茶多酚的抗氧化作用對大鼠骨折愈合的影響研究

莊林波，王立勝，余非，韓士英

(1.廣東醫學院附屬深圳寶安區中心醫院骨科，廣東深圳518102;2.中山大學附屬第一醫院骨科，廣東廣州510000)

實驗研究

茶多酚的抗氧化作用對大鼠骨折愈合的影響研究

莊林波1，王立勝1，余非1，韓士英2

(1.廣東醫學院附屬深圳寶安區中心醫院骨科，廣東深圳518102;2.中山大學附屬第一醫院骨科，廣東廣州510000)

目的探討茶多酚的抗氧化作用對大鼠骨折愈合的影響。方法將60只雄性SD大鼠隨機分為三組，每組各20只。A組(模型組):于大鼠右脛骨中段制造橫斷骨折愈合模型;B組(茶多酚干預組):造模后給予茶多酚(1.0 g/kg)治療;C組(茶多酚防治組):造模前后均給予茶多酚。每組大鼠分別于造模后第7、14天隨機處死10只，測量其血液中丙二醛和超氧化物歧化酶的含量，并取右脛骨骨折端骨痂制成切片，測量其厚度。結果造模后第7天，B組、C組與A組比較，血液中丙二醛含量降低，超氧化物歧化酶含量升高，骨痂厚度升高，且以C組變化更顯著;造模后第14天，三組血液中丙二醛含量及超氧化物歧化酶含量相近，B組、C組骨痂厚度較A組升高。結論茶多酚在大鼠骨折愈合早期有一定促進作用，其機制與茶多酚的抗氧化性密切相關。

茶多酚;抗氧化作用;骨折愈合;氧化應激;大鼠

茶多酚是茶葉中的重要組成成分，其化學結構中有多個活性羥基，因而有較強的抗氧化能力，對人體健康極為有利。近些年，茶多酚的抗骨質疏松作用被學者們廣泛關注［1］，其機制與茶多酚的抗氧化作用密切相關。有文獻報道茶多酚是通過抑制氧化應激反應，進而減少骨丟失，最終發揮抗骨質疏松作用的［2-3］。據此，筆者推測茶多酚在骨折愈合過程中也可能發揮相似的作用，通過抑制氧化應激反應減少骨丟失，加快骨折愈合過程。為驗證該推斷，本研究擬建立大鼠右脛骨骨折愈合模型，通過觀察茶多酚干預后的大鼠骨痂厚度、氧化應激指標變化情況，來探討茶多酚的抗氧化作用對骨折愈合的影響。(400±25)g，由廣東醫學院動物實驗中心提供。材料:茶多酚(上海研生生化試劑有限公司，純度98.0%)、丙二醛(malondialdehyde，MDA)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)檢測試劑盒(廣州金域生物醫學檢驗中心)、顯微鏡(深圳市寶安區中心醫院)。

1.2方法

1.2.1骨折愈合模型制作以8%水合氯醛按0.4mL/100 g劑量腹腔注射麻醉，將大鼠固定于動物實驗手術臺上，右小腿剃毛、消毒，取小腿前側切口，顯露脛骨中段，用鋼鋸橫行鋸斷

1 資料與方法

1.1實驗動物與材料實驗動物:雄性SD大鼠60只，體重脛骨，并造成約3mm的骨質缺損，生理鹽水沖洗，止血，然后縫合切口，不做固定。術后予保暖、預防感染等護理措施。

1.2.2動物分組及給藥將60只大鼠隨機分為3個組，每組各20只，所有大鼠造模前均適應性飼養1周。實驗設定茶多酚的干預濃度為1.0 g/kg，加入3 mL生理鹽水經胃灌入，每天1次。A組(模型組)，造模前7 d和造模后均經胃灌注等量對照液(生理鹽水);B組(茶多酚干預組)，造模前7 d經胃灌注對照液，造模后經胃灌注茶多酚溶液;C組(茶多酚防治組)，造模前7 d和造模后均經胃灌注茶多酚溶液。

