梁紅鎖，楊業(yè)靜，劉雷，杜勇軍，農(nóng)桔安，杜暢

南寧市第二人民醫(yī)院關(guān)節(jié)外科，南寧530031

股骨頭壞死（ONFH）是常見(jiàn)的骨科疾患，其中激素性股骨頭壞死（SONFH）位居首位，占ONFH的45.6%［1］。SONFH好發(fā)于青壯年，在其發(fā)病早期如未進(jìn)行有效干預(yù)，大部分患者在2～5年內(nèi)發(fā)生股骨頭塌陷，導(dǎo)致嚴(yán)重的髖關(guān)節(jié)疼痛、活動(dòng)障礙，常需接受人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)。盡管目前人工髖關(guān)節(jié)置換取得了良好的臨床療效，但對(duì)于青壯年患者而言，可能在初次髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后面臨一次或多次翻修，對(duì)患者造成巨大的經(jīng)濟(jì)壓力和沉重的精神負(fù)擔(dān)。因此，探索有效的方法來(lái)早期干預(yù)SONFH，延緩甚至避免關(guān)節(jié)置換具有重要意義。近年研究發(fā)現(xiàn)，他汀類藥物除傳統(tǒng)的降脂作用外，還具有促血管形成、促成骨等非降脂作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示，他汀類藥物口服可有效干預(yù)早期SONFH，取得了較好的效果［2-3］。由于他汀類藥物口服后經(jīng)過(guò)肝臟的首過(guò)效應(yīng)，其作用于骨組織的濃度顯著降低，如果要達(dá)到其有效治療濃度，勢(shì)必加大給藥劑量，如此長(zhǎng)期給藥，該類藥物的不良反應(yīng)將進(jìn)一步增加，導(dǎo)致其臨床應(yīng)用受限。股骨頭髓芯減壓是股骨頭壞死微創(chuàng)方法，常作為其他手術(shù)治療手段的基礎(chǔ)，如能在髓芯減壓時(shí)局部一次性給藥，將減少患者長(zhǎng)期服藥的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)以及潛在的肝腎毒性，具有給藥方便、易調(diào)控、患者依從性好等優(yōu)點(diǎn)，符合微創(chuàng)外科操作理念，故本研究于2018年1月—2019年12月對(duì)兔SONFH采用普伐他汀股骨頭局部給藥，與灌胃給藥相比較，觀察其治療效果，旨在為臨床治療提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 動(dòng)物健康成年新西蘭白兔40只，雌雄各半，體質(zhì)量2.5～3.0 kg，由廣西醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，動(dòng)物許可證編號(hào)：SYXK（桂）2014-0003。所有動(dòng)物在同一室內(nèi)單籠定量飼料喂養(yǎng)。室溫20～22℃，濕度40%～60%，維持室內(nèi)自然光照及良好通風(fēng)。適應(yīng)性喂養(yǎng)2周用于實(shí)驗(yàn)。

1.1.2 藥物與試劑大腸桿菌內(nèi)毒素（LPS）、戊巴比妥鈉均購(gòu)自美國(guó)Sigma公司，甲強(qiáng)龍（MPS）購(gòu)自美國(guó)輝瑞制藥公司，普伐他汀鈉購(gòu)自上海現(xiàn)代制藥股份有限公司。

1.2 模型制備與干預(yù)參照文獻(xiàn)［4］方法制備 SONFH模型。經(jīng)兔耳緣靜脈注射10 μg/kg LPS，24 h后臀肌注射20 mg/kg MPS 3次，每次間隔24 h。6周后，采用隨機(jī)數(shù)字表法將動(dòng)物分為A、B、C、D四組，每組各10只。A組給予常規(guī)飼料喂養(yǎng)，不予特殊處理；B組給予普伐他汀1.2 mg/kg灌胃，1次/天；C組先進(jìn)行股骨頭髓芯減壓，減壓方法參照文獻(xiàn)［5］，然后在減壓通道內(nèi)植入明膠海綿；D組先進(jìn)行股骨頭髓芯減壓，然后在減壓通道內(nèi)植入含10 mg普伐他?。?0Co輻照滅菌）的明膠海綿。

