作者簡介:劉俊麗,解放軍第306醫(yī)院,特種醫(yī)學研究中心。
膠原蛋白是軟骨的主要成分,起著構造軟骨組織框架、支持關節(jié)負重、保護和修復受損關節(jié)軟骨等重要作用。膠原蛋白占骨骼重量的18%,占骨骼中有機質的90%,膠原蛋白在骨中構成網(wǎng)狀結構,負責粘住鈣質,維持骨的韌性,增加骨密度。膠原蛋白若攝入不足就會引發(fā)骨質疏松和關節(jié)疼痛。人在25歲左右,膠原蛋白的合成最為旺盛,隨著年齡的增大,膠原蛋白的合成量逐年減少,到60歲時膠原蛋白的含量只有年輕時的50%。膠原蛋白的減少造成身體結締組織的抵抗能力下降,骨膠原代謝出現(xiàn)異常,從而導致慢性的骨科病,如關節(jié)痛、關節(jié)炎、風濕性關節(jié)炎和骨質疏松癥等。
全世界骨質疏松的發(fā)病率在慢性疾病中已升至第七位,患病人數(shù)超過2億,我國已達9000萬。由于骨質疏松性骨折而導致的慢性疼痛,殘疾甚至死亡,嚴重影響患者的生活質量,給家庭和社會帶來了沉重的負擔。目前,骨質疏松癥主要依靠西醫(yī)化學合成藥物的治療,但均存在一定的副作用。如雙膦酸鹽是臨床治療骨質疏松的首選藥物,但具有增加上下消化道出血,下頜骨潰爛等風險,由于目前可用藥物治療療效有限性,鼓勵尋找預防和治療骨質疏松癥新的藥物靶點。
膠原蛋白肽是膠原或明膠經(jīng)蛋白酶降解處理后制成的,富含人體需要的甘氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸等氨基酸,具有較高的消化吸收性及安全性。目前,膠原肽混合物作為口服補充劑在恢復骨關節(jié)方面的應用已受到越來越多的科學關注。人體口服試驗表明,每天攝入10克藥物級的骨膠原肽可減少膝關節(jié)或髖關節(jié)等骨關節(jié)炎患者的疼痛,有效緩解關節(jié)及關節(jié)惡化的風險,疼痛。對于骨質疏松癥患者而言,降鈣素加骨膠原肽比單獨使用降鈣素更能抑制骨膠原蛋白的分解。
筆者所在課題組近年來一直從事“圓素”牌膠原蛋白肽促骨活性的研究。在體外實驗中,選擇一系列不同的膠原蛋白肽濃度,在不同的作用時間內篩選膠原蛋白肽促進MC3T3-E1,HBC細胞增殖的最佳效應濃度。研究結果表明,隨著培養(yǎng)時間的延長,高濃度的膠原蛋白肽能夠顯著促進細胞增殖,并使越來越多的細胞進入了G2/M期,表明膠原蛋白肽在高濃度下對成骨細胞細胞的增殖具有顯著促進作用。ALP染色,Elisa實驗結果顯示膠原蛋白肽在成骨細胞分化早期能夠顯著促進MC3T3-E1,HBC細胞中ALP的分化,晚期促進OC的分化,Real Time RT-PCR檢測結果顯示,膠原蛋白肽能夠顯著促進Runx2,OC的表達,并促進成骨細胞的礦化,該項研究成果于2014年6月發(fā)表在Plos one雜志。在體內實驗中,去卵巢大鼠每日補充不同劑量的骨膠原蛋白肽或骨膠原蛋白肽與檸檬酸鈣混合物,3個月后雙能X線檢測結果表明股骨骨密度與OVX對照相比顯著增加。Micro-CT檢測結果表明,骨膠原蛋白肽與檸檬酸鈣混合物可以顯著改善骨的微結構,主要表現(xiàn)在能夠增加骨體積比,骨小梁數(shù)目及骨小梁連接數(shù)。Masson trichrome染色結果表明牛骨膠原蛋白肽與檸檬酸鈣混合物增加膠原纖維的形成。血清骨代謝指標檢測結果表明,骨膠原蛋白肽,骨膠原蛋白肽與檸檬酸鈣混合物能夠增加膠原合成,抑制膠原降解。由于去卵巢大鼠模型和絕經(jīng)后老年婦女骨質疏松癥之間的相似性,上述結果為臨床應用口服膠原蛋白肽與檸檬酸鈣治療絕經(jīng)后骨質疏松癥提供了理論依據(jù)。
該項研究成果發(fā)表2015年6月Plos one雜志上。