徐 進 丁 任 石曉兵 馬 臺 王宇池
(上海市寶山區中西醫結合醫院骨科,上海 201999)
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中藥復骨方對糖皮質激素致骨質疏松骨折大鼠骨代謝及骨密度的影響
徐進丁任石曉兵馬臺王宇池
(上海市寶山區中西醫結合醫院骨科,上海201999)
摘要〔〕目的探討中藥復骨方對糖皮質激素致骨質疏松(GIOP)骨折大鼠骨代謝及骨密度的影響。方法清潔級雌性SD大鼠165只,3月齡,依據隨機數字表分為對照組、模型組和治療組,各55只,適應性培養1 w后,模型組和治療組大鼠肌肉注射地塞米松1 mg·kg-1·d-1,3次/w,持續12 w,構建GIOP模型,對照組給予生理鹽水;12 w后行手術造成大鼠左側股骨中段閉合性骨折,治療組給予復古方藥液10 ml/kg灌胃,1次/d,持續8 w治療,對照組和模型組給予同劑量的生理鹽水作對照。測量12、20 w末時大鼠骨密度、血清Ca、P含量、堿性磷酸酶(ALP)含量、骨鈣素(BGP)活性。結果實驗12 w末,模型組和治療組大鼠全身骨密度值顯著低于對照,表明大鼠GIOP模型構建成功。20 w末,模型組股骨去骨痂骨密度及骨痂骨密度均顯著低于對照組(P<0.05),而治療組股骨去骨痂骨密度及骨痂骨密度均高于模型組(P<0.05)。實驗12 w末,模型組、治療組大鼠血清Ca、P含量,ALP、BGP活性顯著低于對照組(P<0.05)。實驗20 w末,模型組大鼠血清Ca、P含量,ALP、BGP活性顯著低于對照組和治療組(均P<0.05)。結論中藥復骨方能夠提高GIOP骨折大鼠骨密度,升高GIOP骨折大鼠血清中Ca、P含量,提高ALP、BGP活性,改善GIOP骨折大鼠骨代謝,促進骨折愈合。
關鍵詞〔〕復骨方;骨代謝;骨密度;糖皮質激素性骨質疏松
第一作者:徐進(1981-),男,碩士,主治醫師,主要從事顯微外科,創傷骨科方面的研究。
糖皮質激素性骨質疏松(GIOP)是由內源性或外源性糖皮質激素所致的代謝性骨病,人體正常骨組織內由骨吸收和骨形成維持動態平衡,當骨吸收高于骨形成時發生骨質疏松,表現為骨強度降低、骨折風險增加〔1〕。有研究表明,20%的患者在服用糖皮質激素12個月內發生了骨質疏松,服用5~10年后這一比例上升至50%〔2〕。骨折是GIOP最嚴重的并發癥,常延遲愈合,致殘率極高,又缺乏有效的預防和治療措施〔3〕。本研究使用糖皮質激素構建GIOP大鼠,行手術造成GIOP大鼠骨折,采用復骨方對大鼠進行治療,觀察其對大鼠骨代謝及骨密度的影響。
1材料與方法
1.1實驗材料
1.1.1實驗動物3月齡雌性SD大鼠165只,購自上海斯萊克實驗動物有限責任公司〔合格證號:SCXK(滬)2009-0005,清潔級〕。動物飼喂在我院實驗室(實驗室生物安全防護水平為 BSL-1)。實驗室溫度恒定(24±1)℃,相對濕度50%~70%,維持12 h光照節律,自由攝食、飲水。
1.1.2實驗藥材復骨方由骨碎補、杜仲、續斷、紅花、歸尾、川穹等熬制而成,藥材購自本院中藥房,由本院中醫藥劑科煎煮并濃縮到0.5 g/ml,分裝后置于4℃保存。地塞米松(Sigma,規格1 ml∶5 mg);生理鹽水(北京天壇生物制品股份有限公司,國藥準字S10870001,規格500 ml∶4.5 g);青霉素(廣州白云山天心制藥股份有限公司生產,國藥準字號H20013260);水合氯醛(Sigma,規格:25 g)。
1.2實驗方法
1.2.1分組和建模所有試驗大鼠依據隨機數字表法分為對照組、模型組和治療組,各55只,適應性培養1 w后,模型組大鼠給予肌肉注射地塞米松1 mg·kg-1·d-1,3次/w,持續12 w,每周稱量大鼠體重1次,并按體重調節給藥劑量,構建GIOP模型,12 w末手術造成大鼠左側股骨骨折,術后用支架固定,并給予抗感染藥物,術后第2天開始生理鹽水10 ml/kg灌胃,1次/d,持續8 w。治療組大鼠采用同樣方法構建大鼠GIOP模型并手術造成骨折,術后第2天給予復古方藥液10 ml/kg灌胃,1次/d,持續8 w。對照組不構建GIOP模型大鼠,僅給予相同劑量的生理鹽水灌胃12 w,行手術造成骨折,術后給予相同劑量生理鹽水灌胃,持續8 w。
1.2.2大鼠骨折手術方法實驗大鼠在3.5%水合氯醛腹腔麻醉下手術,沿大鼠左下肢髕骨內側皮膚縱行切開,牽拉髕骨使之脫位,暴露股骨踝間凹。1 mm的克氏針自股骨踝間凹進入髓腔至大轉子處穿出,兩端固定后閉合切口。大鼠取左下肢外展內旋位固定于造模支架上,造模用骨刀壓與大鼠股骨中段,采用500 g砝碼,提至空中20 cm處自由落下撞擊刀背,造成實驗大鼠股骨中段閉合性骨折。
