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骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)属于脊柱骨折,多发于中老年人,为临床最为常见的骨质疏松性骨折之一,严重影响患者脊柱功能、日常活动能力等,且发病率、致残、致死率均较高。现阶段,临床多以经皮椎体成形术(PVP)对OVCF患者进行治疗,临床疗效确切,可迅速缓解骨折引起的疼痛,促进椎体形态和功能恢复,但其对患者骨质疏松程度及骨质疏松引起的疼痛改善效果欠佳,故临床倡导PVP术后予以适当的干预以改善手术效果[1]。西医临床常用药物为碳酸钙D3,但有研究[2]指出其对部分患者的干预效果较差,临床多与中医药物干预、锻炼等相结合对PVP术后OVCF患者进行治疗。中医学认为,OVCF属“骨痿”范畴,主要病机为肾精不足、气滞血瘀所致骨质枯槁,肝肾阴虚证为其主要证型之一,应治以滋补肝肾,填精壮骨[3]。中药膏方含阿胶、枸杞子、鸡血藤、党参等,根据临床中药机制可见其有补肾填精、益气健脾、通络止痛等功效,但其对PVP术后OVCF患者的疗效及机制尚未完全明确[4]。故设立本研究,以120例于我院行PVP治疗的OVCF患者为研究对象进行前瞻性随机对照研究,旨在进一步观察中药膏方联合八段锦治疗PVP术后OVCF患者的疗效,为其临床应用提供参考。
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前瞻性选取120例2016年1月至2017年9月于我院行PVP治疗的OVCF患者为研究对象,患者均知情同意,按随机数字表法将其分为观察组(60例),对照组(60例)。本研究经我院医学研究伦理研究委员会审核通过。观察组:男35例,女25例;年龄50~80岁,平均(66.27±2.15)岁;体质量指数(BMI)19~25 kg/m2,平均(22.35±0.41)kg/m2;骨质疏松病程1~5年,平均(2.51±0.22)年;骨折病程1~3周,平均(1.55±0.12)周;骨压缩程度[5]:轻度16例,中度30例,重度14例。对照组:男33例,女27例;年龄51~78岁,平均(66.18±2.20)岁;BMI 19~25 kg/m2,平均(22.41±0.42)kg/m2;骨质疏松病程1~5年,平均(2.48±0.20)年;骨折病程1~3周,平均(1.52±0.13)周;骨压缩程度:轻度15例,中度29例,重度16例。两组性别、年龄、BMI、骨质疏松病程、骨折病程、压缩程度等一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
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①中医诊断符合《中医药防治原发性骨质疏松症专家共识(2015)》[6]中肝肾阴虚证相关辩证标准,西医诊断符合《骨质疏松性骨折诊疗指南》[7]中OVCF相关诊断标准,并经临床检查确诊者;②均为胸腰椎骨折,且是首次因OVCF就诊者;③无PVP相关禁忌,手术成功,且术后生命体征平稳者;④近3个月内未行特殊的抗骨质疏松治疗,同期未接受其他治疗者;⑤无脊髓损伤或神经根症状者等。
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①椎体爆裂性骨折、陈旧性胸腰椎压缩性骨折或肿瘤、感染等所致病理骨折者;②脊柱结核、骨肿瘤者;③继发性骨质疏松者;④精神障碍、认知能力或沟通能力障碍者;⑤伴严重器官障碍、急性腰扭伤、骨瘤骨转移、强直型脊柱炎、四肢新鲜骨折、软组织损伤者等。
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对照组予以碳酸钙D3咀嚼片[重庆海默尼制药有限公司,国药准字H20205039,碳酸钙1.25 g(相当于钙0.50 g)、维生素D3 200 IU]口服,每次1片,每日2次。同时指导患者每天摄入适量豆类、瘦肉、牛奶、鱼类等优质蛋白(1.20~1.40 g/kg),进行适当的日光浴及行走锻炼(30 min以上)。
观察组在对照组基础上予以中药膏方(将阿胶、枸杞子、鸡血藤、党参各200 g,鹿角胶、茯苓、桑寄生、熟地黄、牛膝、丹参、威灵仙各150 g,龟板胶、白术、骨碎补、神曲各100 g,炙甘草60 g制成膏剂后即得)口服,开水调服,每次10 g,每日2次。同时指导患者进行八段锦锻炼,所用方法为改良八段锦第八式:躯体直立,两足平行分开(与肩同宽),两手臂自然下垂,手指稍并拢,掌指向前,两膝关节屈曲135°~170°;两眼平视前方,微张口,平稳呼吸,全身放松2 min,紧接着保持原来体位尽可能屈膝下蹲,然后在双上臂伸直情况下慢慢上举到水平,慢慢随之站起(保持躯体直立下),至身体直立时顺势将两脚跟向上提起(期间慢慢匀速吸气到最满并憋气),停顿10~15 s;两脚跟下落着地,双手臂随之顺势下落,回到膝关节屈曲位(期间慢慢匀速呼气);每次7个循环,每日3次。两组均治疗6个月,并随访3年。
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根据《中药新药临床研究指导原则》[8]可将两组治疗6个月后的疗效分为临床治愈(腰部功能完全恢复,临床症状、体征完全消失,X射线可见压缩椎体恢复正常状态),显效(腰部功能没有完全恢复,临床症状、体征基本消失,X射线可见压缩椎体恢复正常状态),有效(腰部功能没有完全恢复,临床症状、体征减轻,X射线可见大量骨痂形成,但未完全愈合),无效(腰部功能有改善,临床症状、体征有减轻,但X射线可见几乎无骨痂形成)。临床治愈率=临床治愈例数/总例数;显效率=显效例数/总例数;有效率=有效例数/总例数;无效率=无效例数/总例数。总有效率=(临床治愈+显效+有效)例数/总例数。
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以疼痛视觉模拟评分法(VAS,0~10分)[9]评估两组治疗1、3、6个月的腰背疼痛情况,得分越高提示患者腰背疼痛程度越严重。
