNA及蛋白水平表达升高、OPGmRNA及蛋白水平表达降低，TRANKL/OPG升高；阿仑膦酸钠、运动均可显著逆转模型组的上述改变，且阿仑膦酸钠与运动联合运用较阿仑膦酸钠、运动单用治疗效果显著（P0.05）。 5.去卵巢骨质疏松大鼠骨组织JNK磷酸化水平、c-Fos含量明显升高（P0.05）；阿仑膦酸钠和（或）运动均可显著抑制JNK的磷酸化水平和c-Fos表达（P0.05），但3种干预治疗组间未见明显差别。 6.去卵巢骨质疏松大鼠血清IL-1β、TNFα含量显著增高（P0.05），阿仑膦酸钠和（或）运动可显著抑制IL-1β、TNFα表达，且二者联合运用较单用效果显著（P0.05）。 7.去卵巢骨质疏松大鼠骨组织IκB磷酸化水平明显升高（P0.05）；阿仑膦酸钠和（或）运动均可显著抑制IκB的磷酸化水平（P0.05），但3种干预治疗组间见未见明显差别。 结论 阿仑膦酸钠、运动可能通过IκB/NF-κB通路抑制去卵巢骨质疏松大鼠血清细胞因子IL-1β和TNFα的释放，进而诱导成骨细胞OPG表达，抑制RANKL表达，使RANKL/OPG比值降低，从而抑制其下游信号通路JNK-c-fos的激活，抑制破骨细胞的骨吸收作用，最终治疗骨质疏松。