孕激素对去势血雌性大鼠骨密度及骨形态计量作用的初步研究

孕激素对去势血雌性大鼠骨密度及骨形态计量作用的初步研究 孕激素对去势血雌性大鼠骨密度及骨形态 计量作用的初步研究 中国骨质琉格杂志2OO2年2月第8卷第1期ChiaJ0自,.塑墼,!!?. 孕激素对去势雌性大鼠骨密度及骨形态 计量作用的初步研究 张绍芬张剑峰沈婕周光兴刘啼 【摘要】目的了解孕激素对去势雌性大鼠骨密度及骨形态计量作用.方法5o只6月龄 Wiatar雌性大鼠随机分为5组:假手术组和卵巢切除组,卵巢切除后分别加安宫黄体酮2r嘿组,安宫 黄体酮20mE组和倍美力组.手术后7d喂药.用药后3十月处死.测定各组大鼠子宫湿重,全身及 段骨骨密度并取太鼠椎骨,胫骨组织切片进行形态计量分析.结果两组孕激素组子宫湿重与卵 巢切除组相同,均显着低于假手术组与倍美力组(P<0001).假手术,雌,孕激素组全身骨密度测定 均大于卵巢切除组(P<0.05)各组股骨骨密度无显着差异.组织切片观察显示,假手术与倍美力 组骨小粱粗壮,饱满,结构完整;卵巢切除组则纤细,断裂,完整性差.孕激素组骨小粱结构优于卵 巢切除组但不及假手术及倍美力组.计量分析显示孕激素组椎骨骨小粱面积明显大于卵巢切除组 (P(0.o5)+但低于倍姜力组(P<0.05).胫骨骨小粱面积与卵巢切除组相仿.均明显低于假手术和 倍美力组(P(0.05).孕激素2mg与20mg组间无明显差异.结论两种剂量的安宫黄体酮对卵 巢切除大鼠骨质疏松均有一定防治作用.但从骨组织形态计量分析,其作用较弱, 与结台雌激素相 比,尚不足以维持骨量. 【关羹词】孕激翥;大鼠;骨密度;病理形态学;形态计量分析 ]Eltte~sdprogeeteroRe?boneqI? deityandm,a,,mor#m~ofovariectomlvedredsZ1L4NGSha一 咖,ZIL4NG胁r睁,SHENJie,etnn删矿Gynecology.Hospitaf如r?CfyT~colokg,, Fu&m,Shanghai20001l,China..凸jw?ofP~hotogy.&hool矿附腑Anima2sof Fu&mUnivers~,s】,20~32.c [Abga-act]Objeet~eTo~tudytheeffectsofprogesteronec*ntheboL'tema鹧 demityfBMD)endhislo. m眦曲伽孵时of州aIiect0|zedrata.Me@~lsFyfernateWistarrats,6monthsold.w盱 erand0mi~edintofive groups:mcarleclomizedgrouip(OVX);sham-OVX;theremainingdueegmupswmovariect omizedandtrealed withmedmxyImogesterone?etate(MPA)2mg,MPA加 mgandpremmin.respectively.Sevendays血ropem- fion,all?bwereventhemedicinefor3monthsrItn,theyweresacfiliced,endtheiruITlewet 岫,total andmoralBMDremeamredPathomoqahologyandhistomoxphomettyofthetibiaandwebra ofratsm observed.R蚺lsuterinewet,~ightofboth咖PAgroupswerethesaxe,e鹏 dmtofO'VXgroup. hutth盯 Iealls~gnificantly]owe~thallthoseofsham-OVXandpremanngroups(P(0001).BMDsofs ham- OVX,pI郫nandprogesteronegroups岬 allhighertthatOVXgroup(P(0.05).IewiltsI1odiffe encei?