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以BMD测定仪(QDR 4500C,美国Hologic公司)检测两组治疗前、治疗6个月后的腰椎、股骨颈BMD;以X射线检查两组治疗前、治疗6个月后的Cobb角、AVBH。
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抽取两组治疗前、治疗6个月后的晨起空腹静脉血3 ml,离心机3 000 r/min离心15 min,分离血清,以全自动电化学发光分析仪(罗氏Cobas e601,北京东方迈润医疗器械有限公司)检测血清I型原胶原降解产物(β-Cross I)、N端中段骨钙素(N-MID Ost)、甲状旁腺素(PTH)水平。
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记录两组随访时间及随访1年内、1~3年内PVP术后推体再骨折发生率,同1例患者发生多次再骨折仅算1例。
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数据采用SPSS 21.0(IBM公司,美国)统计学软件进行分析,计量资料采用(
$\bar x $ ±s)表示,组内比较使用配对t检验,治疗前、治疗6个月后的比较使用独立样本t检验,多组间比较采用F检验;计数资料采用[n(%)]表示,使用χ2检验进行比较。 -
治疗6个月后,观察组临床治愈率为73.33%,高于对照组的53.33%(P<0.05);而两组显效率、有效率、无效率、总有效率比较差异无统计学意义(P>0.05,表1)。
表 1 两组患者临床疗效比较[n(%)]
组别 例数 临床治愈率 显效率 有效率 无效率 总有效率 观察组 60 44(73.33) 13(21.67) 3(5.00) 0(0.00) 60(100.00) 对照组 60 32(53.33) 20(33.33) 8(13.33) 0(0.00) 60(100.00) χ2 5.167 2.048 2.502 P <0.05 >0.05 >0.05 -
治疗前,两组患者VAS评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。与治疗前比较,治疗3、6个月后两组VAS评分均降低,且观察组低于对照组(P<0.05);与治疗3个月后比较,治疗6个月后,两组VAS评分均降低(P<0.05,表2)。
表 2 两组患者不同时点腰背疼痛情况比较(
$\bar x $ ±s,分)组别 例数 治疗前 治疗3个月后 治疗6个月后 观察组 60 7.55±0.37 2.47±0.33* 1.14±0.23** 对照组 60 7.52±0.35 3.51±0.51* 2.36±0.42** t 0.456 13.262 19.735 P >0.05 <0.05 <0.05 *P<0.05,与治疗前比较;**P<0.05,与治疗3个月后比较 -
治疗前,两组患者BMD、Cobb角及AVBH比较差异无统计学意义(P>0.05)。与治疗前比较,治疗6个月后两组腰椎、股骨颈BMD及AVBH均升高,且观察组高于对照组(P<0.05);而两组Cobb角均降低,且观察组低于对照组(P<0.05,表3)。
表 3 两组患者BMD、Cobb角及AVBH变化情况比较(
$\bar x $ ±s)时间 组别 例数 腰椎BMD(g/cm3) 股骨颈BMD(g/cm3) Cobb角(°) AVBH(%) 治疗前 观察组 60 0.70±0.07 0.68±0.06 23.09±2.51 53.93±7.26 对照组 60 0.69±0.08 0.67±0.07 23.11±2.49 54.04±7.44 t 0.729 0.840 0.044 0.082 治疗6个月后 观察组 60 0.93±0.08* 0.93±0.07* 6.47±1.98* 96.56±9.41* 对照组 60 0.84±0.11* 0.85±0.08* 8.91±2.26* 85.73±8.04* t 5.125 5.829 6.290 6.778 *P<0.05,与治疗前比较 -
治疗前,两组患者血清β-Cross I、N-MID Ost、PTH水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。与治疗前比较,治疗6个月后,两组血清β-Cross I、N-MID Ost、PTH水平均降低,且观察组低于对照组(P<0.05,表4)。
表 4 两组患者骨代谢指标比较(
$\bar x $ ±s)时间 组别 例数 β-Cross I(ng/ml) N-MID Ost(ng/ml) PTH(pg/ml) 治疗前 观察组 60 0.79±0.13 42.10±9.53 62.28±9.42 对照组 60 0.78±0.14 41.98±9.52 62.25±9.39 t 0.405 0.069 0.017 治疗6个月后 观察组 60 0.67±0.10* 36.15±5.46* 52.47±4.02* 对照组 60 0.73±0.12* 38.93±6.14* 57.45±5.72* t 2.975 2.621 5.518 *P<0.05,与治疗前比较 -
两组患者随访时间、随访1年内、1~3年内PVP术后推体再骨折发生率比较,均无统计学意义(P>0.05);随访3年内,观察组PVP术后推体再骨折发生率为3.33%,低于对照组的20.00%(P<0.05,表5)。
表 5 两组患者PVP术后推体再骨折发生率比较
组别 例数 随访1年内发生率
[n(%)]随访1~3年内 合计
[n(%)]随访时间
($\bar x $±s, 年)发生率
[n(%)]观察组 60 2(3.33) 1.94±0.43 0(0.00) 2(3.33) 对照组 60 7(11.67) 1.86±0.72 5(8.33) 12(20.00) t/χ2 3.003 0.739 3.339 8.086 P >0.05 >0.05 >0.05 <0.05 -
