[摘　要] 　骨质疏松症的预防和治疗一直受到广泛关注,各种治疗新药也不断面世。在骨质疏松发病机制及其新药研发的过程中,一氧化氮对骨组织维持正常形态和功能的重要意义颇受重视,而硝酸甘油作为一氧化氮供体,除了常规用于治疗心绞痛等心血管疾病,也很有潜力研发出治疗骨质疏松的新用途,吸引了研究者们从各种动物模型乃至临床试验各方面进行了探讨。介绍硝酸甘油的一氧化氮机制、对骨组织的影响及其机制等方面的研究进展。

骨质疏松症(osteoporosis,OP)是一种全身代谢性的骨骼疾病,以骨量减少和骨微结构退变为特征,导致骨骼脆性增加,从而容易引起骨折。其病理生理学基础是骨吸收大于骨形成,因而治疗骨质疏松症主要在于降低骨吸收和促进骨形成两个方面。目前骨质疏松症的治疗用药以骨吸收抑制药为主,如减少破骨细胞生成的雌激素( estrogen, E2 )和降低破骨细胞活性的双膦酸盐等;而通过刺激成骨细胞活性的骨形成促进药还在进一步研究中。现在已经公认E2治疗骨质疏松症的部分作用与一氧化氮(NO)相关,同时心血管疾病药物硝酸酯类在血管扩张的同时也显现出明显的抗骨质疏松作用^{[ 1 ]}。作为NO供体,利用硝酸甘油治疗骨质疏松症的有效性、安全性和可行性已经被纳入研究的范围,并且取得了一定的研究成果。

1　NO对骨组织细胞的影响　

一般认为NO是硝酸甘油发挥药理作用的效应分子。而NO对骨组织细胞的影响取决于NO的浓度。研究表明:低浓度(pmol水平) 的NO 对成骨细胞( osteoblast, OB ) 和破骨细胞(osteoclast,OC)正常功能的维持有很重要的作用^{[ 2 ]} ;当NO处于中等浓度时,主要是由Ⅲ型一氧化氮合酶( endothelial nitric oxide synthase, eNOS)表达上调或者外源性NO供体释放所产生的NO,则表现为抑制破骨细胞的增殖和功能,而对成骨细胞则起到促进作用^{[ 3 ]} ; 高浓度NO, 主要是由Ⅱ型一氧化氮合酶( inducible nitric oxide synthase, iNOS) 诱导产生的nmol水平NO,对破骨细胞和成骨细胞都起到抑制作用^{[ 2 ]} ,且与成熟破骨细胞相比较,高浓度NO对破骨细胞前体细胞的抑制作用更为明显,但对成骨细胞的影响相对没有破骨细胞及其前体细胞那么显著^{[ 4 ]}。

2　硝酸甘油对骨组织的影响　

不同浓度的NO对骨组织细胞产生不同的效应。对作为NO供体之一的硝酸甘油而言,调节NO的水平,是实现对骨组织的调控作用的基础。相关研究可为硝酸甘油防治骨质疏松症提供依据。

2. 1　硝酸甘油对骨组织的影响　卵巢切除(ovariectomy,OVX)大鼠是目前常用于骨质疏松研究的动物模型。WIMALAWANSA等^{[ 5 ]}发现OVX2SD大鼠经皮给予2% 硝酸甘油软膏(每次0. 1 mg, bid) 可逆转OVX引起的骨密度( bonemineral density,BMD)和股骨重量下降,但不改变体重。随后的研究证实了硝酸甘油不仅可逆转由OVX引起的BMD和股骨重量下降、尿脱氧吡啶诺林( deoxypyridinoline,反映破骨细胞活性)水平的升高,并且其逆转效应与雌激素相当,此外还可以增加血浆中骨钙素(osteocalcin,OCN,反映成骨细胞活性)水平;而雌激素组和雌激素合用硝酸甘油处理组都没有使骨钙素水平升高^{[ 6 ]} 。提示浓度适宜的硝酸甘油除了可抑制破骨细胞活性外还增强了成骨细胞活性。此外, W IMALAWANSA 等^{[ 7 ]} 在Wistar雄性大鼠模型上证实了硝酸甘油可以有效逆转皮质醇引起的骨量丢失。

随后W IMALAWANSA等在16例36～45岁卵巢切除导致绝经妇女中进行了为期一年的随机对照临床试验,评估硝酸甘油对因雌激素缺乏而引起的骨量丢失的防治效果。结果发现,受试者在接受卵巢切除术后的4个星期内使用硝酸甘油软膏15 mg, qd, 6个月后硝酸甘油组和雌激素组的BMD都比原来增高,且两个处理组间差异无显著性。另外,硝酸甘油不但可以和雌激素一样显著降低尿N2端肽(Ntelop tp tide, NTx)水平,并且可以明显增加血清骨钙素和碱性磷酸酶( alkaline phosphatase,ALP)的水平,而雌激素并不能增加这两个反映成骨活性的指标^{[ 8 ]} 。提示了硝酸甘油拮抗绝经后妇女的BMD降低,不仅仅是通过类似雌激素对骨吸收的抑制作用所致,很有可能还通过对骨形成的促进发挥效应。就这方面,硝酸甘油应用在骨质疏松防治上似乎更优于传统的雌激素替代疗法。

硝酸甘油应用的剂量、给药间隔似乎对治疗骨质疏松症的效果影响较大。研究表明硝酸甘油只有在低浓度时对骨组织的保护作用显著。SOPH IE 等^{[ 9 ]} 发现使用硝酸甘油0. 2 mg·kg^-1 ·d^-1使尿NTx和血清ALP改变最大,并且qd或者间歇使用硝酸甘油可以使BMD 改变最大并且头疼发生率最低。此外,一项对老年妇女的前瞻性研究表明,与不使用者相比,间歇使用硝酸酯类者的髋部和跟部的BMD都有增加;每天使用者只轻微增加髋部的BMD而跟部的BMD则没有差异^{[ 10 ]}。FEEL ISCH等^{[ 11 ]}也发现每天1次应用硝酸甘油0. 2 mg就可以完全逆转OVX导致的骨量丢失,并且和雌激素效应无差别;但是当增加硝酸甘油的应用频率至每天2或3次,该浓度下硝酸甘油对骨组织的保护作用就会显著降低。在随后的研究中还发现每天一次使用硝酸甘油15 mg不会导致耐受。