糖皮質激素對股骨頭壞死的影響

李桂波 杜 娟(長春醫學高等專科學校，吉林 長春 3003)

非創傷性股骨頭壞死(NOFH)的發病機制與長期應用或短期大量使用腎上腺糖皮質激素或過度攝入酒精有關。而隨著臨床上大量激素的應用，糖皮質激素性股骨頭壞死(SANFH)發病率逐年增高。而SANFH一旦出現就不可逆轉，致殘率極高。SANFH的治療，主要采用降脂、抗凝、活血化淤等方法。藻酸雙酯鈉為新型類肝素海洋藥物，主要用于心腦血管缺血性疾病的防治。鑒于其藥理作用，考慮藻酸雙酯鈉可能對SANFH起到較好的治療及預防效果。

1 材料與方法

1.1 分組 60只健康Wistar大鼠適應性喂養1 w后，隨機分為正常對照組，激素模型組及藻酸雙酯鈉干預組，每組20只。各組之間雄雌各半，體重無顯著性差異。

1.2 動物模型制備 各組動物每周給藥1次。對照組給予肌注生理鹽水1 ml，同時灌服2 ml生理鹽水;激素模型組、藻酸雙酯鈉組動物均按25 mg/kg給予醋酸潑尼松龍臀肌注射，同時激素模型組給予灌服生理鹽水2 ml，藻酸雙酯鈉組給予藻酸雙酯鈉10 mg/只。所有動物均在同一條件下單籠飼養，進食普通飼料，自由飲水，自然光照，溫度18℃ ±2℃。實驗第6周結束時每組動物利多卡因腹腔注射麻醉，心臟穿刺方法取血4 ml檢測血脂和C反應蛋白(CRP)水平，取股骨頭和肝臟分別做光鏡標本。

1.3 檢測指標 總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、CRP由生化自動分析儀測定。常規制備股骨頭和肝臟大體標本及蘇木素-伊紅(HE)染色標本，進行光鏡檢測。

1.4 統計學處理 應用SPSS17.0統計軟件，計量數據采用s表示，組間比較采用t檢驗;計數資料采用χ2檢驗。

2 結果

2.1 光鏡下肝臟病理結果 對照組大鼠肝小葉呈多角棱柱體，小葉間以少許結締組織分隔，每個肝小葉中央都貫穿一條中央靜脈，可見肝細胞排列成索狀，圍繞中央靜脈呈放射狀排列，肝細胞索分支彼此吻合成肝細胞網，模型組大鼠主要表現為肝脂肪變性及不同程度肝纖維化;用藥組略好轉。見圖1。

圖1 各組光鏡下肝臟病理改變(HE，×100)

2.2 光鏡下股骨頭病理結果 對照組骨小梁結構清晰、連續、粗壯、排列規則;骨小梁周沿可見散在成骨細胞規則排列、數量較多;破骨細胞少見;無或偶見空骨陷窩;髓腔內造血細胞豐富，未見瘀血和栓子;脂肪細胞少見。模型組與對照組相比，骨小梁變細、稀疏，結構不十分清晰，排列欠規則，空骨陷窩率增多。用藥組比模型組略好轉。見圖2。

2.3 各組血清生化指標水平比較 模型組比對照組HDL水平降低，CRP水平升高(P＜0.05)。用藥后與對照組無明顯變化。但各組間TG、TC和LDL水平無明顯差異。見表1。

表1 各組大鼠血脂及CRP水平的變化(s)

表1 各組大鼠血脂及CRP水平的變化(s)

與對照組比較:1)P＜0.05

組別 n TC(mmol/L)TG(mmol/L)LDL(mmol/L)HDL(mmol/L)CRP(mg/L)正常對照組 20 0.98±0.16 0.43±0.12 1.21±0.15 1.41±0.15 4.01±0.14.61±0.15激素模型組 20 0.96±0.24 1.01±0.93 1.28±0.22 1.24±0.141) 18.43±0.151)藻酸雙酯鈉組 20 0.96±0.20 0.63±0.12 1.21±0.10 1.21±0.15 5

圖2 各組光鏡下股骨頭結構(HE，×400)