骨质疏松为临床常见的慢性骨代谢异常疾病,可见骨钙含量减少、骨量下降,极易出现骨折,OVCF为其临床常见类型。OVCF发病后可致患者出现椎体高度下降、疼痛、功能障碍等,未得到及时有效的治疗,可致残、致死,且其再发骨折风险高[10]。现阶段,微创PVP治疗为大多保守治疗无效的OVCF患者的主要选择,可恢复椎体力学强度、稳定骨折,但骨转换率及骨量流失未能纠正,且手术造成的内外骨膜血管损伤及制动可能会加重骨质疏松而影响患者预后[11]。故PVP术后予以适当的干预治疗至关重要,临床常用药物为碳酸钙D3,其可促进骨质形成而缓解骨质疏松程度,但其多偏重于抑制骨吸收,减轻骨质流失。近年来,越来越多的研究[12-13]发现,中医药治疗PVP术后OVCF有一定成效,其既能抑制流失,又能促进成骨形成,在抗骨质疏松、促进骨折愈合、防治再骨折发生等方面优势明显,现已备受临床医生青睐,但关于何种药物更佳尚无统一定论。
中医认为OVCF属“骨枯”、“骨萎”、“痹证”等范畴,肾中精气是骨生长发育的根本,脾胃为后天之本,气血生化之源,故其发病机制主要为肾精亏虚、脾精不足所致骨骼失养;外伤导致筋脉损伤、气血运行不畅,加之患者湿热寒邪侵袭、肾脾虚亏,容易加重气滞血瘀症状,使得骨骼和筋骨失去濡养,导致骨关节萎缩、活动不利等而诱发OVCF,故治疗应补肾壮骨、活血行气、舒经通络、消肿止痛[14]。中药膏方中的阿胶、枸杞子、鹿角胶、龟板胶可补血益气、填精益髓,其中,龟鹿二仙胶中鹿角胶、龟板胶为主方,与党参、枸杞子配伍可增强益气养阴、补肾填精益髓之功;鸡血藤可活血补血、舒筋活络、疏风止痛;党参可补中益气、生血行血;茯苓可利水消肿、益气健脾;桑寄生、熟地黄、骨碎补、牛膝可补肾壮骨;丹参、威灵仙、神曲可健脾和胃、消食调中,进而减轻膏方的厚腻;炙甘草可补脾和胃,益气复脉,同时调和诸药;全方可发挥补肾填精、益气健脾、通络止痛之功效[15-16]。同时八段锦作为一种由八节不同动作组成的一套医疗、康复体操,其通过人体垂直方向的应力刺激成骨、下蹲平衡锻炼、膀胱经的经气疏通等可对OVCF患者产生舒筋活络的良好功效,进而有助于促进患者腰部功能恢复,提高患者临床疗效。本研究显示,治疗6个月后,观察组临床治愈率高于对照组,且治疗3、6个月后VAS评分低于对照组,进一步说明中药膏方联合八段锦治疗PVP术后OVCF可有效缓解患者腰背疼痛,疗效显著。
OVCF的发生发展与骨代谢及转换密切相关,其中,β-Cross I为骨吸收的重要指标,N-MID Ost为骨形成、骨转换的重要指标,可直接反映成骨细胞的活性与数量变化,PTH则可加速骨代谢活跃,促进骨吸收,血清β-Cross I、N-MID Ost、PTH水平升高提示患者骨转换成程度严重,可促进病情进展,不利于PVP术后腰部功能的恢复[17]。本研究显示,治疗6个月后,观察组腰椎、股骨颈BMD及AVBH高于对照组,Cobb角、血清β-Cross I、N-MID Ost、PTH低于对照组,且随访3年内PVP术后推体再骨折发生率低于对照组,提示中药膏方联合八段锦治疗PVP术后OVCF可调节患者机体骨代谢,提高腰椎、股骨颈BMD及AVBH,降低Cobb角,促进腰部功能的恢复,降低PVP术后推体再骨折发生率。PVP术后OVCF患者骨折愈合的本质为骨重建,该过程涉及局部微环境的构建、成骨细胞的活化、大量血管的生成等,而现代药理学研究[18-20]指出,中药膏方中的骨碎补含双氢黄酮苷、黄酮等成分,可提高BMD,刺激成骨细胞增殖分化,防止骨吸收、促进骨形成,发挥抗骨质疏松、促进骨折愈合等作用,进而促进腰部功能的恢复;牛膝含牛膝竹节参皂苷,可发挥较好的抗炎、止痛、改善微循环作用,有助于促进局部微环境的构建而促进患者骨折愈合,进而降低再骨折发生率。同时联合八段锦进行治疗,可有效疏通OVCF患者经络,促进机体气血运行通畅,进而可增强中药膏方促进患者腰部功能恢复的作用,降低患者PVP术后推体再骨折发生率。而对照组由于仅进行常规对症治疗,而未对患者采取中药膏方联合八段锦等治疗,故患者复发的风险明显增加。
综上,中药膏方联合八段锦治疗PVP术后OVCF可降低其血清β-Cross I、N-MID Ost、PTH水平,调节机体骨代谢,有助于提高腰椎、股骨颈BMD及AVBH,降低Cobb角,促进腰部功能的恢复,进而缓解患者腰背疼痛,降低PVP术后推体再骨折发生率,疗效显著。
Curative effects of traditional Chinese medicine paste combined with Baduanjin in treatment of osteoporotic vertebral compression fracture after PVP
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摘要:
目的 观察中药膏方联合八段锦治疗经皮椎体成形术(PVP)术后骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)患者的疗效。 方法 前瞻性选取120例2016年1月至2017年9月于我院行PVP治疗的OVCF患者为研究对象,按随机数字表法将其分为观察组(60例),对照组(60例)。对照组予以碳酸钙D3咀嚼片口服,同时进行常规指导;观察组在对照组疗法的基础上予以中药膏方口服,同时进行八段锦锻炼。两组均治疗6个月,并随访3年。观察两组治疗6个月后的疗效及治疗1、3、6个月的腰背疼痛情况,比较两组治疗前、治疗6个月后的骨密度(BMD)、椎体后凸角度(Cobb角)、椎体前壁高度(AVBH)变化情况及骨代谢指标水平,记录两组随访时间及随访期间PVP术后推体再骨折发生率。 结果 治疗6个月后,观察组临床治愈率为73.33%,高于对照组的53.33%(P<0.05)。与治疗前比较,治疗3、6个月后两组视觉模拟评分法(VAS)评分逐渐降低,且观察组低于对照组(P<0.05)。