羅 兵 袁 毅 瞿剛波 袁 俊 郝攀登 曾智江 楊家福
SANFH多由患者激素服用劑量不當, 對股骨頭血供過程產(chǎn)生干擾, 進而產(chǎn)生以股骨頭部分區(qū)段骨小梁與骨髓壞死為典型臨床特征的疾病。它是一種進展性和致殘性疾病, 約有半數(shù)患者累及雙側(cè)股骨頭, 是對髖關(guān)節(jié)具有特殊破壞性的退行性病變, 最終導致髖關(guān)節(jié)功能障礙, 嚴重影響患者生活質(zhì)量。當下, 關(guān)于脂聯(lián)素含量和骨代謝水平相關(guān)性的研究不斷增多, 深度也有所增加。因此, 本研究通過基礎實驗, 利用辛伐他汀聯(lián)合細胞因子重組脂聯(lián)素治療早期大鼠激素性股骨頭壞死, 觀察其療效?,F(xiàn)報告如下。
1.1 材料來源 取西南醫(yī)科大學實驗動物中心提供的無疾患的55只SD大鼠為研究對象, 按照治療方法的不同分為實驗組(44只)與A組(11只)。
1.2 方法 實驗組依照24.5 mg/kg劑量經(jīng)由大鼠腹腔穿刺注射醋酸潑尼松龍注射液, 1次/周;A組注射和實驗組藥劑劑量等同的生理鹽水, 1次/周。兩組大鼠經(jīng)由6周注射后,從實驗組中隨機選取40只大鼠隨機分為模型組(B組)、脂聯(lián)素組(C組)、辛伐他汀組(D組)和脂聯(lián)素+辛伐他汀組(E 組 ), 各 10只。D 組、E 組分別予以辛伐他汀 , 10 mg/kg,以1 ml生理鹽水溶解后灌胃, 1次/d。C組、E組大鼠予以10%水合氯醛3 ml/kg腹腔麻醉, 在C臂引導下細針穿刺進入髖關(guān)節(jié)腔, 將5 μg重組脂聯(lián)素注入髖關(guān)節(jié)腔內(nèi)。A組不作任何處理, B、D組以同樣的方法注射等量的生理鹽水。同時注射青霉素14萬U/只。對五組大鼠毛發(fā)華潤度、體重、活躍性以及食物攝入量等變化進行觀察, 每周均要稱量其體重, 結(jié)合大鼠體質(zhì)情況對飼料所處方位進行調(diào)整。經(jīng)6周注射治療后, 按照一定次序分別抽取大鼠10只/組, 致死后獲取股骨, 粗略觀察其形態(tài)、顏色, 進行X線常規(guī)檢查,繼而度量股骨頭部分區(qū)段的骨密度。把剛剛獲取的股骨放進10% 甲醛溶液中固定 24 h, 20% 甲酸脫鈣 3 d, 以細針穿刺順暢為脫鈣效果檢測標準。從矢狀軸把股骨頭切開, 采用石蠟對切片行包埋處理, 對細胞學體態(tài)進行觀察, 最后測算空骨陷窩率, 方法為在高倍顯微鏡下任意選擇每一切片10個高倍視野, 共計50個, 空骨陷窩率=空骨陷窩/50個骨陷窩×100%。 對各組織切片SP法行免疫組化檢測, 采用軟件分析法計算免疫組化陽性匯集的光密度值。對各組織切片用SP法行VEGF免疫組化檢測, 計算免疫組化陽性細胞數(shù)。
1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計學軟件處理數(shù)據(jù)。計量資料以均數(shù)±標準差(s)表示, 采用t檢驗。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 五組大鼠一般情況 A組大鼠食物攝入量、睡眠時間無異常, 精神優(yōu)良, 對外界刺激反應敏捷, 身體重量有所增加, 對抓取行為表現(xiàn)出一定反抗能力。B組大鼠食物攝入量降低, 精神狀態(tài)較差 , 對外界刺激反應遲緩 , 明顯跛行, 毛發(fā)松散, 光澤較差, 抓取時抵抗無力。C組飲食睡眠正常, 精神尚可, 反應稍遲鈍, 體重稍增加, 輕微跛行。D組飲食睡眠可,精神科, 反應少遲鈍, 體重增加, 輕微跛行。E組飲食睡眠正常,精神好 , 反應敏捷 , 體重增加 , 毛發(fā)不易脫落 , 體態(tài)基本正常。