3 討論

大多數學者認為股骨頭內骨細胞脂肪化是SANFH的首要因素。肝臟脂肪變性形成的脂肪栓子進入股骨頭，引起股骨頭內脂肪栓塞，導致股骨頭微循環障礙，最終導致股骨頭缺血壞死。本實驗證明在SANFH早期存在明顯的脂肪代謝紊亂，且有肝臟病理改變。骨髓干細胞在不同的外源性刺激下可以朝著不同的方向分化。激素直接誘導骨髓干細胞分化為大量的脂肪細胞。激素可能在基因水平作用使骨細胞脂肪化，骨細胞和脂肪細胞分享骨髓腔內同一個干細胞池，當激素使脂肪細胞增多時，骨細胞相應地減少，所以骨重建、骨折愈合或死骨修復受到阻礙，累積的損害最終導致大片骨壞死。最新研究發現:肝細胞色素P450活性降低與發生SANFH的危險顯著相關，而肝細胞色素P450與脂肪代謝紊亂及脂肪肝的發生關系密切〔1〕。進一步證實了SANFH的發生與脂肪代謝紊亂的相關性。

另外，SANFH的發生與股骨頭血管內皮損傷及凝溶系統紊亂關系密切。Glueck等〔2〕發現，抗凝藥物依諾肝素能阻止骨壞死的進展。在激素性股骨頭壞死個體的血清中，抗凝血酶Ⅲ、組織型纖溶酶原激活物水平下降，而纖溶酶原激活物抑制劑-1、凝血因子Ⅷ水平升高，證實了凝血-纖溶改變與激素性股骨頭壞死的密切聯系〔3，4〕。另外，皮質激素使用后多合并血內、骨內前列腺素增多，導致血管炎癥和損傷。許多自身免疫性疾病引起抗原-抗體復合物在血管壁沉積，同樣也可引起血管壁損傷和炎癥。血管本身的炎癥加上皮質激素對血管壁的影響，可引起股骨頭內小動脈炎，病變管壁脆性增加，導致股骨頭血供中斷。SANFH的發生與高凝、細胞因子如腫瘤壞死因子、白介素-6等直接相關。這些因素可引起股骨頭血管內皮損傷、凝溶系統紊亂，出現局部血管內凝血，導致股骨頭缺血最終壞死。本研究進一步證實CRP可以作為SANFH發生的敏感指標。

Motomura等〔5〕發現在早期SANFH中脂肪細胞顯著增大，在應用激素同時給予降脂藥物治療可預防骨壞死。Glueck等〔2〕認為在股骨頭塌陷前期(FicatⅠ期和Ⅱ期)抗凝血治療，糾正凝血異常，有助于延緩、阻止和逆轉股骨頭壞死的進程。本研究提示，藻酸雙酯鈉可以通過降脂、抗凝、減輕炎癥反應等作用，改善股骨頭供血，預防股骨頭壞死。

1 Tokuhara Y，Wakitani S，Oda Y，et al.Low levels of steroid-metabolizing hepatic enzyme(cytochrome P450 3A)activity may elevate responsiveness to steroids and may increase risk of steroid-induced osteonecrosis even with low glucocorticoid dose〔J〕.J Orthop Sci，2009;14(6):794-800.

2 Glueck CJ，Freiberg RA，Sieve L，et al.Enoxaparin prevents progression of stagesⅠand Ⅱ osteonecrosis of the hip〔J〕.Clin Orthop Relat Res，2005;435:164-70.

3 Bank I，Libourel EJ，Middeldorp S，et al.Elevated levels of FV Ⅲ:C within families are associated with an increased risk for venous and arterial thrombosis〔J〕.J Thromb Haemost，2005;3(1):79-84.

4 王 泳，高春錦，龐寶森，等.兔激素性股骨頭壞死凝血-纖溶系統的變化〔J〕.首都醫科大學學報，2008;29(3):311-4.

5 Motomura G，Yamamoto T，Miyanishi K，et al.Bone marrow fat-cell enlargement in early steroid-induced osteonecrosis:a histomorphometric study of autopsy cases〔J〕.Pathol Res Pract，2005;200(11-12):807-11.