与治疗前比较,治疗6个月后两组腰椎、股骨颈BMD及AVBH均升高,且观察组高于对照组(P<0.05);两组Cobb角及血清I型原胶原降解产物(β-Cross I)、N端中段骨钙素(N-MID Ost)、甲状旁腺素(PTH)水平均降低,且观察组低于对照组(P<0.05)。两组随访时间、随访1年内、1~3年内PVP术后推体再骨折发生率比较,均无统计学意义(P>0.05);随访3年内,观察组PVP术后推体再骨折发生率为3.33%,低于对照组的20.00%(P<0.05)。 结论 中药膏方联合八段锦治疗PVP术后OVCF可降低其血清β-Cross I、N-MID Ost、PTH水平,调节机体骨代谢,有助于提高腰椎、股骨颈BMD及AVBH,降低Cobb角,促进腰部功能的恢复,进而缓解患者腰背疼痛,显著降低PVP术后推体再骨折发生率。 Abstract:Objective To study the curative effects of traditional Chinese medicine paste combined with Baduanjin in treatment of osteoporotic vertebral compression fracture (OVCF) after percutaneous vertebroplasty (PVP). Methods 120 OVCF patients treated with PVP in our hospital from January 2016 to September 2017 were divided into the observation group (60 cases) and the control group (60 cases) according to the random number table method. The control group was given calcium carbonate D3 chewable tablets orally with routine guidance. In addition to the same treatment as the control group, the observation group received the traditional Chinese medicine paste orally with Baduanjin exercise. Both groups were treated for 6 months and followed-up for 3 years. The curative effects in the two groups after 6 months treatment and the low back pain after 1, 3 and 6 months of treatment were recorded. The changes of bone mineral density (BMD), kyphosis angle (Cobb angle), anterior wall height of vertebral body (AVBH) and level of bone metabolism indexes in the two groups were compared before and after treatment for 6 months. The follow-up times and the incidences of push-back fracture after PVP during follow-up were recorded. Results After 6 months of treatment, the clinical cure rate of the observation group was 73.33%, which was higher than 53.33% of the control group(P<0.05). Compared with pretreatment, the scores of visual analogue scale (VAS) in the two groups gradually decreased after 3 and 6 months of treatment, and the observation group had a lower scores than the control group (P<0.05). After 6 months treatment, BMD and AVBH of lumbar vertebrae and femoral neck in both groups increased, and the observation group was higher than that in the control group. The Cobb angle and serum levels of Type I procollagen degradation products (β-Cross I), the n-terminal middle osteocalcin (N-MID Ost) and parathyroid hormone (PTH) decreased in both groups, and the observation group was lower than those in the control group (P<0.05). There was no significant difference in fracture incidence after PVP in the year 1, year 1 to 3 follow up between the two groups (P>0.05). During the 3 years follow-up, the incidence of push-body fracture after PVP in the observation