氨基葡萄糖和骨碎补联用对大鼠慢性骨关节炎的干预作用及机制

作     者：周艳丽 陈世杰 劳文艳 朱杨雄 赵晓红 ZHOU Yanli;CHEN Shijie;LAO Wenyan;ZHU Yangxiong;ZHAO Xiaohong

作者机构：北京联合大学功能食品科学技术研究院北京100191 北京赛升药业股份有限公司北京100176 北京联合大学生物活性物质与功能食品北京市重点实验室北京100191 

出 版 物：《食品科学》 (Food Science)

年 卷 期：2018年第39卷第3期

页      面：213-221页

核心收录：

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083201[工学-食品科学] 

基　　金：北京联合大学生物活性物质与功能食品北京市重点实验室开放课题(Zk70201501) 2017年"启明星"大学生科技创新项目(01711417XJ073) 

主　　题：氨基葡萄糖 骨碎补 骨关节炎 关节软骨 

摘      要：目的:探讨氨基葡萄糖(glucosamine,GLU)和骨碎补(drynaria rhizome,DR)联合用药对大鼠慢性骨关节炎(osteoarthritis,OA)的干预作用及机制。方法:关节腔注射白陶土-鹿角菜胶诱发大鼠急性骨关节损伤,结合跑步运动,建立大鼠慢性OA模型。造模前开始灌胃,分别为750 mg/kg GLU(GLU单独作用组)、150 mg/kg DR(DR单独作用组)、125 mg/kg GLU+25 mg/kg DR(低剂量联合组)、250 mg/kg GLU+50 mg/kg DR(中剂量联合组)、750 mg/kg GLU+150 mg/kg DR(高剂量联合组)、无菌水(空白组、模型组)和2 mg/kg双氯芬酸钠(diclofenac sodium,DS;阳性对照组),直至6周跑台运动后结束。测量大鼠骨关节肿胀度;取膝关节制作石蜡组织切片,分别进行苏木精-伊红和番红-O-固绿染色,观察关节软骨组织学病理变化;用酶联免疫吸附检测(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)法测定血清金属基质蛋白酶-3(matrix metalloproteinase-3,MMP-3)、金属基质蛋白酶抑制剂(tissue inhibitor of metalloproteinase-1,T I M P-1)、诱导型N O合成酶(inducible nitric oxide synthase,i N O S)、白介素-1β(i n t e r l e u k i n-1β,IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平,黄嘌呤氧化酶法测定血清中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力,硝酸还原酶法测定血清和滑膜组织中NO浓度,免疫组化检测关节软骨Ⅱ型胶原的表达情况。结果:与空白组相比,模型组大鼠关节肿胀,软骨破坏;血清中MMP-3、TIMP-1质量浓度和MMP-3/TIMP-1质量浓度比值显著升高(P0.05);i NOS活力、IL-1β、NO和TNF-α质量浓度显著增加(P0.05);SOD活力和关节软骨Ⅱ型胶原含量显著降低(P0.05)。与模型组相比,GLU和DR单独作用及中、高剂量联合作用均能减轻关节肿胀,改善膝关节组织病理学异常现象;明显抑制血清MMP-3、TIMP-1、NO、IL-1β、TNF-α质量浓度和i NOS活力的增加(P0.05);抑制SOD活力的降低(P0.05);抑制关节软骨Ⅱ型胶原含量的降低(P0.05)。其中,高剂量联合组效果最好,然后依次是GLU、DR、中剂量联合组、低剂量联合组。结论:GLU和DR单独和联合作用都能够减轻骨关节损伤,联合作用需要达到有效作用剂量才有明显的抑制作用。其作用机制与调节MMP-3/TIMP-1平衡,增加SOD活力和Ⅱ型胶原含量,降低i NOS活力和IL-1β、TNF-α、NO水平有关。这些研究为预防和治疗OA的功能性食品的研发提供了理论依据。