1.2.3血液檢測每組大鼠分別于造模后第7、14天隨機處死10只，每只大鼠開胸經心取血，并保存，按說明書步驟檢測大鼠血液中的MDA和SOD含量。

1.2.4骨痂厚度測量每組大鼠分別于造模后第7、14天隨機處死10只，開胸取血后，取右小腿原手術切口，顯露脛骨骨折處，以骨折端為中心上、下5mm取骨痂。所取骨痂經脫鈣、石蠟包埋等程序處理后，制成切片，常規HE染色，顯微鏡下測量骨痂厚度。

1.3統計學分析采用SPSS 17.0軟件進行統計分析，MDA、SOD和骨痂厚度結果均采用(±s)表示。多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用q檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1骨折愈合不同時期MDA測量結果在造模后第7天，B組MDA含量均低于A組，差異有統計學意義(P＜0.05); C組MDA含量低于B組，差異有統計學意義(P＜0.05)。造模后第14天，B組、C組MDA含量與A組相近，差異均無統計學意義(P＞0.05)，詳細資料見表1。

表1 骨折愈合不同時期MDA含量比較(±s，nmol/mL，n=10)

表1 骨折愈合不同時期MDA含量比較(±s，nmol/mL，n=10)

7 d 14 d A組(模型組)組別6.24±0.14 4.45±0.13 B組(茶多酚干預組)5.12±0.181)4.43±0.203)C組(茶多酚防治組)4.51±0.152)4.42±0.173)注:1)與A組比較，P＜0.05;2)與B組比較，P＜0.05; 3)與A組比較，P＞0.05

2.2骨折愈合不同時期SOD測量結果在造模后第7天，B組SOD含量均高于A組，差異有統計學意義(P＜0.05);C組SOD含量高于B組，差異有統計學意義(P＜0.05)。造模后第14天，B組、C組SOD含量與A組相近，差異均無統計學意義(P＞0.05)，詳細資料見表2。

2.3骨折不同愈合時期骨痂厚度測量結果在造模后第7天，B組的骨痂厚度高于A組，差異有統計學意義(P＜0.05);C組的骨痂厚度與B組相近，差異無統計學意義(P＞0.05)。在造模后第14天，B組的骨痂厚度高于A組，差異有統計學意義(P＜0.05);C組的骨痂厚度與B組相近，差異無統計學意義(P＞0.05)，詳細資料見表3。

組別7 d 14 d A組(模型組)56.95±2.25 85.60±2.43 B組(茶多酚干預組)68.10±2.951)86.78±2.203)C組(茶多酚防治組)88.85±3.162)88.17±3.173)注:1)與A組比較，P＜0.05;2)與B組比較，P＜0.05; 3)與A組比較，P＞0.05

表3 骨折愈合不同時期骨痂厚度結果比較(s，mm，n=10)

表3 骨折愈合不同時期骨痂厚度結果比較(s，mm，n=10)

7 d 14 d A組(模型組)組別1.05±0.10 1.85±0.15 B組(茶多酚干預組)1.36±0.211)2.30±0.243)C組(茶多酚防治組)1.40±0.182)2.32±0.223)注:1)與A組比較，P＜0.05;2)與B組比較，P＜0.05; 3)與A組比較，P＞0.05

3 討論

氧化應激是指生物體在衰老或遭受各種有害刺激時，體內高活性分子如氧自由基和氮自由基產生過多，體內氧化系統及與抗氧化系統失衡，傾向于氧化，導致中性粒細胞浸潤和蛋白酶分泌增加，產生大量氧化中間產物，從而導致組織損傷。氧化應激是體內自由基產生的一種負面效應，被認為是衰老和疾病的重要原因之一［4］。近年，氧化應激與骨質疏松的關系成為學者們關注的焦點［1］。動物實驗證明，氧化應激是增齡性骨丟失的一個重要原因，其機制可能是氧化應激導致成骨細胞和骨細胞凋亡［2-3］。臨床實驗方面，Ostman等［5］經研究證實氧化應激會導致老年男性骨密度降低，是骨質疏松發生的一個重要原因。D'ameli等［6］通過研究也認為氧化應激是絕經后婦女骨丟失、骨質疏松發生的關鍵因素之一。文獻報道，茶多酚正是由于其有較強的抗氧化應激能力，能夠減少骨丟失，從而發揮抗骨質疏松作用［3，7］。筆者因此推測，茶多酚或可通過抑制骨折導致的氧化應激反應，進而減少骨丟失，促進骨折愈合。本研究中，造模后第7、14天，茶多酚干預組和茶多酚防治組骨痂厚度均明顯高于模型組，說明茶多酚確有促進骨折愈合的作用，驗證了筆者的推測。

