研究内容一强骨胶囊治疗老年性骨质疏松的临床研究背景:老年性骨质疏松(SOP)属临床常见病,近年来发病率急剧上升,其并发症脆性骨折的致残致死率极高,严重危害老年人身体健康。由于其发病机制复杂,国内外指南建议的抗骨质疏松治疗都是在生活方式干预基础上的综合治疗。目前多认为成骨功能减退是SOP的主要病因,临床一线治疗药物双膦酸盐等主要通过抑制骨吸收发挥疗效,不能有效改善成骨功能。近年来,血管疾病和骨质疏松(OP)的关联日益受到重视,动脉硬化与OP常合并出现,且互为恶化,推测动脉硬化导致的骨缺血可能是SOP的重要原因。血管内皮生长因子(VEGF)是关联血管和骨代谢的关键因子,在OP中表达明显降低,激活后可促进骨髓间充干细胞(BMSCs)成骨分化。中药对OP的干预作用逐渐凸显优势,骨碎补活血续伤,补肾强骨,在动物实验及临床研究中均已证实有明确促进骨形成的作用,且与骨痿肾虚血瘀的病机不谋而合。其主要活性成分是骨碎补总黄酮,但具体作用机制尚不明确。目的:明确强骨胶囊(骨碎补总黄酮)治疗老年性骨质疏松的临床疗效,以及对VEGF及骨转换指标、骨密度、跌倒风险的干预疗效,探讨其可能的作用机制。方法:将符合纳入标准的SOP患者随机分为2组,包括强骨胶囊组(n=32)、对照组(n=32)。对照组给予常规钙和活性维生素D补充,强骨胶囊组在此基础上,给予强骨胶囊1粒,每日3次,餐后服用,疗程共24周。分别记录2组患者治疗前后中医证候积分,检测血钙(Ca)、磷(P)、碱性磷酸酶(ALP)、骨生化标记物、25羟维生素D(25-OHD)、VEGF等,同时测量骨密度,评估跌倒风险变化。结果:共有64例SOP患者纳入研究,包括男性22例,女性42例,平均年龄75.77±4.25岁。40例患者合并外周动脉硬化缺血,动脉硬化组(AS组)较非动脉硬化组(NAS组)有着更低的骨密度(g/cm2)(AS组腰椎0.76±0.01,股骨颈0.5 7±0.01,全髋0.61±0.01;NAS组腰椎0.8 5±0.01,股骨颈0.63±0.01,全髋0.64±0.01),且成骨功能下降更明显,1型原胶原氨基端肽(P1NP)33.75±7.47ng/mL、碱性磷酸酶(ALP)68.63±14.32mmol/L,均低于NAS组(P1NP 42.72±8.58ng/mL,ALP 73.95±12.19mmol/L),以及合并更低的VEGF水平(ng/L)(AS组75.17±14.32,NAS组91.35±15.29)。(1)干预结束,强骨胶囊组脱落2例(n=30),对照组脱落1例(n=31)。中医证候积分比较,治疗前强骨胶囊组28.47±11.43,对照组27.87±11.51,差异无统计学意义,干预后,两组证候积分均较前下降(18.66±4.5 vs.26.32±9.29),强骨胶囊组下降明显,两组治疗前后及治疗后组间比较均有明显统计学差异(P<0.01)。强骨胶囊组腰肌疼痛、酸软无力及步履艰难较前改观,视觉模拟评分(VAS)也得到明显改善,治疗有效率达到80%。(2)治疗前,两组P1NP、β胶原特殊序列(β-CTX)、25-OHD及ALP无明显差异。治疗后,强骨胶囊组P1NP较前升高(3 7.28±10.41 vs.41.02±10.29)ng/mL,差异有统计学意义,组间比较同样有显著性差异(P<0.05),对照组(37.10±11.58 vs.38.67±10.18)ng/mL。两组β-CTX均较治疗前下降,但组内及组间比较均无明显统计学意义。两组治疗后25-OHD水平均较治疗前升高,P<0.05,但组间变化不明显。(3)两组治疗前后骨密度无明显变化。(4)强骨胶囊组治疗后VEGF水平明显升高(84.74±17.98,95.34±18.03)ng/L,对照组治疗前后VEGF水平(85.75±19.64,87.36±15.63)ng/L,组间及组内比较有统计学意义(P均<0.01)。(5)两组跌倒风险评估,强骨胶囊组日常活动状态较前改善(1.13±0.52,0.73±0.27,P<0.05),平衡能力也有明显改观(1.47±0.39,1.03±0.17),较治疗前有统计学差异(P<0.01),但组间比较无差异。结论1、SOP合并动脉硬化组有着更低的骨密度及更低的VEGF水平。2、强骨胶囊能够显著改善老年性骨质疏松患者的中医临床症状,同时能升高血清VEGF,促进成骨,维持骨密度,减少跌倒风险。3、强骨胶囊可能通过刺激VEGF分泌达到改善成骨功能的作用。