楊 穎,邱 東,趙金榮
(1.蘇州高新區(qū)人民醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科,江蘇 蘇州 215129;2.中國科學(xué)院化學(xué)研究所,北京 100190)
長期以來,骨缺損導(dǎo)致的愈合延遲和骨骼不連等問題,始終困擾著骨科臨床治療。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展,尤其是組織工程學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,基于生物材料和組織工程的治療方法逐漸取代過去的傳統(tǒng)療法,以“生長因子+支架材料”成為新時期骨骼修復(fù)的理想策略。然而,目前充當(dāng)主要材料的骨形態(tài)發(fā)生蛋白等生長因子,由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜而難以大規(guī)模生產(chǎn),在市場上價(jià)格高昂,并且具有一定程度的致癌性和毒性,已有文獻(xiàn)報(bào)道這種生長因子容易導(dǎo)致異位成骨,諸多隱患使得該技術(shù)的推進(jìn)受到阻礙。而尋找到價(jià)格低廉、產(chǎn)量穩(wěn)定、使用安全且符合骨組織工程學(xué)要求的活性物質(zhì),顯得十分重要。
在骨折治療領(lǐng)域已有很多研究表明,中藥活性成分在骨折愈合方面有著良好的效果,有助于促進(jìn)成骨細(xì)胞形態(tài)發(fā)生蛋白和相關(guān)基因的表達(dá)。通過提取中藥成分,如淫羊藿苷、丹參酮等,具有促進(jìn)骨折愈合的作用,這為骨組織工程學(xué)的發(fā)展帶來了希望,使“生長因子+支架材料”這種高效療法的廣泛推廣成為可能。然而,過往文獻(xiàn)中,涉及到中藥成分的報(bào)道都鮮少采用盲法,從而導(dǎo)致許多觀點(diǎn)仍處在探索、推測階段。有鑒于此,為了驗(yàn)證中藥活性成分對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨作用,以及其在骨折愈合中的效果,故而將現(xiàn)有的相關(guān)研究及其結(jié)論匯總起來,采用meta分析方法做系統(tǒng)性分析,以期獲得更為科學(xué)、可靠的結(jié)論。
1.1 文獻(xiàn)的納入和排除標(biāo)準(zhǔn) 通過“gene medical”網(wǎng)站,對Pubmed、NSFC等網(wǎng)站進(jìn)行檢索,通過谷歌學(xué)術(shù)對知網(wǎng)、萬方、維普等數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,獲得文獻(xiàn)資料按照下述方法進(jìn)行篩選。
1.1.1 納入標(biāo)準(zhǔn):(1)所有符合中西醫(yī)關(guān)于骨折診斷標(biāo)準(zhǔn)的對象,其中中醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《中醫(yī)骨傷科病證診斷療效標(biāo)準(zhǔn)ZY/T001.9—94》,西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《外科學(xué)》(第五版);(2)采用對照試驗(yàn)方式展開的研究,且對照方式相似,具有完整的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)和相應(yīng)的數(shù)據(jù)資料;(3)中藥活性成分的成骨作用經(jīng)由骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞實(shí)現(xiàn),文章中具有明確的相關(guān)描述的研究;(4)實(shí)驗(yàn)組采用符合經(jīng)典中藥方劑的各種中藥成分萃取,并注明相應(yīng)的萃取方法,對照組則采取常規(guī)處置方法,未采取骨肽等措施,并進(jìn)行陽性對照;(5)結(jié)局指標(biāo)具備可對比性。
1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn):(1)個例研究、理論研究、方法介紹、文獻(xiàn)綜述等各類非隨機(jī)對照試驗(yàn)的文獻(xiàn);(2)僅能瀏覽摘要,無法讀取全文的文獻(xiàn);(3)同一作者在國內(nèi)外不同刊物上發(fā)表的同名或內(nèi)容相似的文獻(xiàn),(取其最后發(fā)表時間的文獻(xiàn),排除其他);(4)以圖示法展現(xiàn)對比結(jié)果,并未報(bào)道相關(guān)數(shù)據(jù)的研究;(5)統(tǒng)計(jì)資料不完整,未報(bào)道關(guān)鍵統(tǒng)計(jì)指標(biāo),或存在明顯錯誤的文獻(xiàn)。