group was 3.33%, which was lower than that in the control group 20.00%( P<0.05). Conclusion Traditional Chinese medicine paste combined with Baduanjin reduced the serum levels of β-Cross I, N-MID Ost and PTH, regulated bone metabolism, improved BMD and AVBH of lumbar vertebrae and femoral neck, reduced Cobb angle, promoted the recovery of lumbar function, alleviated patients' back pain, lowered the incidence of push-body fracture after PVP. The curative effects were remarkable. -
高脂血症是指血液中脂质水平异常,通常表现为总胆固醇(TC)和/或甘油三酯(TG)升高,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)降低[1]。高脂血症是心脑血管疾病的重要危险因素,可诱发动脉粥样硬化,导致冠心病、脑卒中、心肌梗死,增加心脑血管疾病的发病率和病死率。因此,预防和控制高脂血症具有重要意义[2]。国内外研究和临床实践证明,血脂异常是可以预防和控制的。胆固醇水平降低可显著减少心肌梗死、缺血性卒中事件、心血管死亡,提高心血管病患者的生活质量,有效减轻疾病带来的负担[3]。据统计全球每年约有3000万人死于高脂血症等脂代谢紊乱疾病,且呈逐年增长趋势[4]。
姜黄素是从姜科植物姜黄的干燥根茎中提取的一种多酚类物质[5]。它被认为是姜黄中最重要一类活性成分,具有一系列药理活性,如抗氧化、抗癌、抗炎、细胞保护和降低血脂等[6]。有研究表明,姜黄素对氧化应激、抑制癌症和炎症的进展有显著疗效[7]。此外,姜黄素的降脂作用也被广泛研究。综上所述,姜黄素可作为一种潜在的候选药物用于控制高脂血症所诱导的疾病,如动脉粥样硬化。众所周知,他汀类药物是一种临床常用的治疗高胆固醇血症和相关动脉粥样硬化疾病的处方药,而目前姜黄素已被证明在降低血浆总胆固醇和甘油三酯方面与他汀类药物疗效相当。然而姜黄素存在溶解度低和渗透差的问题,从而导致其口服给药时药物生物利用度低,对于高脂血、动脉粥样硬化等需要达到一定血药浓度为疗效前提的病症来说,姜黄素的传统剂型与市售剂型均无法达到理想的治疗效果。
本研究前期成功构建了姜黄素纳米乳口服给药系统,改善了姜黄素水溶性差的特性。基于此,本文继续探究了姜黄素纳米乳在大鼠体内的药动学特性,观察其对高脂血症模型大鼠的治疗作用,为姜黄素的临床应用提供更多的理论依据。
1. 仪器与试药
1.1 仪器
101A-2型干燥箱(上海实验仪器总厂);AG285十万分之一电子分析天平(瑞士MettlerToledo公司);SB100D超声波清洗器(宁波新芝生物科技股份有限公司);Agilent 1100高效液相色谱仪(美国安捷伦科技有限公司);EPPENDORF5804R 高速冷冻离心机(德国Eppendorf有限公司);DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器(巩义市英峪予华仪器厂);Agilent 6410 Triple Quad LC/MS(美国Agilent科技有限公司);全自动生化分析仪Chemray 240 (深圳雷杜生命科技有限公司);微型旋涡混合器(上海沪西分析仪器厂有限公司)。
1.2 药品与试剂
姜黄素原料药(批号XC20190521,西安小草植物科技有限公司);姜黄素对照品(批号1108135-201412,纯度>99.8 %,中国食品药品检定研究院);1,2-丙二醇(批号20190418,上海凌峰化学试剂有限公司);Tween-80(批号2018161,上海凌峰化学试剂有限公司);丙二醇单辛酸酯(Capryol 90,批号18139,上海嘉法狮贸易有限公司);高脂饲料(批号20036219,常州鼠一鼠二生物科技有限公司);姜黄素片(批号20190925,美国自然之宝®股份有限公司);辛伐他汀片(SV,批号J20190011,舒降之®杭州默沙东制药公司);TG试剂盒(批号2020012)、TC试剂盒(批号2020006)、HDL-c试剂盒(批号2020003)、LDL-c试剂盒(批号2020010,长春汇力生物技术有限公司);SOD试剂盒(批号20200617);MDA试剂盒(批号20200720);肝脏匀浆TG试剂盒(批号20200810);肝脏匀浆TC试剂盒(批号20200411,南京建成有限公司);乌来糖(国药集团化学试剂有限公司);甲醇、乙腈(色谱纯,美国 TEDIA 有限公司);水为重蒸水。
1.3 实验动物
雄性SD大鼠,SPF级,体重(180±20)g,海军军医大学实验动物中心提供,动物合格证号:SCXK(沪)2019-0004。温度:20~25 ℃;相对湿度:40 %~70 %;饮用水:高压灭菌,符合SPF级动物饮用水标准;光照条件:人工光线,12 h照射,12 h黑暗。
2. 方法与结果
2.1 姜黄素纳米乳的制备
姜黄素纳米乳的处方如下:油相Capryol 90在体系中占比为33.10 %,表面活性剂Tween-80为 34.16 %,助表面活性剂1,2-丙二醇为17.21 %,水相占比为15.52 %。制备方法为:精密称取处方量油相Capryol 90、表面活性剂Tween-80和助表面活性剂1,2-丙二醇,混合置于锥形瓶中,于45 ℃ 恒温搅拌至全溶,称取适量姜黄素原料药,搅拌至原料药完全溶解于上述体系中,冷却至室温后向体系中缓慢滴加蒸馏水至体系变为透明均匀的液体,即得姜黄素纳米乳,测得载药量为0.919 mg/g。对姜黄素纳米乳进行特性表征,结果表明所制备的纳米乳粒径分布范围窄且呈正态分布,平均粒径为(123.5±1.2)nm,PDI为(0.204±0.07),表明该制剂的粒径分布及均匀性均符合纳米乳制剂要求。最优处方制备的纳米乳的透射电镜如图1所示。结果表明,纳米乳呈圆整均一的球体或类球体,具明显层状结构,粒径大小约为123.5 nm。