2.2 五組大鼠股骨頭局部X線片情況 X線平掃結(jié)果提示A組大鼠股骨頭骨質(zhì)密度勻稱, 沒有產(chǎn)生典型異常。B組大鼠股骨頭以扁狀形態(tài)呈現(xiàn)出來, 骨質(zhì)疏松, 骨小梁紊亂、中斷,有死骨形成。C組大鼠周股骨頭骨質(zhì)結(jié)構(gòu)輕度變扁, 骨質(zhì)疏松程度相對輕微, 骨小梁輕微紊亂, 可不間斷的觀察到點狀低密度影。D組大鼠股骨頭形狀大體上沒有發(fā)現(xiàn)異常, 骨質(zhì)稍疏松, 骨小梁稍紊亂, 可見點狀低密度影。E組大鼠股骨頭形態(tài)正常, 骨質(zhì)稍疏松, 骨小梁連續(xù), 點狀低密度影較C、D組減少。
2.3 五組大鼠股骨頭局部骨密度比較 A、E組大鼠骨密度(0.1843±0.0032)、(0.1743±0.0140)g/cm2高于B、C、D組的(0.0899±0.0037)、(0.1299±0.0106)、(0.1375±0.0201)g/cm2,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);A組大鼠骨密度略高于E組,但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 五組大鼠股骨頭局部骨密度比較(s, g/cm2)
表1 五組大鼠股骨頭局部骨密度比較(s, g/cm2)
注 :與 A 組比較 , aP<0.05 ;與 E 組比較 , bP<0.05
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2.4 五組大鼠股骨頭組織病理學變化
2.4.1 標本大體觀察 A組大鼠在參與本次研究整個過程中, 股骨頭光滑性與完整性均沒有發(fā)生改變;B組大鼠股骨頭產(chǎn)生塌陷, 關(guān)節(jié)軟骨被迫分離, 顏色變暗淡;C、D兩組大鼠股骨頭完整性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性基本沒有改變, 但是經(jīng)全面觀察后發(fā)現(xiàn)其光澤度降低, 顏色暗淡, 體現(xiàn)出灰白色, 沒有塌陷表征;E組大鼠股骨頭結(jié)構(gòu)完整性沒有破壞, 且光滑度逐漸增加, 色澤日趨常態(tài)化。
2.4.2 光學檢查結(jié)果 在光學顯微鏡下, A組大鼠骨小梁致密, 粗細適當 , 均勻排布, 時而會發(fā)現(xiàn)骨陷窩, 但仔細觀察發(fā)現(xiàn)其內(nèi)骨細胞結(jié)構(gòu)與形態(tài)均未發(fā)生異常, 骨髓腔中脂肪細胞數(shù)目處于正常區(qū)間中;B組大鼠光學顯微結(jié)果提示骨小梁零散, 結(jié)構(gòu)錯亂 , 能夠觀察到碎片 , 空骨陷窩數(shù)目相對較多, 毛細血管散亂分布, 髓腔中脂肪細胞增生現(xiàn)象明顯, 發(fā)現(xiàn)纖維組織產(chǎn)生增生現(xiàn)象以及產(chǎn)生程度不一的炎性反應, 局部區(qū)段的骨小梁表層產(chǎn)生了新生骨組織。在骨小梁稀疏程度的比較中, C 、D、E組大鼠均較B組大鼠輕, 在空骨陷窩數(shù)量上也明顯少于B組大鼠。E組大鼠可見骨小梁有新生骨組織形成并增粗, 結(jié)構(gòu)基本恢復正常。
2.4.3 五組大鼠股骨頭空骨陷窩率比較 E組空骨陷窩率(12.43±0.37)%低于B、C、D組的(28.84±1.16)%、(19.09±1.42)%、(17.99±0.73)%, 高于 A 組的 (9.10±0.72)%, 差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。
表2 五組大鼠股骨頭空骨陷窩率比較(s, %)