~emoralBMDbetweendie,rentgr0I】ps. HinD脚rph0舒showedsturdyandintact~ularbonein sham-OVXandpremarmgroups,".chileslender,brokenandhs*intactm~becularbonew?obrvedinOVX group.TI-emeantmbecu1a[-area(MTA)ofvertebraofbothMPAgroupsweresi目fieantly-巳rthanlIIall OVXg唧B(P(0.05).butlowerthaninpmmaz~groups(P(0.05).0differencei?MATof曲aW舢ob. sm,edbeIWe眦bothMPAgroupsandOVXgroup;theywereal1日i印ificam]ylowertIlallthoseinsham-OVX, and premaringroup~(P(0.05).|ew圳90differencebe即MP^2mgand20mggrouDB.Com.1udo~MP^ dbothd1咿Bhascertainpreventivee~ecton嘴teop0r0Bi号inovariectomizedr 幽.hI.titislemstrongtIlallcon]u. gatedestm~nandisnot?0IItom血血thebonenms. 【K玎words].ter0|Ie;Rats;Boaema鹌den嘶;Pathomorphology;Histomo~hometty 绝经后雌激素水平下降是骨质疏松症发病的重 要因素,雌激素替代治疗对骨质疏松防治作用已进 作者单位:200011上海,复旦大学附属扫产科医院妇科(张帮 芬,张蓟峰,沈艟,刘野),实验动物部病理科(周光兴) ? 论着? 行了大量研究并得到充分肯定.绝经后妇女孕激素 水平亦急剧下降,而孕激素对骨量的作用仍有一些 不一致的报道.我们通过动物实验研究初步观察孕 激素(安宫黄体酮,MPA)对去势雌性大鼠骨密度与 中国骨质蘸桧杂志20O2年2月第8卷第1期CArlaJ0 骨组织形态计量的作用. 材料和方法 1.动物分组:50只6月龄雌性清洁级Wister大 鼠体重t70,230g,由上医大实验动物部提供(合格 证号02—22—12),随机分为5组,每组l0只.A 组:候手术组(SHAM),B组:单纯切除卵巢组 (O,?),C组:安宫黄体酮2组(OVX+MPA2),D 组:安宫黄体酮20组(OVX+MPA20),E组;倍美 力0.625nag组(OVX+E).假手术组行候性手术 (去陈卵巢周围腹腔少许脂肪),其余各组均行双侧 卵巢切陈术.术时均予1%戊巴比妥钠加rnkg腹 腔注射麻醉.SHAM组有一只大鼠因麻醉过深在手 术后死亡.手术后7d各组开始灌药.共3个月. 灌药方案:A组与B组给予甲基纤维素.C组与D 组给予安宫黄体酮溶液,剂量分别为1.6rng/kg/d及 16kg/d.E组予倍美力溶液,0.5mglkg/d.药物 剂量相当于临床患者每公斤体重剂量的40倍.实 验期闻自由摄食(上医大实验动物部提供固体 饲料)和饮水. 2.子宫湿重:实验末所有动物颈动脉插管放血 处死,随后取子宫并称重量. 3.全身与股骨骨密度:大鼠处死后各组随机取 6只大鼠置DPX—L型双能x线骨密度仪(美国. nat公司生产)探头下,应用动物全身骨密度测定软 件作全身扫描,测定全身骨密度.每只大鼠取左侧 股骨,安置在装有蒸馏水的支架上,以全长的1t2交 界处为测量点,应用SPA单光子骨密度仪(中国测 试技术研究院装置)作骨横越扫描,测出值即为股骨 骨密度. 4.骨组织病理切片形态观察与计量分析:取第 三腰椎中间和右侧胫骨上113处骨组织标本,去净 软组织,10%中性甲醛固定.骨标本经常规脱钙,包 埋,制成5m厚的组织切片,椎体标本取横切面,胫 骨标本取纵切面.作HE染色.切片采取混合编号, 双盲法进行病理形态学观察并摄片.采用Q52O型 自动图像分析仪(英国Camb,idse公司)作骨形态计 量.每组随机取3只大鼠的切片,每个切片随机测 3个视野,共9个视野,取平均值,取一固定视野面 积(67306.82/xm2)测量其中骨小粱面积. 5.统计学处理:各项参数以均值加减标准差表 示.SPSS软件行方差分析并行Newman-Keuls组问 比较. 结果 1.各组大鼠子宫湿重,全身与股骨骨密度 见表1.A,E组子宫湿重明显高于B,c,D组, B,C,D组间差异无显着性.A,C,D,E组全身骨密 但均明显高于B组.