文獻(xiàn)的納入、排除,由2名同學(xué)在相互獨(dú)立的情況下,幫助完成篩選。通過對文獻(xiàn)資料的摘要和結(jié)果部分進(jìn)行閱讀,將符合排除標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)篩除。若存在彼此意見不一致的情況,則由筆者參與判斷。
1.1.3 質(zhì)量評價(jià):采用Cochrane 5.3方法為選取文獻(xiàn)進(jìn)行質(zhì)量評價(jià),其評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下所示:(1)對照試驗(yàn)是否采用了科學(xué)的隨機(jī)方法;(2)分配隱藏的科學(xué)性、客觀性能否保障;(3)對照過程中的雙盲措施是否存在疏漏;(4)是否存在失訪、退出等現(xiàn)象,是否對這些現(xiàn)象加以說明;(5)數(shù)據(jù)資料之間是否可以進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析與比較。
1.2 文獻(xiàn)篩選和資料提取 從國內(nèi)外醫(yī)學(xué)期刊數(shù)據(jù)庫中,篩選其建刊以來到2020年6月30日為止所收錄的有關(guān)中藥成分聚合物對促進(jìn)骨折愈合方面的研究,通過手工檢索的方式,將論文所涉及的藥廠信息、制備方法等匯總。
1.2.1 文獻(xiàn)初篩:根據(jù)系統(tǒng)檢索所獲得的信息,如摘要、目錄等,將其中明顯符合排除標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)予以去除。
1.2.2 文獻(xiàn)復(fù)篩:(1)將剩余文獻(xiàn)的作者姓名、發(fā)表年份等基礎(chǔ)資料收錄;(2)將剩余文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)基線特征,如年齡、性別等收錄;(3)將剩余文獻(xiàn)的干預(yù)措施細(xì)節(jié),如中成藥添加方法,以及其他輔助治療措施等整理收錄;(4)從偏倚風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià)要素入手,對文獻(xiàn)許多隨機(jī)方法、盲法等質(zhì)量判定指標(biāo)進(jìn)行分類整理;(5)對結(jié)局指標(biāo)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,包括康復(fù)效果、愈合時間、疼痛情況等。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 本文采用元分析(meta)方法,對學(xué)術(shù)界已發(fā)表文獻(xiàn)中,關(guān)于中藥活性成分對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨作用進(jìn)行系統(tǒng)性分析。所有數(shù)據(jù)均采用Excel(office 365版本)進(jìn)行收集,整理后錄入Stata 15.1軟件中,運(yùn)用Stata軟件的外置meta分析模塊實(shí)現(xiàn)全部數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析任務(wù)。其中,計(jì)數(shù)資料以O(shè)R值、CR值來表示,計(jì)量資料采用加權(quán)均數(shù)差表示。在研究過程中,若不同文獻(xiàn)報(bào)道數(shù)據(jù)之間無明顯的異質(zhì)性,則采用默認(rèn)的固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析,若不同文獻(xiàn)之間的異質(zhì)性顯著,則采取隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析。
2.1.1 文獻(xiàn)檢索流程:從國內(nèi)外各類期刊數(shù)據(jù)庫中檢索相關(guān)資料,初篩獲得文獻(xiàn)652 篇,包含英文文獻(xiàn)112 篇與中文文獻(xiàn)540 篇。經(jīng)過納入排除,最終進(jìn)入meta分析中的文獻(xiàn)僅有23 篇,且均為中文文獻(xiàn),篩選路徑的整體流程如表1所示。
表1 文獻(xiàn)檢索流程
2.1.2 文獻(xiàn)檢索結(jié)果:將按照納入、排除標(biāo)準(zhǔn)整理好的文獻(xiàn)資料全部錄入并整理如表2所示。從中可以看出,相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表年份從2003年到2019年,偏倚風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果中3 分較多,文獻(xiàn)質(zhì)量較好。
表2 文獻(xiàn)檢索結(jié)果