2.2 血浆中姜黄素的LC/MS含量测定方法的建立
2.2.1 色谱质谱条件[8]
色谱条件:色谱柱:Dikma Inspire C18柱(2.1 mm×100 mm,3 μm);流动相:乙腈-0.1 %(V/V)甲酸水溶液(70∶30);流速:0.3 ml/min;进样量:5 μl;柱温:35 ℃。
质谱条件:ESI离子源,正离子化模式,扫描方式为多反应监测(MRM模式),干燥气温度:350 ℃,干燥气流速:10 L/min,雾化压力:35 psi,裂解电压145eV,碰撞能量30 eV,定量离子对为m/z=369.3→286.4和m/z=369.3→177.0。
2.2.2 方法学考察
取7份大鼠空白血浆,每份600 μl,分别加入各浓度姜黄素标准品溶液 600 μl,涡旋震荡2 min,再加入1 000 μl甲醇及2 000 μl乙腈沉淀蛋白,涡旋震荡5 min,于4 ℃ 12 000 r/min离心15 min。上清液用氮气吹干,1 000 μl甲醇复溶,过0.22 μm针式微孔滤膜,所得滤液即加药血浆样品。同法处理空白血浆。按2.2.1项下条件进样测定,记录色谱图及峰面积。方法学考察表明,血浆中姜黄素在2.00~500.00 ng/ml浓度范围内线性关系良好,回归方程为:Y = 411.32 X+2071.88(r= 0.999 9)。专属性考察结果表明,血浆内源物质对姜黄素的含量测定没有干扰,方法专属性良好(结果如图2)。低、中、高3个浓度的姜黄素-血浆溶液的日内精密度分别为0.54 %、1.21 %、0.93 %,日间精密度分别为0.91 %、0.76 %、0.42 %。3个浓度血浆中的姜黄素提取回收率分别为72.9.2%、78.3%、80.2%,表明该方法可用于血浆中姜黄素的含量测定。
2.3 姜黄素纳米乳的药动学研究
2.3.1 给药方案
18只大鼠随机分为3组(姜黄素原料药组、姜黄素片剂组、姜黄素纳米乳组),每组6只,适应性饲养3 d后,禁食不禁水12 h。3组大鼠分别给予姜黄素原料药混悬液(62.8 mg/kg,以姜黄素含量计算)、姜黄素片剂粉末混悬液(62.8 mg/kg,以姜黄素含量计算)各1 ml,姜黄素纳米乳(31.4 mg/kg,以姜黄素含量计算)2 ml。于灌胃给药后的0、1、2、4、8、12、16、24、30、36 h时眼球后静脉丛取血1 ml,置预肝素化离心管中,上下颠倒混匀后3 000 r/min离心15 min,上清液即为含药血浆样品。吸取含药血浆样品600 μl,照“2.2.2”项下方法处理,上清液照“2.2.1”项下色谱条件进样测定。
2.3.2 药动学参数计算
药动学参数计算通过软件Kinetica 5.0对数据进行分析处理得到,计算结果如图3及表1所示。结果表明,与原料药相比,片剂的相对生物利用度为112.10 %,纳米乳的相对生物利用度为313.47 %。与纳米乳组相比,原料药组的cmax为201.48 %,片剂组的cmax为193.02 %,且平均滞留时间(MRT)比原料药组及片剂组更高(为原料药组的183.52 %,是片剂组的154.21 %),表明纳米乳组具有延缓药物吸收的效果,从而在更大程度上发挥稳定血药浓度,提高药物生物利用度的作用。
表 1 各给药组姜黄素的药动学参数($\bar x $ ±s,n=6)原料药组 片剂组 纳米乳组 cmax (ng/ml) 116.18±11.33 121.27±12.12 234.08±17.55 Tmax (t/h) 2.00±0.00 2.00±0.00 4.00±0.00 AUC0→36(ng·h/ml) 1151.12±125.77 1341.34±103.59 2914.42±323.15 AUC0→∞(ng·h/ml) 1202.71±115.28 1348.77±131.39 3770.15±333.28 t1/2 (t/h) 6.66±0.33 7.52±0.51 12.17±0.35 MRT(t/h) 9.89±0.59 11.77±0.31 18.15±0.38 2.4 药效学研究
2.4.1 动物分组、造模及给药
取SD大鼠56只,进行为期一周的适应性饲养后随机分为空白对照组(n=8)和模型组(n=48),空白组饲喂正常饲料,模型组饲喂定制高脂饲料(饲料含2-硫氧嘧啶0.2 %,可可脂17.18 %,胆固醇1.25%,蔗糖12.5 %,胆盐0.22 %)。整个造模周期为16 d,造模期间每日观察各组大鼠的精神、活动、食量、排便量变化等。结束造模后,所有大鼠禁食不禁水12 h,于眼球后静脉丛取血1 ml,室温静置30 min,3 000 r/min离心20 min,取上层血清检测各项生化指标(TC、TG、HDL-c、LDL-c)[9,10]。
造模成功后将上述模型组大鼠再随机分为模型组、姜黄素片剂组、阳性药(SV)组和姜黄素纳米乳低、中、高剂量组,每组8只。空白组(A组)及模型组(B组)给予生理盐水5 ml/ (kg·d);阳性药组(C组)给与辛伐他汀20 mg/ (kg·d)(以辛伐他汀含量计);姜黄素片剂组(D组)给与姜黄素片 62.8 mg/ (kg·d)(以姜黄素的含量计);姜黄素纳米乳低(E组)、中(F组)、高(G组)3组给药剂量分别为15、30、60 mg/ (kg·d)(以姜黄素的含量计),连续21天灌胃给药。第21天给药结束后,各组大鼠禁食不禁水12 h,于第22天眼球后静脉丛取血1 ml离心取血清待测。
2.4.2 统计学处理
实验所得数据采用SPSS Statistics 22.0统计软件进行处理,方差齐性检验后,采用单因素方差分析,其中组间比较采用LSD法,两两比较采用独立样本t检验;若方差不齐,采用非参数检验。实验结果均以(
$\bar x $ ±s)表示,P<0.01表示具极显著性差异,P<0.05表示具显著性差异。采用 GraphPad Prism 6 绘制图表。2.4.3 肝脏指数