1.3觀察指標
1.3.1骨密度測定實驗12 w末對所有大鼠行腹腔麻醉后,采用雙能X線吸收法(DEXA)測量大鼠全身骨密度。20 w末處死大鼠后,手術分離左側股骨,取出克氏針,固定于75%酒精中,用同樣的方法測量股骨去骨痂密度和骨痂處骨密度。
1.3.2血生化指標檢測實驗12 w末骨折手術前1 d及實驗20 w末,在腹腔麻醉下經腹主動脈采血4 ml,置于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管中室溫靜置0.5~1 h后3 000 r/min離心5 min取血清,血清置于-80℃保存,待所有樣品收集完后統一檢測,在HITACHI7600-110E全自動生化分析儀和ABBOTTAXSYM化學發光分析儀上檢測分析Ca、P、堿性磷酸酶(ALP)含量,骨鈣素(BGP)活性采用放射免疫法檢測,試劑盒購自武漢優爾生實業有限公司,操作按照說明書進行。
1.4統計學方法采用SPSS17.0進行方差分析和SNK法。
2結果
2.1大鼠骨密度變化實驗12 w末,模型組和治療組大鼠全身骨密度值顯著低于對照組(P<0.05)。實驗20 w末,模型組股骨去骨痂骨密度及骨痂骨密度均顯著低于對照組(P<0.05),而治療組均高于模型組(P<0.05)。見表1。

表1 各組大鼠骨密度值比較
與對照組比較:1)P<0.05;與模型組比較:2)P<0.05;下表同
2.2大鼠血生化指標的變化實驗12 w末,模型組、治療組大鼠血清Ca、P含量,ALP、BGP活性顯著低于對照組(P<0.05)。實驗20 w末,模型組大鼠血清Ca、P含量,ALP、BGP活性顯著低于對照組和治療組(均P<0.05)。見表2。

表2 大鼠生化指標變化
3討論
美國國立衛生研究院(NIH)將骨質疏松定義為一種以骨強度受損、骨折危險增加的骨骼疾病〔4〕。世界衛生組織2010年的調查數據顯示骨質疏松發病率居世界常見病的第6位,骨折是骨質疏松的重要并發癥,臨床上以椎骨、腕骨和髖骨常見,尤以髖骨骨折最常見〔5〕。有研究顯示,75歲以上女性約有4%~5%發生骨折,其中髖骨骨折占全部骨折患者的15%~25%,骨質疏松患者發生骨折后,愈合慢,易導致內固定松動和再骨折,致殘率極高〔6〕。 繼發性骨質疏松是由疾病或藥物等原因所致的骨質疏松,臨床中糖皮質激素的廣泛使用導致了GIOP發病率的增加,成為最常見的繼發性骨質疏松〔7〕。
ALP和BGP是與骨形成有關的代謝指標,能直接反映成骨細胞和破骨細胞的活性。ALP是成骨細胞發揮成骨作用的關鍵酶,ALP由成骨細胞合成后可以進入血液,因此血液中ALP活性升高提示成骨細胞增殖活躍,是骨折愈合和骨重建的重要生物標志〔7〕;BGP也是成骨細胞分泌的物質,具有調節和維持骨鈣的功能,是骨組織中非膠原性蛋白的主要成分,占骨質的3%,因此BGP也是反映成骨細胞活性的重要指標〔8〕。本研究表明糖皮質激素能顯著抑制成骨細胞活性,使大鼠體內骨代謝被破壞,骨吸收大于骨形成,即骨質疏松狀態,也證實了地塞米松誘導大鼠構建GIOP模型的可靠性,與以往研究一致。
中醫治療骨折歷史悠久。早在清代就提出了“血不活則瘀不去,瘀不去則新不能生,新不能生則骨不能合”的骨折中醫辯證施治理論,認為應采用補腎和活血化瘀類藥物治療骨折〔9〕。復骨方中骨碎補具有升高血Ca、血P水平,激活成骨細胞的作用;杜仲在骨折前期具有降低血Ca、升高血P的作用,能促進骨痂生長,此外杜仲還含有相當豐富的膠原、P、Ca等微量元素,能促進骨折愈合;續斷已在動物實驗中被證實能顯著促進成骨細胞分化、增殖,也有報道斷續能繼續刺激人成骨細胞的分化和增殖。復骨方中還配伍具有行氣活血、化瘀止痛功能的歸尾、川芎和紅花,是復骨方組方科學合理〔10〕。本研究提示復骨方能有效提高GIOP大鼠骨折股骨骨密度,促進骨折的愈合;血生化指標提示復骨方能提高成骨細胞活性,促進骨折處成骨細胞增殖,提高骨折愈合功能。
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〔2015-07-15修回〕
(編輯袁左鳴/滕欣航)
基金項目:上海市寶山區衛生青年醫學人才培養計劃項目(bswsyq-2015-A05)
中圖分類號〔〕R6〔
文獻標識碼〕A〔
文章編號〕1005-9202(2016)01-0021-03;
doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2016.01.009