各组股骨骨密 度无明显差异, 度差异无显着性. 2.骨组织病理形态学观察 见图1.大鼠腰椎骨组织切片显示,A组与E 组骨小梁粗壮,饱满,着色较深,形态结构完整.骨髓 腔相对较小,腔内造红细胞数量较多;B组骨小粱纤 __ _ll田1各组腰椎骨小粱形态结构比较 国骨质豌橙杂志?02年2月第8巷第1期JOsteeF4woe,Feb.20{~,~d8,No 表1各组大鼠子宫湿重,全身及股骨骨密度检测结果 注:与B.C,D组比较,*P<001;与B组相比较,**P<0.05 细,着色淡,形态结构完整性差,有扭曲和断裂,髓腔 大小不一,腔内造血细胞减少.c组骨小粱形态较 A,E组差,但小粱连接性尚可,髓腔内造血细胞数量 较多.D组骨小梁纤细,连接性差,骨髓腔内造红细 胞数量较少.各组胫骨切片观察结果与椎骨类似, 但c组胫骨骨小梁显得较为粗牡,着色深,D组胫骨 骨小梁连接性尚好. 3.骨组织形态计量 见表2.A,c,D,E组大鼠椎骨骨小粱面积均明 显大于B组,但c,D组与E组比较则有显着降低. A,E组胫骨骨小粱面积则大于B,c,D组,B,c,D组 差异无显着性. 表2各组大鼠椎骨和胫骨骨小粱面积(n:9) 注:与B组比较*P<005**P(001;与B,C,D组比较 P<0惦 讨论 绝经后骨丢失伴随着雌孕激素缺乏,一般认为 补充孕激素对骨质巯松也有防治作用.19去甲基 睾丸酮类衍生物如炔诺酮可以增加绝经后妇女骨密 度.有人认为炔诺酮有一定的雄激素和雌激素样作 用,动物实验显示其与大鼠的雌激素受体起作用…. 炔诺酮还能通过竞争结合骨细胞表面的糖皮质激素 受体,发挥抗糖皮质激素作用,减少骨丢失.但大剂 量长期应用炔诺酮对肝脏以及血脂,血糖代谢有不 良影响.17一a羟孕酮类衍生物如安宫黄体酮较接 近天然孕酮,其雄激素作用较弱,副作用较少.我们 通过动物实验研究观察不同剂量安官黄体酮对骨质 疏松的防治作用. 子宫是雌激素作用的靶器官,实验末各组大鼠 子宫湿重反映了各组雌激素水平.假手术组与结合 雌激素组子宫湿重大于去势组与MPA2mg,MPA20 组.去势组与MPA组子宫湿重无差异,提示孕 激素治疗组雌激素水平低下,与去势组相似. 大鼠全身骨密度测定被认为是动物骨代谢研究 中骨量改变的较精确的指标,与外周骨密度测定 相结合可用以评价骨代谢改变.我们的实验观察到 MPA2MPA20mg组全身骨密度均大于去势组, 而股骨BMD无明显改变.股骨以皮质骨含量为主, 推测孕激素改变骨量主要是通过对以椎骨为主的小 梁骨起作用的. 骨力学强度取决于骨基质的材料特征,骨显微 结构及骨矿质含量.骨量降低并非是骨折发生的唯 一 条件,骨显微结构改变更能反映骨力学强度变 化"我们采用椎骨和股骨骨化活跃的近软骨化骨 处作定位观察,选用骨小梁显微结构作为观察指标, 各片均取一固定视野面积,测定其中骨小粱面积进 行比较.动物实验结果显示MPA组骨小梁形态结 构不及假手术及雌激素组粗壮,饱满,但优于去势 组.去势组骨小粱完整性差,纤细,扭曲,断裂,符台 骨质疏松模型.从形态学观察,MPA2mg组骨小梁 结构似略优于MPA20mg组.本实验对骨组织形态 计量分析亦显示MPA组椎骨骨小梁面积低于雌激 素组,但高于去势组.胫骨骨小梁面积则显示MPA 组与去势组无明显差异,均低于假手术组与雌激素 组.形态计量的分析在MPA2mg与MPA20mg问 均无差异.MPA对骨量的作用有一些不一致的报 道.我们对去势7d后大鼠应用MPA3个月的实验 研究初步观察到MPA对卵巢切除大鼠骨质疏松有 一 定防治作用,但比结台雌激素组效果差.结合雌 (下转第42页) 中国骨质疏杜杂志2002年2月第8卷簟I期ChinJ 差异(P<O.05).POF患者比自然绝经的B/OlD偏 低.' 讨论 卵巢性激素不仅对下丘脑.垂体有反馈作用,而 且卵巢自身分泌和旁分泌协同优势卵泡颗粒细胞产 生雌激素.目前认为女性绝经后心血管疾病发病 率较绝经前增高与雌激素缺乏有关,还认为雌激素 的缺乏是早老性痴呆的发生原因之一.35岁以 后骨形成减慢,骨吸收增加,骨量开始丢失,每年丢 失全身骨量的0.3%一0.5%,很少超过1%.但绝 经后5年内小粱骨丢失率达到每年3%一5%左右 因此使骨结构及 手术绝经较自然绝经会更快一些. 功能发生变化,脆性增加,产生骨痛,体态变异,骨折 危险性增加可见卵巢的生理功能对女性生活质量 及寿命的长短是至关重要的.