2.2.1 敏感性分析:為了驗(yàn)證meta分析的合理性與有效性,所以需要對meta數(shù)據(jù)進(jìn)行敏感性分析。本文采取模型轉(zhuǎn)換方法,將原本采用固定效應(yīng)模型的數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)化為隨機(jī)模型,而后進(jìn)行對照。結(jié)果顯示,模型轉(zhuǎn)換后的統(tǒng)計(jì)結(jié)果并未發(fā)生變化,說明本次meta分析的各個指標(biāo)效應(yīng)量均比較穩(wěn)定,結(jié)果具有可信性。
2.2.2 發(fā)表偏倚檢驗(yàn):發(fā)表偏倚是影響元分析結(jié)論的一項(xiàng)重要干擾因素,為了避免發(fā)表偏倚對最終結(jié)果的影響,所采用Stata 15.1的meta分析模塊進(jìn)行漏斗圖檢驗(yàn),最終獲得的漏斗圖如圖1所示。
圖1 meta分析漏斗圖
在圖1中,效應(yīng)量為橫向坐標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)誤為縱向坐標(biāo),小樣本因其離散度較高,因此沉積在漏斗底部,大樣本浮于頂部,從漏斗圖的直觀結(jié)果來看,所選文獻(xiàn)之間并不存在發(fā)表偏倚現(xiàn)象。
2.3.1 淫羊藿的成骨作用:關(guān)于淫羊藿的成骨作用,經(jīng)檢索共獲得了8 篇文獻(xiàn),圖2所示為meta分析所得的數(shù)據(jù)。異質(zhì)性卡方檢驗(yàn)P=0.146>0.05,I2為35.3%<50%,說明各研究之間不存在異質(zhì)性。從森林圖中可以看出,結(jié)果落在了無效線的右側(cè),說明實(shí)驗(yàn)組的成骨作用整體好于對照組,證實(shí)了淫羊藿在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨方面的有效性。
圖2 淫羊藿對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨作用meta分析及森林圖
2.3.2 鹿茸的成骨作用:關(guān)于鹿茸的成骨作用,經(jīng)檢索共獲得了6 篇文獻(xiàn),圖3所示為meta分析所得的數(shù)據(jù)。異質(zhì)性卡方檢驗(yàn)P=0.000<0.05,I2為28%<50%,說明各研究之間不存在異質(zhì)性。由meta分析所獲得的森林圖可以看出,結(jié)果落在了無效線的左右兩側(cè),很難說明實(shí)驗(yàn)組的成骨作用整體好于對照組,也在一定程度上說明了鹿茸在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨方面的有效性不足。
圖3 鹿茸對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨作用meta分析及森林圖
2.3.3 熟地的成骨作用:關(guān)于熟地的成骨作用,經(jīng)檢索共獲得了4 篇文獻(xiàn),圖4所示為meta分析所得的數(shù)據(jù)。異質(zhì)性卡方檢驗(yàn)P=0.076>0.05,I2為12%<50%,說明各研究之間不存在異質(zhì)性。由meta分析所獲得的森林圖中可以看出,多數(shù)結(jié)果落在了無效線的右側(cè),說明實(shí)驗(yàn)組的成骨作用整體好于對照組,也在一定程度上說明了熟地在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨方面的有效性較高。
圖4 熟地對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨作用meta分析及森林圖
2.3.4 狗脊的成骨作用:關(guān)于狗脊的成骨作用,經(jīng)檢索共獲得了2 篇文獻(xiàn),圖5所示為meta分析所得的數(shù)據(jù)。異質(zhì)性卡方檢驗(yàn)P=0.122>0.05,I2為28.3%<50%,說明各研究之間不存在異質(zhì)性。由meta分析所獲得的森林圖中可以看出,多數(shù)結(jié)果落在了無效線的右側(cè),說明實(shí)驗(yàn)組的成骨作用整體好于對照組,也在一定程度上說明了狗脊在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨方面的有效性較高。
圖5 狗脊對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨作用meta分析及森林圖
2.3.5 當(dāng)歸的成骨作用:關(guān)于當(dāng)歸的成骨作用,經(jīng)檢索共獲得了2 篇文獻(xiàn),圖6所示為meta分析所得的數(shù)據(jù)。異質(zhì)性卡方檢驗(yàn)P=0.108>0.05,I2為25.1%<50%,說明各研究之間不存在異質(zhì)性。由meta分析所獲得的森林圖中可以看出,多數(shù)結(jié)果落在了無效線的右側(cè),說明實(shí)驗(yàn)組的成骨作用整體好于對照組,也在一定程度上說明了當(dāng)歸在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨方面的有效性較高。