大鼠颈椎脱臼处死,称定体重后解剖取肝脏,冰PBS洗净血迹,称定肝脏湿重并记录,计算肝脏指数;肝脏指数=肝脏湿重/体重×100 %。
图4为给药前后各组大鼠的体重变化。结果表明,给药3周后,与空白组相比,各组均存在极显著性差异(P<0.001)。给药的前2周纳米乳组的体重均表现出正向增长趋势,而模型组、阳性药组以及姜黄素片剂组体重则呈现负增长情况;给药第3周时,仅姜黄素纳米乳高剂量组的体重出现正向增长,阳性药组以及姜黄素纳米乳低、中剂量组大鼠体重降低幅度略有缩小但仍呈下降趋势。
实验结束后剖取大鼠肝脏,肉眼观察到空白组大鼠的肝脏呈现出鲜红色且有光泽,边缘清晰锐利,质地软,与周围组织无明显黏连;模型组大鼠的肝脏肥大,色泽偏黄,边缘圆钝,质地稍硬,且表面的白色沉积明显,与周围组织黏连明显。各给药组大鼠的肝脏比空白组略大,颜色呈不同程度的泛黄白带红,其中以姜黄素纳米乳中剂量组肝脏的颜色与空白组最为接近。
肝脏湿重:如图5所示,除空白组外,各给药组与模型组间均无显著差异,但各给药组肝脏湿重与空白组均具极显著性差异(P<0.001);
肝脏指数:如图5所示,除姜黄素纳米乳低剂量组外,其他各给药组与模型组之间均存在显著性差异,表明肝脏指数的降低与药物剂量间存在依赖性。阳性药组和片剂组肝脏指数尚未恢复到正常水平,推测原因可能是阳性药和片剂的给药周期还不能完全抵消造模导致的肝脏增重所致。
2.4.4 HE染色、油红O染色及病理切片
取肝脏左、右外叶上端分别于多聚甲醛中固定,脱水,切片,染色后置于光镜下观察。图6为肝脏的HE染色切片。其中A组肝细胞排列整齐,呈索状,内壁边界清晰,无中性粒细胞浸润,仅有零星小泡性脂肪病变;B组视野内可见明显的弥漫性大泡性脂肪病变,肝细胞肿胀,胞浆基质疏松,淡染,存在严重的气球样病变,可见Mallory小体,肝小叶边界不清,汇管区肿大,呈现中性粒细胞浸润,存在重度的肝细胞脂变率;C组和D组以中轻度脂肪病变为主,脂肪细胞占比显著减少;E组汇管区细胞排列比C、D两组更为整齐,肝细胞整体肿胀程度减轻,大泡性脂肪病变仅存在于Ⅲ带,炎性浸润程度减轻,水样病变减轻;F组和G组以小泡性脂变为主,少见大泡性脂变。
图7为油红O染色切片。A组大鼠肝细胞结构完整,细胞核颜色明显;B组肝细胞存在大片鲜艳脂滴,细胞核萎缩、色浅,存在重度脂肪病变;C组和D组仍存在大片连续脂滴,但汇管区附近脂滴颜色明显变淡;E组Ⅲ带脂滴色浅且小;F组和G组视野内所见均为浅色小脂滴,细胞核体积趋向空白组细胞核体积。
2.4.5 血清中TC、TG、HDL-c、LDL-c的表达水平
第21天给药结束后,所有大鼠禁食不禁水12 h,于第22天眼球后静脉丛取血1ml,室温静置2 h后3 000 r/min离心15 min取血清,按试剂盒操作说明检测血清中TC、TG、HDL-c、LDL-c的表达水平。
给药3周后,大鼠血清中各生化指标变化如表2所示。与模型组相比,姜黄素纳米乳低、中、高3个剂量组对TC降低效果均有统计学意义(P<0.001),其中,以中剂量组为佳,低剂量组对LDL-c的改善效果更为明显。对于血清中TG、TC的改善情况,与阳性药组相比,纳米乳低、中、高3个剂量组之间差异无统计学意义(P<0.05);中、高剂量组TC与HDL比值的降低具有统计学意义(P<0.05),表明血脂比存在纳米乳剂量依赖性。
表 2 大鼠血清中TG、TC、HDL-c、LDL-c的表达水平及TC/HDL-C的变化趋势($\bar x $ ±s,n=8)组别 TG(mmol/L) TC(mmol/L) HDL-c(mmol/L) LDL-c(mmol/L) TC/HDL 空白组 1.34±0.09 2.90±0.44 0.31±0.10 1.88±0.17 9.35±0.41 模型组 2.88±0.51 12.45±0.13 1.84±0.10 3.56±0.66 6.77±1.14 阳性药组 1.41±0.25## 10.81±0.36## 3.03±0.53# 2.87±0.20## 3.57±0.47 姜黄素片剂组 1.79±0.22## 11.24±1.21 3.42±0.42# 4.08±0.32 3.29±0.89 姜黄素纳米乳低剂量组 1.29±0.20## 8.88±0.73## 2.39±0.62## 2.85±0.33# 3.72±0.57# 姜黄素纳米乳中剂量组 1.44±0.04## 7.68±0.34## 1.94±0.78## 2.57±0.82 3.96±0.36# 姜黄素纳米乳高剂量组 1.38±0.28## 8.89±0.64## 1.83±0.34## 2.85±0.67 4.86±0.49## *P<0.05, **P<0.001,与空白组比较;#P<0.05,##P<0.001,与模型组比较 2.4.6 肝脏中TC、TG、MDA、SOD的表达水平
将肝脏分为4份,一份置于−80 ℃冷冻保存,一份按如下步骤处理后待测:冰PBS冲洗肝组织表面血迹→研磨后制成10 %匀浆→离心→取上清液→测定各生化指标。
给药3周后大鼠肝脏匀浆中各生化指标表达水平如表3所示。结果表明,模型组肝脏匀浆中TG、TC表达水平的增幅与空白组相比具有统计学意义(P<0.001);给药3周后,阳性药组和纳米乳低、中剂量组的TG、TC表达水平与模型组相比均有统计学差异(P<0.001),姜黄素纳米乳低、中、高3个剂量对大鼠肝脏中TG、TC表达水平的降低均具有统计学意义(P<0.05),其中,低剂量组效果最佳,这也与血清中TC水平变化趋势相一致。
