GLP-1受体激动剂利拉鲁肽对糖皮质激素性骨质疏松大鼠的疗效和作用

GLP-1受体激动剂利拉鲁肽对糖皮质激素性骨质疏松大鼠

的疗效和作用机制研究

杨丽娜 杨靖 李娜 潘天荣 钟兴*

【摘 要】摘要： 目的 讨论GLP-1受体激动剂利拉鲁肽对糖皮质激素性骨质疏松(GIOP)大鼠模型骨代谢指标的影响，包括对骨量、骨组织微结构、骨生物力学、骨转换标志物的作用。方法 选取30只8周龄雄性SD大鼠，随机分为对照组、地塞米松组、利拉鲁肽干预组，每组各10只。除对照组外，各组均予以地塞米松1 mg/kg肌肉注射(2次/周)诱导糖皮质激素性骨质疏松。利拉鲁肽组同时给予利拉鲁肽200 μg/(kg·d)皮下注射干预。对照组给予同等体积0.9%氯化钠肌肉注射。干预12周后收集两侧股骨和第五腰椎行Micro-CT和骨生物力学检测。同时收集外周血清检测抗酒石酸酸性磷酸酶(StrACP)、Ⅰ型胶原交联羧基端肽(CTX-1)、碱性磷酸酶(ALP)、和骨钙素(OC)。结果 地塞米松组股骨远端干骺端和第五腰椎的骨密度(BMD)、组织骨密度(TMD)、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁分离度(Tb.Sp)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数量(Tb.N)、连接密度(Conn.D)、最大载荷和弹性模量均较对照组明显降低，骨吸收指标TrACP、CTX-1显著升高，骨形成指标ALP、OC 显著降低(均P<0.05)。利拉鲁肽干预组大鼠的骨密度、骨微结构、骨生物力学指标得到明显改善，且TrACP、CTX-1明显降低，ALP、OC明显升高(均P<0.05)。结论 利拉鲁肽能对抗糖皮质激素的致骨质疏松作用，改善糖皮质激素造成的骨质疏松状态，机制可能与减少骨吸收以及促进骨形成有关。 【期刊名称】《中国骨质疏松杂志》 【年(卷),期】2019(025)008

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【关键词】 利拉鲁肽；糖皮质激素性骨质疏松；微计算机断层扫描技术；骨生物力学

基金项目： 安徽省高等学校自然科学研究重点项目(KJ2017A174)

骨质疏松症是一种以骨量减少、骨微结构破坏、骨脆性增加和骨折危险性上升为特征的代谢性骨疾病。随着世界人口老龄化的进程进一步加深，骨质疏松症的发病率越来越高。由于在骨质疏松的基础上发生骨折的风险增加，全球范围内估计，与骨质疏松相关的骨折发生率在老年妇女中约为40%，男性约为13%[1]。其所导致的疼痛和骨折严重影响了患者的生活质量，而且给家庭和社会造成了极大负担，因此骨质疏松已成为世界性难题。糖皮质激素由于其抗炎和免疫抑制作用，在临床上得到广泛运用。皮质类固醇治疗过程中引起骨保护素(OPG)与核因子κB受体激活因子(RANK)配体(RANKL)之间的比例发生改变，导致在前3～6个月时骨吸收增加，使其发生骨质疏松并增加骨折的风险的不良反应特别突出[2]，糖皮质激素性骨质疏松已跃居至继发性骨质疏松的首位[3]。 而糖皮质激素也可以通过拮抗胰岛素来影响糖代谢过程。近年来，有研究表明骨代谢和糖代谢之间可能存在相互关联。有研究显示GLP-1受体激动剂对绝经后骨质疏松具有骨保护作用。但是，关于糖皮质激素诱导的骨质疏松研究较少，因此本研究将讨论利拉鲁肽作为一种新型降糖药物，对糖皮质激素性骨质疏松骨代谢的作用与机制。

1 材料和方法

1.1 实验动物

清洁级8周龄雄性SD大鼠30只，约(220+10)g，购自安徽省实验动物中心。

饲养环境：标准鼠笼分笼饲养，每笼5只，温度维持在20～25 ℃，相对湿度45%～50%，通风环境良好，每周更换两次墊料，自由进食鼠粮和水，饲养期间每周测一次体重，根据体重调节药物剂量。 1.2 实验干预药物及试剂

地塞米松(石药银湖制药有限公司，批号H14022567，规格1 mL:5mg)；利拉鲁肽(丹麦诺和诺德公司，批号J20160037，规格3 mL:18 mg)；清洁级大小鼠粮采购于江苏省协同医药生物工程有限责任公司。 1.3 动物分组及造模给药

所有SD雄性大鼠适应性喂养一周后，测其空腹血糖，随机分为3组，每组10只：①对照组给予0.1 mL生理盐水肌肉注射；②地塞米松组按照1 mg/kg[4]剂量配得地塞米松溶液肌肉注射，每周两次；③利拉鲁肽干预组给予地塞米松溶液每周两次注射的同时，给予利拉鲁肽200 μg/(kg·d)[5]皮下注射。利用地塞米松连续干预3月建立糖皮质激素性骨质疏松大鼠模型，并同时给予利拉鲁肽皮下注射干预至实验结束。利拉鲁肽组死亡两只。处死大鼠前测定大鼠空腹血糖，收集大鼠血清、双侧股骨及第五腰椎。双侧股骨及第五腰椎用生理盐水纱布包裹后置于-20 ℃冰箱内。

1.4 Micro-CT测量骨密度、骨组织微结构、重建图像

将左侧股骨及腰椎室温下解冻后固定于样品固定器内，行Micro-CT(SCANCO uCT 80)扫描。扫描条件为：电压50 kV，电流200 μA，扫描方式 360°旋转，图像平面分辨率1024×1024，像素点尺寸15 μm×15 μm，层间距15 μm。扫描完成后，进行组织结构重建。得到重建图像后，使用自带软件定量分析得到骨微结构参数：BMD、TMD、Tb.N、Tb.Th、BV /TV、Tb.Sp、Conn.D。