自然绝经时卵巢功能 有一逐渐减退的过程,而手术绝经,尤其是双侧卵巢 切除患者,卵巢功能在短期内突然衰竭,这些妇女缺 少一个雌激素水平逐渐下降的过程,如未能及时采 取补充雌激素或其他措施,往往更年期症状出现的 早且明显尽管子宫切除手术保留全部或部分卵 巢,但因手术可能影响了卵巢的血液供应,也会缩短 卵巢功能逐渐减退的过程. 1987年Eriksen等首次证实人成骨细胞上存在 着雌激素受体,雌激素直接调节骨代谢并最近的研 究证实破骨细胞是雌激素的靶细胞,雌激素通过 促进破骨细胞的凋亡而调节部分骨代谢并能直接抑 制破骨细胞,加强成骨细胞的代谢;促进降钙素的分 泌,降低破骨细胞对甲状旁腺素的敏感性{促进l, 25双羟维生素D的合成,增加肠钙吸收.提高胰岛 素样生长因子(IGF.1)对骨的影响;抑制白介素.6对 破骨细胞的促进作用.老年妇女任何时闯均可开始 应用HRT.Notelovilz报道长期适当地使用雌激素 使髋骨骨折的危险性降低50%一60%. 我们的研究也证实了POF的病人由于绝经时 间较长没有及时的预防和治疗,比自然闭经的骨量 丢失早并且快,骨量就比同龄妇女丢失的多.不仅 PMO首选HRT,既能改善全身症状叉能提高骨量, 重要是对那些poF及有妇科手术史的病人更应积 极地加以预防,尽管这些妇女从年龄上尚未到更年 期,但生理变化上可认为进入更年期了.及时地向 尽早采用HRT进行治疗. 她们讲清防治的重要性, 参考文? ISlloll~mz—Sehaebt~M鼬"bI呷山e砷gu?,?cIi?,re_ moteeff~ts,皿dvte0f啪inm由mnmt_帅yd!eel1 ezii,l996,65(4):687. 2TangMX?JD,StemY,nEffect0f髓咿lng瑚0p叭Be 0lI日kandat0?耐0f^1eL砌'Bdim.-,l996,348 (9O25):429. 3K哪ednT,M|lIoH,Yu啪T,etalEI'e?iT"Kbb糟呻t_啪 directlyirIdI_cip0p咖of山e?糟穹叫bing0I皓.cI瞄lB.JExp M耐.1997.186:499~5. 4Nelelo~itzMEB?.町l山ey0Bl簏pwo$;ncipkp~tiee. AmJNedSeA,1997,313:2-12. (上接第34页) 激素0.625mg/d是维持骨量的金标准,与此标准相 比,安官黄体酮2mg或者20mg剂量虽可能减少骨 量丢失,但均不足以维持骨量.我们的实验结果亦 显示低剂量NPA2nag组的防治作用似并不比20mg 组差.Curtdy曾对内异症,盆腔痛妇女予NPA50 r-g,d治疗,结果出现闭经,腰椎骨量显着下降.认 为高剂量NPA导致性腺功能减退,雌激素缺乏则可 引起骨量丢失.本实验提示孕激素对骨丢失的作用 似乎并不依赖于雌激素水平.Prior认为NPA能 刺激骨形成,但在骨重建单位中骨吸收仅需3周,新 骨形成则需3月,因此在细胞水平上以骨吸收占主 导地位.如骨吸收急剧增加时,NPA则不能起增加 骨量作用,骨吸收水平可能是NPA对骨量作用结果 不一致的原因之一.不同剂量孕激素对骨量,骨组 织结构,骨力学强度的作用还有待进行基础与临床 相结合的深入研究才能确定. 参考文? 1ElderedJM.H?皓PJ,0m?EJ.Ar蛐d帅zd删?eHindplacebo ?ntmUedlri0fthedecb0nb帅e?蛐0fthe0?nKn?_啪0f darelina舶lBIe肌dT眦山id舡CIEn由l,1992.37;354-359. 2戴克或骨质疏橙症导致骨力学性能下降的机理,中华骨科杂 志,19,I7:4?406. 3王洪复,翁世芳大鼠骨密度测定方法及其在量质疏橙模型建立 中的应用中国骨质琉橙杂志,1995,B(1);8-9. 4Cun如T,F丑q丑rcM,c?ishJsb哦-衄me?b0fl嘞d*eo med彻叮P堆eMleB咖椰bonedenshyin啪pm随l…J ClinEndtBb,1996,81:IOI4-1017. 5IMorJcHid0嘣ypter?*,r|teB0f憎or叫蛐d ch^flg瞄inBp叫b.曲.JcrmEn由c-i?l矾妯.I996,8l;4:r~O- 4501