碱性离子水对给骨骼形成所带来的影响

高桥　玲（京都大学医学研究所病理系肿疡生物学讲座）
张震华（京都大学医学研究所社会预防医学讲座）
系川嘉则（京都大学‧福井县立大学）

 

　　最近，特别受到注目的骨质疏松症是指「因骨骼量的减少以及骨骼微细构造的退化，而造成骨骼脆弱的状态」而言。以前认为钙（Ca）的代谢异常是造成骨质疏松症的主要原因之一，但钙代谢异常的起因是由于钙摄取量不足、肠管的钙吸收率降低、尿中钙的排泄增加等所引起的。健康的骨骼能够做规则的代谢，吸收旧的骨骼而形成新的骨骼，维持新骨骼的强度，发挥其支撑组织的功能。随着时代的进步渐渐了解在细胞的阶段，骨骼的再形成（remodeling）是经过活性化（activation）、吸收（resorption）、逆转（reversal）、基质形成（matrix synthesis）、石灰化（mineralization）等过程而成的。其它重要的作用还包括有矿物质的储存、特别是为了控制血液中的钙浓度时，肠管及肾脏时则会通力合作。像这样的骨骼代谢若是发生异常时，会引起形态变化的异常。至今，我们都还只针对碱离子化钙水（离子水）对骨骼代谢所造成的影响及其效率进行分析，但此次会更从组织学上来加以探讨。也就是说，喂食老鼠碱性离子水、自来水、乳酸钙水后，就骨骼形成的形态学上及动态学上的变化进行比较研究。

 

1.实验材料及方法

　　依照饲料及饮用水的不同条件，将3星期大的Wistar系雄性老鼠分为5只1群，共12群60只。

　　饲育的饲料是为，将正常饲料中的钙量定为100％、再制成含有0％、30％、60％、100％钙的饲料、任由老鼠自由摄取。饮用水分为３种、即自来水（市自来水约6ppm的钙）、乳酸钙水（40ppm的钙）、碱性离子水（40ppm的钙，PH值＝9，ＯＭＣ公司出品的碱离子整水器NDX-4LMC，改良型），任由老鼠自由饮用。饮水量为每３天测定一次。与其它群比较起来的话，０％钙群的饮水量有减少的顷向，但在自来水、乳酸钙水、碱性离子水等群间几乎看不到任何的差异。虽然每天均会测定体重、饮水量、饲料摄取量及饮用水中钙的含量，但几乎完全不因时间的经过而有任何的变化。

　　在饲育期间，用ball man quake进行了老鼠的代谢实验。为了要使老鼠在第19天及第25天时，能有30mg/kg的盐酸四环素，所以于48小时内须添加盐酸四环素于饮用水中。4星期后，再采血、取出胫骨、上腕骨、大腿骨而制作非脱灰标本以Villanueva染色，以Villanueva Golden染色之后，再观察骨骼形态及骨骼回转状况。此外，以原子吸光法测定骨骼量、骨和各种组织中的钙，镁，铁，铜，锌，尿及粪便中的铁，铜，锌含量。

 

2.骨骼形成异常的解析结果

　　就体重增加率、饲料摄取量、饮水量、在钙摄取群中比较３种饮用水时，并没有发现任何的有意差。即使改变饮用水中的钙浓度时，碱性离子水摄取群的胫骨、上腕骨及骨骼中的钙浓度均比自来水摄取群、乳酸钙水摄取群高（图１）。在其他组织中的钙、镁的含量，均无发现有意差。包括骨骼在内的全部组织之铁、铜、锌的含量也没有发现任何有意差。

　　以Villanova Goldner染色后观察，在钙０％的饲料群中，成熟骨减少，类骨所占的比例显著增加（图3）。而在饮用水之间的差别并不显著。此外，在胫骨及上腕骨上几乎看不到四环素，但在大腿骨上稍有看到。因此可得知，到类骨形成时骨骼的形成是可以看见的，但是有可能不发生石灰化，或者大部分新生骨骼会被吸收。

　　另一方面，以Villanova Goldner染色后观察，在钙30％及60％的饲料中，会以自来水＜乳酸钙水＜碱性离子水之顺序形成四环素的标识带。特别是自来水中的四环素带之不规则的性格外引人注目（图2）。在钙100％的饲料群中，可看到以自来水＜乳酸钙水＜碱性离子水的顺序而得知骨骼形成有改善的趋向，无论是那一个均可说是处于接近正常的状态。但是由于自来水的四环素带太乱，所以对有关骨骼形成的规则性问题还有待改善。因为此问题会影响到骨骼的强度。

 

3.结论

　　我们认为，饲料中的钙不充分时，碱性离子水对改善骨骼形成有效。此外，我们发现骨骼形成障碍时会因部位部位不同而有差别。也就是说，胫骨及上腕骨的骨骼形成障碍比起大腿骨更为明显。这一次实验使用的老鼠是3星期大老鼠，但是今后从防止老年罹患骨质松骨症的观点看来，还须以高龄老鼠来做实验解析。