研究内容二强骨胶囊调节VEGF对老龄外周缺血性病变大鼠成骨细胞功能保护作用的机制研究背景:本课题前期临床研究表明,强骨胶囊治疗老年性骨质疏松疗效确切,可以增加血清VEGF水平,升高P1NP,维持骨密度,但具体机制尚不明确。目前认为伴随增龄,不匹配的血供参与SOP发生发展,而VEGF是连接血管和成骨的关键调节因子,可以通过激活BMSCs,促进成骨,经典的Wnt/β-catenin通路是参与成骨细胞转化的关键信号通路。目的:观察强骨胶囊对老龄外周动脉缺血性大鼠骨代谢异常的干预疗效,明确药物对成骨细胞功能的影响,及调节VEGF在成骨分化中的作用。方法:取SPF级雌性18月龄SD大鼠48只,随机分为2组,包括假手术组(n=5)及模型组(n=43),模型组给予左侧股动脉结扎,结扎次日行股动脉彩超观察动脉血流,以血流阻断作为造模成功标准,共有35只成模大鼠纳入后续实验。将其随机分为3组,包括模型组(n=10),强骨胶囊低剂量组(n=10),强骨胶囊高剂量组(n=15)。结扎第3天开始干预,低剂量组和高剂量组每日给予强骨胶囊灌胃,假手术组和模型组给予生理盐水灌胃,疗程4周。于结扎后2日、2周和4周采血测VEGF,其他血液指标待实验结束后取血清离心后检测骨转化标记物及钙磷指标,取部分股骨测骨密度,部分左侧股骨行HE染色及CD34标记血管,观察股骨局部血管变化,PCR检测VEGF及护骨素(OPG)的mRNA表达,Westen blot方法检测骨组织VEGF及核心结合蛋白因子2(RUNX2)的变化。结果:股动脉结扎次日,超声显像血流阻断提示造模成功,成模率81.4%。股动脉结扎4周后,模型组左侧股骨密度明显低于假手术组,提示外周动脉缺血可造成骨密度下降,诱发骨质疏松。(1)术后2日,模型组、低剂量组和高剂量组VEGF水平均明显升高,较假手术组有明确统计学意义(P<0.01),但这3组无明显组间差异(P>0.05)。结扎后2周,模型组较假手术组降低,有统计学差异(P<0.05),低剂量组及高剂量组较术后第2天水平开始回落,有统计学差异(P<0.01),但均明显高于模型组(P<0.01),低剂量组和高剂量组在术后2周无明显组间差异(P>0.05)。术后4周,模型组VEGF水平继续降低,较术后2日,2周均有明确统计学差异(P<0.01),低剂量组和高剂量组VEGF水平仍高于同期模型组,差异具有统计学意义(P均<0.01)。低剂量组4周较2周开始回落,差异有统计学意义(P<0.01),高剂量组较2周无统计学差异,(P>0.05),但较同期低剂量组仍有明确统计学差异(P<0.01)。(2)结扎4周后模型组较假手术组钙磷水平并无变化,但在高剂量干预后,血钙水平上升(P<0.01),有统计学差异;结扎后模型组骨源性碱性磷酸酶(BALP)及骨钙素(BGP)较假手术组明显降低(P<0.01),强骨胶囊干预后,低剂量和高剂量组均较模型组明显升高,差异有统计学差异(P均<0.01);β-CTX水平在模型组有所升高,但差异不明显,干预后在高剂量组可以看到β-CTX的显著降低(P<0.01)。(3)模型组(左)股骨骨密度明显低于假手术组(P<0.05),在强骨胶囊干预后,骨密度较模型组升高,并且存在剂量依赖性(P<0.05)。模型组右侧骨密度和假手术组并无明显差异,但在强骨胶囊干预后,高剂量组明显升高(P<0.01),有统计学意义。(4)在病理学角度,可以观察到结扎后模型组股骨血管密度降低,骨小梁变薄,在强骨胶囊干预后,血管密度增加,骨小梁宽度增加。(5)分析VEGF及护骨素(OPG)基因表达,模型组较假手术组显著降低(P<0.01)。与模型组相比,高剂量组可以显著提高VEGF、OPG的mRNA水平,且结果具有显著性差异(P<0.01)。低剂量组较模型组VEGF、OPG的mRNA水平也有所提高,且OPG的mRNA水平具有显著性差异(P<0.01),但其效果不及高剂量组,表明药物效果具有剂量依赖关系。(6)大鼠股骨Westen blot蛋白表达水平,与假手术组比较,模型组大鼠股骨中VEGF、RUNX2蛋白表达水平明显下降(P<0.01)。与模型组相比,高剂量组与低剂量组均能显著提高VEGF、RUNX2的蛋白表达水平(P<0.05),且呈剂量依赖的关系。结论:1、强骨胶囊可以有效增加骨骼血管密度,升高VEGF水平,促进成骨,增加骨密度。2、强骨胶囊能够通过VEGF激活成骨分化,发挥血管及骨骼的保护作用。