圖6 當(dāng)歸對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨作用meta分析及森林圖
3.1 中藥活性成分對骨髓間充質(zhì)細(xì)胞成骨的機(jī)理 臨床醫(yī)學(xué)面對的骨折后康復(fù)、骨質(zhì)疏松等疾病類型眾多,治療難度較高。近年來,隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對中醫(yī)藥的認(rèn)識逐步提升,尤其是從單味中藥中提取有效成分,輔助臨床治療取得了良好的效果。關(guān)于中藥活性成分促進(jìn)骨形成、抑制骨吸收等方面的研究已經(jīng)成為熱點(diǎn)。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞是一種起源于中胚層,在骨組織修復(fù)中發(fā)揮重要作用的子細(xì)胞。由于這種細(xì)胞具有多向分化和自我更新的功能,所以對于骨脂分化失常、骨骼礦化、骨吸收異常等疾病,有著很好的輔助效果。根據(jù)中醫(yī)理論,退行性骨質(zhì)疾病屬于“腎虛腰萎”,是由于腎中精氣無法繼續(xù)溫煦和滋養(yǎng)骨骼,進(jìn)而使得骨骼脆弱無力,影響骨質(zhì)和骨愈合。從這個方向出發(fā),許多研究者試圖從中藥中尋找能補(bǔ)腎健骨的成分。何偉等[24]的研究結(jié)果表明,淫羊藿苷可促進(jìn)成骨細(xì)胞堿性磷酸酶的活性,促進(jìn)成骨細(xì)胞Ⅰ型膠原的分泌,從而促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖、分化和礦化。劉金保等[25]發(fā)現(xiàn)當(dāng)歸可以對大鼠骨髓間質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)行體外誘導(dǎo),使之分化為神經(jīng)元樣細(xì)胞。經(jīng)過系統(tǒng)的分析與總結(jié),研究者們發(fā)現(xiàn)一些中藥活性成分可以促進(jìn)Ⅰ型膠原等成骨相關(guān)因子的表達(dá);增加成骨細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度;通過BMP/Smad信號通路促進(jìn)骨形成;通過Wnt/β-catenin信號通路促進(jìn)骨分化。然而,現(xiàn)有研究的數(shù)量整體偏少,也缺乏對中藥活性成分效用的系統(tǒng)性研究。
3.2 中藥成分促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨的研究情況 本文通過meta分析,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有研究表明,多數(shù)中藥活性成分在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨方面具有良好的輔助效用,有助于減少愈合時間,提升康復(fù)效果。但在meta分析中,同樣也發(fā)現(xiàn)這些文獻(xiàn)的隨機(jī)化操作不佳,許多文獻(xiàn)提到了應(yīng)用的隨機(jī)方法,但沒有具體描述隨機(jī)的隱藏方法。涉及該問題的研究中很少使用對照研究,所以從國內(nèi)外各類期刊數(shù)據(jù)庫中檢索相關(guān)資料中初篩獲得文獻(xiàn)652 篇,但經(jīng)過納入排除最終進(jìn)入meta分析中的文獻(xiàn)僅有23 篇,其中大部分文獻(xiàn)都是因?yàn)椴粷M足雙盲對照條件而被篩除的。這是當(dāng)前中醫(yī)藥臨床研究方法學(xué)不足,嚴(yán)重影響了各研究結(jié)果的真實(shí)性,降低了結(jié)果的可信度。期待未來中醫(yī)藥研究領(lǐng)域能夠進(jìn)一步科學(xué)化、規(guī)范化。
通過系統(tǒng)性分析,獲得與研究主題相關(guān)的23 篇中文文獻(xiàn)。經(jīng)過meta檢驗(yàn),獲得了如下結(jié)論:(1)添加了部分中藥活性成分后,骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨效果得到了顯著的提升。其中:淫羊藿成分(MD=10.837;95%CI:9.353~12.321,P<0.05);熟地成分(MD=11.747;95%CI:9.73~13.764,P<0.05);狗脊成分(MD=10.809;95%CI:8.264~13.353,P<0.05);當(dāng)歸成分(MD=12.576;95%CI:10.099~15.053,P<0.05)。(2)現(xiàn)有研究中,仍有部分中藥活性成分的效用不顯著,可能與研究數(shù)量較少有關(guān),例如:鹿茸成分(MD=0.456;95%CI:-0.013~0.926,P>0.05);(3)從現(xiàn)有研究報(bào)道的數(shù)據(jù)來看,多數(shù)中藥活性成分在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨方面具有良好的輔助效用,有助于減少愈合時間,提升康復(fù)效果。