2. 2　硝酸甘油对骨组织血管的影响　SANADA等^{[ 12 ]}将110例绝经后妇女分为脊椎BMD正常组、骨量减少组以及骨质疏松症组,舌下给予硝酸甘油0. 3 mg,测定3组的前臂血流的变化,发现应用硝酸甘油前,前臂血流随骨量丢失的严重程度增加而降低,即BMD正常组>骨量减少组>骨质疏松症组;而舌下含服硝酸甘油片后, 3组间就不存在最大前臂血流的差异。提示硝酸甘油可能通过促进骨组织局部血液循环而发挥保护作用,如促进骨折愈合,甚至有利于拮抗骨质疏松。

3　其他NO供体　

其他NO供体有硝酸酯类的异山梨醇( isosorbide, ISMO) 、硝普钠( nitrop russide sodium, SNP)以及其他一些新型的供体。

ISMO口服吸收完全,作用较持续,药动学和血流动力学效应都有剂量依赖性的线性关系。NABHAN ^{[ 13 ]}对50例健康绝经后妇女进行为期12个星期的服用一定剂量ISMO的随机临床试验,发现服用5和20 mg·d- 1均可有效降低血清NTx浓度,同时增加血清b2ALP水平,意味着ISMO可抑制骨吸收并且促进骨形成。但是ISMO的头痛发生率高,用药剂量比硝酸甘油大,更易发生耐受^{[ 10 ]}。

SNP可自发释放NO,但是释放NO没有一定规律,不好控制和量化,并且有不依赖于NO的细胞毒性^{[ 14 ]} ,而且对成骨细胞和破骨细胞的效应还有待进一步明确。但相对硝酸甘油,治疗剂量的SNP低浓度就对骨细胞有毒性,并且不能促进成骨细胞和破骨细胞的增殖和正常功能的维持。

另外一些新型的NO 供体如稳定性较强的斯得酮亚胺( sydnonimine, SIN) 、亚硝基联胺类的NOC27和NOC218等也有各自的特点。其中NOC218可增加骨钙素mRNA的表达,也可增加钙化结节的数目和总面积^{[ 15 ]}。目前这些新型的NO供体多用于基础研究,而在骨质疏松症治疗的临床安全性和有效性方面还有待于深入研究。

双磷酸盐是人工合成的高度亲骨矿焦磷酸盐类似物,不易水解,长期小剂量应用可有效抑制骨吸收。鉴于NO对成骨细胞功能的促进,人工合成硝酸酯类双膦酸盐是将已有的抗骨质疏松药物制成一种新的NO供体,有研究表明可以促进成骨细胞增殖及新骨形成,增加ALP活性,抗骨质疏松效果优于一般的双膦酸盐^{[ 16 ]} ,为NO供体治疗骨质疏松症提供了一个新思路。

4　NO供体抗骨质疏松的机制　

骨质疏松的发生,实质上是成骨细胞系的新骨形成与破骨细胞系的骨吸收功能的平衡被打破。成骨细胞是骨形成过程的关键。NO对成骨前体细胞向成骨细胞分化以及成熟起一定的调节作用,而以NO为效应基础的NO供体对成骨细胞的作用也成为研究的热点。适当浓度的NO供体(NOC218)可促进成骨细胞的增殖、ALP活性^{[ 17 ]}以及骨钙素表达^{[ 18 ]} ,并降低前列腺素E2 (p rostaglandin E2 , PGE2 )水平;并且NO供体( SNAP)可逆转eNOS基因敲除小鼠成骨细胞所导致的细胞数下降、ALP活性降低以及骨钙化结节数减少^{[ 19 ]} 。但NO供体促进成骨细胞增殖和分化是否通过cGMP途径介导还存在争议。MANCIN I等^{[ 17 ]}认为NOC218是通过cGMP途径促进成骨细胞增殖及ALP活性,同时INOUE等^{[ 20 ]}也证实cGMP可增加成骨细胞的ALP活性及表达、矿化结节以及OCN的表达,提示NO供体很可能通过cGMP发挥促进成骨细胞分化的效应。但有研究表明,NO供体SNAP促进MC3T32E1的增殖并不依赖cGMP^{[ 21 ]}。

破骨细胞形成以及活化主要通过RANKL /RANK/OPG以及TNFα/ IL21途径^{[ 22 ]}。成骨细胞可调节破骨细胞从破骨前体细胞的分化及成熟。成骨细胞通过与基质细胞生成巨噬细胞集落刺激因子(macrophage colonystimulating factor,M2CSF)来调节NF2 kappa B受体激活物(Recep tor activator of NF2 kappa B,RANK)在破骨前体细胞的表达。RANK再结合成骨细胞及间质细胞分泌的NF2kappa B受体激活物配体( recep tor activator of nuclear factor kappa B ligand, RANKL)来促进破骨前体细胞向破骨细胞分化,实现成骨细胞对破骨细胞的正性调控。而成骨细胞对破骨细胞的负调节主要是通过分泌骨保护素(osteop rotegerin, OPG) , OPG通过结合RANKL 来竞争性拮抗RANKL与RANK的结合,阻滞破骨前体细胞向破骨细胞分化。WANG等^{[ 23 ]}报道应用NO供体NOC-18、SNP、SNAP均可增加卵巢切除大鼠的BMSC的OPGmRNA水平并且不影响RANKL表达,使RANKL /OPG比值降低,表现出抑制骨吸收的效应; 同时,这些NO 供体促进OVX大鼠骨髓基质细胞( bone marrow derived stroma cell, BMSCs)的OPG的表达与酪氨酸激酶以及Cbfα1有关。另外, FAN等^{[ 24 ]}在ST22细胞系上证实了NO供体SNP可增加OPG的表达而不影响RANKL水平,并进一步证实此效应不依赖cGMP。NO供体促进OPG的表达有可能会抑制骨吸收过程,这与W IMALAWANSA等[ 8 ]观察到的硝酸甘油可降低卵巢切除而导致绝经妇女中尿NTx水平的现象相一致。

5　硝酸甘油防治骨质疏松的应用前景

目前抗骨质疏松的药物疗效有限并且耗费巨大。雌激素虽可有效地降低各型骨折的风险,但其不良反应对人体影响较大。双磷酸盐易引起胃肠炎、食管溃疡等^{[ 25 ]}外,且不能用于肾功能不全患者,而这类患者通常是骨折好发人群^{[ 26 ]}。雷洛昔芬可使血栓性疾病发生的危险率增加3倍,并可以引起脚水肿、足部痛性痉挛和流感样症状等^{[ 27 ]}。而硝酸甘油在动物实验和临床试验中都表明用于抗骨质疏松症有好的应用前景:能和E2一样有效增加骨量,且优于E2 ,可在抑制破骨细胞的同时活化成骨细胞;不良反应较单纯,易于控制和处理;使用更经济方便,患者的依从性好,利于长期应用。

同时,硝酸甘油应用于抗骨质疏松症时要求在达到最大药效的同时又避免发生不良反应和心血管系统及骨组织耐受现象,这依赖于硝酸甘油应用的剂型、剂量以及给药频率等。虽然诸多问题都需要有待进一步研究,应用于临床还有很大距离,但硝酸甘油作为NO的安全有效的供体,其应用必定会随着对NO研究的进展而得到更广泛更深入的发展。