氨糖-碳酸钙-非变性Ⅱ型胶原蛋白复合物增加骨密度的作用

黎耀俊，张建军，陈润红，梁志健

广东省医学实验动物中心（佛山 528248）

骨质疏松症是一种以骨量降低和骨组织微结构破坏为特征，导致骨折风险增加的代谢性骨病[1]。在我国约有1/3的60岁以上的老年人存在骨量减少的情况。据流行病学调查显示，50岁合并有骨质疏松的人群达35.1%[2]。随着人口老龄化加重，骨质疏松症日益成为公众健康的关注热点。老年人除了容易患有骨质疏松，也常合并患有骨关节炎，使患者疼痛难受[3]。补钙是骨质疏松的重要的治疗方式，但单纯补钙的效果有限[4-5]，特别是对于合并关节炎的患者。氨糖可促进成骨细胞的自噬和增殖，减少成骨细胞的凋亡，维持成骨细胞活性，增加骨骼钙质摄入，增强滑膜液黏度[6]。非变性Ⅱ型胶原蛋白可缓解关节疼痛，促进关节灵活性，预防骨关节炎发生[7]。试验旨在评价氨糖-碳酸钙-非变性Ⅱ型胶原复合物的增强骨密度功效，为后续增加骨密度、保护骨关节产品开发提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物

SPF级雄性SD大鼠50只，4周龄，购自广东省医学实验动物中心，并在该中心的SPF级动物房完成后续试验，生产许可证号SCXK（粤）2018-0002，实验许可证号SYXK（粤）2018-0002。饲养条件：自由进食饮水，采用12 h/12 h昼夜间断照明，饲养温湿度20～26℃、40%～70%。试验经广东省医学实验动物中心实验动物伦理委员会审核，伦理批号为B202201-1。

1.2 主要试剂及仪器

氨糖-碳酸钙-非变性Ⅱ型胶原蛋白复合物由汤臣倍健股份有限公司提供，成人（60 kg）每日推荐使用量2.62 g，即0.044 g/（kg·bw），其中各成分添加量为D-氨基葡萄糖硫酸钾盐1.5 g、碳酸钙1.08 g、非变性Ⅱ型胶原蛋白0.04 g。试验以人体推荐用量的5，10和20倍设为低、中、高剂量，即0.22，0.44和0.88 g/（kg·bw）。另设与高剂量钙水平相同碳酸钙，剂量为0.364 g/（kg·bw）。

低钙饲料配方：酪蛋白100 g/kg，黄豆粉150 g/kg，小麦面粉540 g/kg，玉米油40 g/kg，纤维素20 g/kg，混合盐26 g/kg，混合维生素10 g/kg，氯化胆碱2 g/kg，DL-蛋氨酸2 g/kg，淀粉110 g/kg，另加入碳酸钙使饲料钙含量至1 500 mg/kg[8]，购于广东省医学实验动物中心。

Discovery A型骨密度仪（美国Holigic）；55AA型火焰原子吸收分光光度计（美国Agilent Technologies）。

1.3 试验方法

1.3.1 受试物给予

50只4周龄雄性SD大鼠随机分为低钙对照组、碳酸钙组、低剂量组、中剂量组、高剂量，10只/组。低、中、高剂量组动物分别灌胃给予氨糖-碳酸钙-非变性Ⅱ型胶原蛋白复合物[0.22，0.44和0.88 g/（kg·bw）]，碳酸钙组灌胃给予碳酸钙[0.364 g/（kg·bw）]，低钙对照组灌胃给予等体积的溶剂，1次/日，连续12周。试验过程中所有动物均以低钙饲料和去离子水进行喂养。

1.3.2 动物生长发育情况

每周称量动物体重1次。

1.3.3 股骨骨密度检测

试验结束后，动物腹腔注射过量乌来糖后放血处死，取左侧股骨检测股骨远心端和中心段的骨密度。

1.3.4 骨钙含量

取右侧股骨，于105 ℃烤箱中烤至恒重，用原子吸收分光光度法测定其中的钙含量。

1.4 数据统计

采用SPSS 25.0进行统计分析。结果以“平均数±标准差（±s）”表示。对于满足正态性及方差齐的数据采用单因素方差分析，否则采用秩和检验进行统计。

2 结果与分析

2.1 氨糖-碳酸钙-非变性Ⅱ型胶原蛋白复合物对大鼠体重的影响

由图1可知，试验前各组大鼠初始体重无统计学差异（P＞0.05）。试验期间各时间点，各剂量组体重与低钙对照组、碳酸钙组比较，亦无统计学差异（P＞0.05）。

图1 试验期间各组动物体重结果

2.2 氨糖-碳酸钙-非变性Ⅱ型胶原蛋白复合物对大鼠骨密度的影响

由表1可知，氨糖-碳酸钙-非变性Ⅱ型胶原蛋白复合物各剂量组的股骨远心端、中心段骨密度均显著高于低钙对照组（P＜0.01），提示氨糖-碳酸钙-非变性Ⅱ型胶原蛋白复合物可促进大鼠骨质形成。

表1 氨糖-碳酸钙-非变性Ⅱ型胶原蛋白复合物对大鼠骨密度的影响

2.3 氨糖-碳酸钙-非变性Ⅱ型胶原蛋白复合物对股骨质量及钙含量的影响

由表2可知，与低钙对照组比较，碳酸钙组和高剂量组的股骨质量及骨钙含量显著升高（P＜0.05），提示氨糖-碳酸钙-非变性Ⅱ型胶原蛋白复合物可促进钙质吸收。

表2 氨糖-碳酸钙-非变性Ⅱ型胶原蛋白复合物对股骨质量及钙含量的影响

3 结论

有研究报道，氨糖可抑制蛋白多糖的降解、修复受损的关节软骨[9]。碳酸钙是剂型最多、应用最广的补钙剂。非变性Ⅱ型胶原蛋白是关节软骨中不可或缺的胶原蛋白成分，在软骨细胞的发育和成熟过程中十分重要，可用于类风湿性关节炎和骨关节炎的治疗[10]。将这3种成分进行复配，在生长期缺钙饲养的大鼠模型上评价该复合物的增强骨密度作用。由结果可见，以0.88 g/kg剂量的复合物灌胃给予大鼠12周后，该组大鼠的股骨骨密度、股骨质量及骨钙含量显著高于低钙对照组，且该组结果与对应剂量的碳酸钙组之间无统计学差异（P＞0.05）。此外，试验期间各剂量组动物日常观察无异常。氨糖、碳酸钙、非变性Ⅱ型胶原蛋白组合可增加骨密度，并且具有一定安全性，可用于保健食品等研发。