外傷(包括骨折)是導致體內氧化應激發生的重要原因之一［8-10］。彭玉蘭等［10］通過對兒童骨折患者氧化應激指標檢測發現，在骨折發生1周內，氧化應激指標水平較正常對照組有明顯差異，2周后氧化應激指標水平與正常對照組相近，說明在骨折發生初期患兒機體處于氧化應激狀態，但隨著機體的自我修復，2周后體內氧化應激狀態基本解除。氧化應激是影響成骨細胞功能的重要原因之一［11-12］，不利于骨折的修復。因此筆者推測在骨折愈合早期，茶多酚可通過其抗氧化作用抑制氧化應激反應，起到促進骨折愈合的作用。到了骨折愈合的中后期，由于機體有自我修復能力，氧化應激狀態自動解除，茶多酚不再發揮抗氧化應激的作用。MDA和SOD都是重要的氧化應激指標，MDA是氧自由基與不飽和脂肪酸發生脂質過氧化反應的產物，其水平間接反映了氧自由基的水平［13］; SOD是生物體內重要的抗氧化酶，能有效清除氧自由基，保護細胞免受損傷，其水平降低提示機體抗氧化能力受損。本研究通過檢測MDA和SOD來評估骨折愈合不同時期大鼠體內的氧化應激狀態。造模后第7天，茶多酚干預組和茶多酚防治組大鼠血液中的MDA含量均低于模型組、SOD含量均高于模型組，說明該時期茶多酚抑制了大鼠體內的氧化應激反應;造模后第14天，茶多酚干預組、茶多酚防治組與模型組的MDA含量和SOD含量相近，說明該時期茶多酚的抗氧化性不再發揮主要作用。此結果與上述推測一致。

綜上所述，茶多酚在大鼠骨折愈合早期有一定促進作用，其機制與茶多酚的抗氧化作用密切相關;在骨折愈合中后期，隨著機體的自身修復，茶多酚的抗氧化作用不再發揮主要作用。茶多酚促進骨折愈合的其他可能機制尚需進一步研究。

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Im pact Caused by Antioxidant Effect of Tea Polyphenols in Fracture Healing of Rats

Zhuang Linbo，Wang Lisheng，Yu Fei，et al

(Department of Orthopedics，Central Hospital of Bao'an，Shenzhen 518102，China)

Objective To explore the impact caused by the antioxidant effect of tea polyphenols in fracture healing of rats.Methods 60 male Sprague-Dawley rats were randomly divided into 3 groups，20 rats in each group.Group A was the model group，the fracture healing model was made on the right tibia in rats;Group B was treated with tea polyphenols after the fracture healing model was made;Group C was given tea polyphenols either before or after the fracture healing model was made.Tea polyphenols was given orally 1.0 g/kg each day.Respectively on the 7th and 14th day after modeling，10 rats were executed randomly in each group.Malondialdehyde and superoxide dismutase in serum was tested.Callus which was collected from the right tibia of rats，was made into slices.Thickness of the slices was measured.Results On the 7th day after modeling，compared with Group A，the level of malondialdehyde was lower，superoxide dismutase was higher and thickness of callus was higher for Group B and Group C，especially Group C changed more significantly.On the 14th day after modeling，the level ofmalondialdehyde and superoxide dismutase was almost at the same level among these three groups，the thickness of callus for Group B and Group C was higer than Group A.Conclusion Tea polyphenols can make promoting effect during the early period of the fracture healing process in rats，its mechanism is related to the antioxidant effect of tea polyphenols closely.

tea polyphenols;antioxidant effect;fracture healing;oxidative stress;rats

R322.7+1

A

2015-08-26

莊林波(1982-)，男，主治醫師，廣東醫學院附屬深圳寶安區中心醫院骨科，518102。

1008-5572(2016)01-0033-03

深圳市寶安區科技計劃資助項目(2014145)