表 3 大鼠肝脏匀浆中TG、TC、SOD以及MDA的变化趋势($\bar x $ ±s,n=8)组别 TG(mmol/L) TC(mmol/L) SOD(U/mgprot) MDA(nmol/mgprot) 空白组 0.42±0.16 0.11±0.03 956.31±142.64 0.47±0.06 模型组 0.69±0.05** 0.09±0.02** 769.26±141.64**## 1.98±0.26** 阳性药组 0.50±0.11*## 0.7±0.01*## 988.25±168.90## 0.64±0.15*## 姜黄素片剂组 0.66±0.10**# 0.04±0.01*## 933.99±103.39# 0.79±0.11** 姜黄素纳米乳低剂量组 0.64±0.07**## 0.06±0.02*## 972.23±142.10## 0.80±0.03**# 姜黄素纳米乳中剂量组 0.58±0.05**## 0.07±0.02**## 916.55±117.32# 0.59±0.09## 姜黄素纳米乳高剂量组 0.54±0.13## 0.10±0.03** 799.81±121.85** 0.70±0.23*## *P<0.05, **P<0.001,与空白组比较;#P<0.05,##P<0.001,与模型组比较 超氧化物歧化酶(SOD)是机体内重要的抗氧化酶,能催化自由基清除反应,保护细胞免受自由基的攻击,明显改善肝肾等组织的氧化损伤,能直观的反映体内抗氧化酶的活性[11]。MDA是脂质过氧化反应的产物,反映了自由基的活跃程度,可用于评价机体内脂质过氧化的程度[12]。因此,选择SOD和MDA作为评价高脂血症大鼠肝功能损伤程度的指标。
给药3周后,与模型组相比,阳性药组及姜黄素纳米乳低剂量组均能够上调大鼠肝脏中SOD的表达水平(P<0.001),姜黄素纳米乳中剂量组对其表达水平也有正向影响(P<0.05);此外,实验中发现,与姜黄素纳米乳低、中剂量组相比,高剂量组对体内SOD的表达呈现出抑制,推测此现象与姜黄素的双向调节机制有关;对于MDA的表达水平,与模型组相比,阳性药组和姜黄素纳米乳各剂量组对其表达的抑制作用均具有统计学意义(P<0.001),但效果仍以中剂量组为佳。
3. 讨论
姜黄素是一种被广泛研究的中药多酚类物质,具有抗氧化、抗炎和降血脂的药理活性。已有报道将他汀类与姜黄素对于改善血脂的功效进行了比较。他汀类药物是治疗高胆固醇血症和高脂血症的一线药物。研究表明,姜黄素在降低甘油三酯(TG)方面最有效,而他汀类药物在降低低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)方面最有效。姜黄素影响血浆脂质改变的途径与他汀类药物相似[13]。几乎所有胆固醇运输的途径都会受到药物制剂的影响,包括胃肠道对膳食中胆固醇的吸收、肝细胞对血浆胆固醇的清除、胆固醇逆向运输的介质以及从外周组织中清除胆固醇。此外,姜黄素的活性氧(ROS)清除能力降低了脂质过氧化的风险,而脂质过氧化会引发炎症反应,导致心血管疾病(CVD)和动脉粥样硬化[14]。综上所述,姜黄素或可作为一种安全且耐受性良好的他汀类药物辅助药物,更有效控制高脂血症。
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表 1 两组患者临床疗效比较[n(%)]
组别 例数 临床治愈率 显效率 有效率 无效率 总有效率 观察组 60 44(73.33) 13(21.67) 3(5.00) 0(0.00) 60(100.00) 对照组 60 32(53.33) 20(33.33) 8(13.33) 0(0.00) 60(100.00) χ2 5.167 2.048 2.502 P <0.05 >0.05 >0.05 表 2 两组患者不同时点腰背疼痛情况比较(
$\bar x $ ±s,分)组别 例数 治疗前 治疗3个月后 治疗6个月后 观察组 60 7.55±0.37 2.47±0.33* 1.14±0.23** 对照组 60 7.52±0.35 3.51±0.51* 2.36±0.42** t 0.456 13.262 19.735 P >0.05 <0.05 <0.05 *P<0.05,与治疗前比较;**P<0.05,与治疗3个月后比较 表 3 两组患者BMD、Cobb角及AVBH变化情况比较(
$\bar x $ ±s)时间 组别 例数 腰椎BMD(g/cm3) 股骨颈BMD(g/cm3) Cobb角(°) AVBH(%) 治疗前 观察组 60 0.70±0.07 0.68±0.06 23.09±2.51 53.93±7.26 对照组 60 0.69±0.08 0.67±0.07 23.11±2.49 54.04±7.44 t 0.729 0.840 0.044 0.082 治疗6个月后 观察组 60 0.93±0.08* 0.93±0.07* 6.47±1.98* 96.56±9.41* 对照组 60 0.84±0.11* 0.85±0.08* 8.91±2.26* 85.73±8.04* t 5.125 5.829 6.290 6.778 *P<0.05,与治疗前比较 表 4 两组患者骨代谢指标比较(
$\bar x $ ±s)时间 组别 例数 β-Cross I(ng/ml) N-MID Ost(ng/ml) PTH(pg/ml) 治疗前 观察组 60 0.79±0.13 42.10±9.53 62.28±9.42 对照组 60 0.78±0.14 41.98±9.52 62.25±9.39 t 0.405 0.069 0.017 治疗6个月后 观察组 60 0.67±0.10* 36.15±5.46* 52.47±4.02* 对照组 60 0.73±0.12* 38.93±6.14* 57.45±5.72* t 2.975 2.621 5.518 *P<0.05,与治疗前比较 表 5 两组患者PVP术后推体再骨折发生率比较
组别 例数 随访1年内发生率
[n(%)]随访1~3年内 合计
[n(%)]随访时间
($\bar x $ ±s, 年)发生率
[n(%)]观察组 60 2(3.33) 1.94±0.43 0(0.00) 2(3.33) 对照组 60 7(11.67) 1.86±0.72 5(8.33) 12(20.00) t/χ2 3.003 0.739 3.339 8.086 P >0.05 >0.05 >0.05 <0.05 -
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