表2 五組大鼠股骨頭空骨陷窩率比較(s, %)
注 :與 E 組比較 , aP<0.05
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2.4.4 五組大鼠股骨頭組織TNF-α免疫組化IOD值比較A組大鼠TNF-α表達程度相對較弱, 只是在軟骨細胞胞漿內(nèi)局部表達, C、D組TNF-α于骨細胞、造血細胞胞漿中均有不同程度的表達。E組TNF-α免疫組化IOD值(30722.46±11767.37)低于B、C、D組的(196085.20±47515.38)、(102341.65±43276.27)、(97140.39±36781.19), 高 于 A 組 的(20648.04±5518.97), 差異有統(tǒng)計學意義 (P<0.05)。見表 3。
表3 五組大鼠股骨頭組織TNF-α免疫組化IOD值比較(s)
表3 五組大鼠股骨頭組織TNF-α免疫組化IOD值比較(s)
注 :與 E 組比較 , aP<0.05
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2.4.5 五組大鼠VEGF免疫組化表達比較 五組大鼠病理切片均可觀察到VEGF產(chǎn)生不同程度的陽性表達。E組股骨頭VEGF陽性細胞數(shù)(37.46±5.40)高于B、C、D組的(16.20±5.30)、(30.65±6.20)、(31.39±3.70), 差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);與A組的(37.04±4.50)比較, 差異無統(tǒng)計學意義 (P>0.05)。見表 4。
表4 五組大鼠VEGF免疫組化表達比較(s)
表4 五組大鼠VEGF免疫組化表達比較(s)
注 :與 E 組比較 , aP<0.05
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目前激素的不合理應用導致股骨頭壞死的發(fā)病率已超過外傷所致的股骨頭壞死, 然而對于激素性股骨頭壞死的發(fā)病機制尚有爭議[1]。脂肪栓塞學說認為由于激素蓄積引起血液粘稠度增高, 血管中脂肪栓塞就會誘發(fā)股骨頭血供障礙, 缺血壞死通常是最后結(jié)局[2]。
脂聯(lián)素是為一類機體中普遍存在的細胞因子, 其最大的特征體現(xiàn)在具備多樣化生物學功能方面上。對骨代謝效率產(chǎn)生影響的同時, 有研究發(fā)現(xiàn), 在脂肪組織內(nèi)脂聯(lián)素與TNF-α存在互為拮抗的關(guān)系。脂聯(lián)素可促使TNF-α對NF-kB的活化效能降低, 進而促使關(guān)節(jié)炎模型小鼠關(guān)節(jié)中炎性因子指標降低, 阻斷炎性反應對關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)完整性的損傷過程[3-5]。
TNF-α不僅參與炎性反應過程, 在骨質(zhì)吸收與再建過程發(fā)揮的作用也是不容忽視的, 其能夠?qū)A性磷酸酶的生物活性產(chǎn)生阻滯作用, 進而影響骨形成效率[6-9]。有研究發(fā)現(xiàn), 高血壓鼠給予激素誘導后血漿TNF-α含量是激素給予前的1.5倍有余;也有報道顯示[10], 激素性股骨頭缺血壞死者活組織內(nèi)可溶性TNF 的含量是創(chuàng)傷性股骨頭壞死活組織內(nèi)的3倍。
綜上所述, 脂聯(lián)素聯(lián)合辛伐他汀對VEGF 等細胞因子的分泌過程起到正向作用, 進而提升股骨頭心血管與新骨生成效率, 能提高VEGF 陽性成骨細胞率 , 從而修復骨壞死 , 有助于減輕患者疼痛感, 延緩缺血壞死癥狀發(fā)展過程。