本文提供了一种用于动物实验的骨疏康颗粒工作溶液以及用于体外实验的含骨疏康颗粒血清的详细制备方案。该方案可应用于中药及其复方在体内和体外药理研究中的相关实验。
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本文提供了一种用于动物实验的骨疏康颗粒工作溶液以及用于体外实验的含骨疏康颗粒血清的详细制备方案。该方案可应用于中药及其复方在体内和体外药理研究中的相关实验。
传统中药作为治疗多种疾病的替代方法,具有重要作用,例如用于治疗绝经后骨质疏松症(POP)。骨疏康(GSK)颗粒是中国已上市的处方药,具有防治POP的护骨作用。在给药前,通常需要进行标准制备处理,以促进药材中活性成分的释放,并增强其药理作用和治疗效果。本研究提出了一套详细的实验方案,用于在体外和体内实验中使用GSK颗粒。作者首先提供了适用于动物实验的颗粒剂剂量计算及配制方法,包括称量、溶解、储存和给药等步骤。其次,本文描述了微计算机断层扫描(micro-CT)及骨参数测量的实验流程,评估了样本制备、micro-CT仪器操作以及骨参数定量分析的具体方法。第三,制备含GSK颗粒的血清,并提取含药血清用于体外破骨细胞和成骨细胞分化实验。GSK颗粒以每日两次的频率经口灌胃给予大鼠,连续给药三天。随后采集血液,经离心、灭活和过滤处理。最后将血清稀释,用于破骨细胞生成和成骨细胞生成实验。本文所述方案可为中药复方制剂(如颗粒剂)的药理学研究提供参考依据。
中药(Traditional Chinese Medicine, TCM)是治疗骨质疏松症的重要补充和替代疗法之一1,2。水煎剂是中药方剂最基本且最常用的剂型3。然而,其存在诸多缺点:口感差、携带不便、保质期短以及制备工艺不统一,这些因素限制了其应用及疗效发挥。为克服上述弊端并追求更佳疗效,中药颗粒剂应运而生,并已得到广泛应用4。尽管已有大量研究探讨了颗粒剂中一种或多种有效成分的药理机制5,6,7,但其确切的作用机制及潜在的药理过程仍难以明确。其原因在于,单一种颗粒剂中含有过多的有效成分,可能同时产生相似或相互拮抗的作用4。因此,在将颗粒剂给予机体之前建立统一的标准制备方案,不仅对治疗效果具有重要影响,也是开展体内和体外实验所必需的前提条件。
此外,颗粒剂在临床中的治疗效果难以通过体外或离体研究进行确切验证和精确识别,这带来了挑战,因为其药理机制过于复杂。为解决这一问题,Tashino 于20世纪80年代首次提出了含药血清的制备方法8。自此以后,众多研究人员将含药血清应用于包括颗粒剂在内的中药研究9,10,11。目前,在体外研究中选用含药血清被认为是一种能够较好模拟生理条件的策略。
根据中医理论指导下的临床实践,开发了骨疏康(GSK)颗粒用于治疗绝经后骨质疏松症(POP)。GSK颗粒在体内可防止卵巢切除术(OVX)小鼠的骨量丢失,抑制破骨细胞介导的骨吸收,并促进成骨细胞的骨形成4。因此,Li 等人12发现,GSK颗粒可通过增强钙敏感受体活性以促进骨形成,从而在OVX小鼠中发挥骨保护作用。为验证GSK颗粒的骨保护作用及其药理效应,本文作者提供了一套制备工作溶液及含药血清(GSK颗粒)的详细操作流程。此外,本文还描述了GSK颗粒在OVX诱导的骨质疏松小鼠模型中的应用,以及含GSK颗粒血清在体外破骨细胞/成骨细胞分化实验中的使用方法。
GSK颗粒由多种草药组成13,14,可轻易完全溶解于生理盐水中,因此以生理盐水作为溶剂。假手术小鼠(Sham)和卵巢切除小鼠(OVX)给予与颗粒给药组小鼠相同体积的生理盐水。小鼠GSK颗粒的等效剂量根据Meeh-Rubner方程15计算得出。该方程不仅有助于获得安全的剂量,还能确保药理效应15。GSK颗粒设置三个剂量组,具体如下:(1)GSKL:OVX + 低剂量GSK颗粒,2 g/kg/天;(2)GSKM:OVX + 中剂量GSK颗粒,4 g/kg/天;(3)GSKH:OVX + 高剂量GSK颗粒,8 g/kg/天。GSKL、GSKM和GSKH组小鼠通过灌胃给予GSK颗粒。以碳酸钙(600 mg/片)联合维生素D3(125 国际单位/片)作为阳性对照,例如一种已成熟上市的产品(如Caltrate [CAL]),用于骨质疏松症的治疗和预防。
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所有实验操作均经上海中医药大学机构动物护理和使用委员会批准(SZY201604005)。
1. GSK 工作溶液的制备与给药
2. 微型计算机断层扫描
3. 体外实验用血清的制备
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Micro-CT 扫描结果表明,与生理盐水对照组小鼠相比,OVX 小鼠表现出显著的骨量丢失(图 1A)。GSK 颗粒干预治疗 90 天后,显著提高了骨密度(BMD),尤其是 GSKM 组(图 1B)。对骨结构参数(如 BMD、BV/TV、Tb.N、Tb.Th)进行了定量分析。GSK 颗粒治疗可提高 BMD、BV/TV、Tb.N 和 Tb.Th,同时降低 Tb.Sp(图 1C)。
抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色显示,与对照组小鼠相比,OVX 小鼠的破骨细胞数量增加(图 2A)。GSK 颗粒处理组相较于 OVX 组,TRAP 阳性破骨细胞数量减少。通过计算 TRAP 阳性区域与骨小梁表面的比值(OCs/BS%)以及破...
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中药颗粒已成为制剂或处方的常见选择之一。GSK颗粒根据临床经验或中医理论由多种草药组成,具有疗效更好、副作用更少的特点4。与水煎剂相比,颗粒剂具有以下优势:口感好、便于携带、可长期储存、制备工艺标准化、疗效稳定,且生产效率更高。目前,颗粒剂是中药中最常用的剂型之一。然而,其药理作用的潜在机制仍鲜有研究。因此,有必要明确颗粒制备过程中的关键步骤,以深入探究其潜在的药理机制。
在过去几十年中,由于中药有效成分结构明确,通常采用一种或多种代表性有效成分进行分子检测和药理学研究。已有大量研究致力于通过中药有效成分来理解其治疗作用5,6,7。然而,由于体内环境复杂,多种有效成分协同作用,仅用单一成分难以模拟患者体内的实际反应。为解决这一问题,采用中药颗粒进行研究可探索药理过程,相较于使用有效成分的研究,是一种可行的分子研究方法选择。
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作者无任何利益冲突需要披露。
本研究由国家自然科学基金(81804116、81673991、81770107、81603643 和 81330085)、中国科学技术部创新团队项目(2015RA4002,WYJ)、 中国教育部创新团队项目(IRT1270,WYJ)、上海市慢性病中医药防治中心(2017ZZ01010,WYJ)、中医药事业发展三年行动计划(ZY(2018-2020)-CCCX-3003,WYJ)以及国家重点研发计划项目(2018YFC1704302)资助。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| α- MEM | Hyclone 实验室 | SH30265.018 | 用于细胞培养 |
| β-甘油磷酸盐 | Sigma | G5422 | 成骨分化 |
| Caltrate(CAL) | Wyeth | L96625 | 动物干预 |
| C57BL/6 小鼠 | SLAC 实验室 Animal Co. Ltd. | 随机 | 动物准备 |
| 地塞米松 | Sigma | D4902 | |
| 二甲基亚砜 | Sigma | D2438 | 细胞冻存 |
| 乙二胺四乙酸(EDTA) | Sangon Biotech | 60-00-4 | 样品处理 |
| 胎牛血清 | Gibco | FL-24562 | 用于细胞培养 |
| 骨疏康颗粒 | 中国康成公司 | Z20003255 | 中药处方 |
| 光学显微镜 | Olympus BX50 | Olympus BX50 | 破骨细胞生成图像 |
| L-抗坏血酸-2-磷酸酯硒酸氢盐水合物 | Sigma | A8960-5G | 成骨细胞生成 |
| 显微镜 | Leica | DMI300B | 破骨细胞与成骨细胞成像 |
| M-CSF | Peprotech | AF-300-25-10 | 破骨细胞生成 |
| Μ微计算机断层扫描 | Scanco Medical AG | μCT80 射线显微断层扫描仪 | 骨结构分析 |
| RANKL | Peprotech | 11682-HNCHF | 破骨细胞生成 |
| Sprague Dawley | SLAC 实验室 Animal Co. Ltd. | 随机 | 血清采集 |
| 抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)检测试剂盒 | Sigma-Aldrich | 387A-1KT | TRAP 染色 |
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