1.3 股骨頭MRI檢查分別于造模后第10、14周，每組各隨機(jī)抽取2只兔，以3%戊巴比妥鈉麻醉。取俯臥位，雙后肢伸直，以布帶固定于特制木板。采用Siemens超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)MAGNETOM Verio 3.0 T掃描儀，關(guān)節(jié)線圈，常規(guī)SE序列T1WI（TR/TE=490/14 ms），T2WI（TR/TE=2 632/96 ms），矩陣168×320，層厚2 mm，層間隔0.3 mm。T1WI表現(xiàn)為點(diǎn)、線、片狀低信號(hào)或T2WI表現(xiàn)為點(diǎn)、線、片狀高信號(hào)確認(rèn)為股骨頭壞死。觀察股骨頭內(nèi)信號(hào)改變情況、病灶大小、髖關(guān)節(jié)積液情況。

1.4 股骨頭組織病理學(xué)檢查分別于造模后第10、14周，每組各取5只兔，以空氣栓塞法處死，取左側(cè)股骨頭標(biāo)本進(jìn)行病理學(xué)觀察。將股骨頭置于10%甲醛溶液固定，加入硝酸脫鈣3 d，石蠟包埋，制成5μm切片，進(jìn)行HE染色。光鏡下觀察骨小梁、骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞等髓腔內(nèi)容物變化情況。每個(gè)標(biāo)本任選一張切片，光鏡下隨機(jī)選取5個(gè)高倍視野，每個(gè)視野計(jì)數(shù)20個(gè)骨細(xì)胞中的空骨陷窩數(shù)，計(jì)算該股骨頭的空骨陷窩率，空骨陷窩率=空骨陷窩數(shù)量/20×100%。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS21.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以±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SNK檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組股骨頭MRI檢查結(jié)果A組造模后10周，股骨頭T1WI呈片狀低信號(hào)，T2WI為片狀高信號(hào)，伴關(guān)節(jié)內(nèi)大量積液；造模后14周，股骨頭內(nèi)異常信號(hào)面積較前稍減小，關(guān)節(jié)內(nèi)積液稍減少。B組造模后10周，股骨頭T1WI呈線狀低信號(hào)，T2WI為線狀高信號(hào)，關(guān)節(jié)內(nèi)有少量積液；造模后14周，股骨頭內(nèi)壞死面積較前減小，關(guān)節(jié)內(nèi)仍有少量積液。C組造模后10周，股骨頭內(nèi)可見(jiàn)T1WI片狀低信號(hào)、T2WI片狀高信號(hào)，伴關(guān)節(jié)內(nèi)中等量積液；造模后14周，股骨頭內(nèi)異常信號(hào)面積較前稍減小，關(guān)節(jié)內(nèi)積液稍減少。D組造模后10周，股骨頭T1WI呈點(diǎn)、線狀低信號(hào)，T2WI為點(diǎn)、線狀高信號(hào)，關(guān)節(jié)內(nèi)有少量積液；造模后14周，股骨頭內(nèi)異常信號(hào)面積較前減小，關(guān)節(jié)內(nèi)有少許積液。

2.2 各組股骨頭組織病理學(xué)檢查結(jié)果A組造模后10周，股骨頭內(nèi)髓腔內(nèi)可見(jiàn)大量壞死骨組織，骨小梁稀疏，脂肪細(xì)胞明顯增生，空骨陷窩數(shù)多；造模后14周，股骨頭內(nèi)壞死組織較前稍減少，有少量纖維及新生骨組織形成，可見(jiàn)較多空骨陷窩。B組造模后10周，股骨頭內(nèi)可見(jiàn)少量壞死骨組織，脂肪細(xì)胞輕度增生，部分骨小梁斷裂，可見(jiàn)少量空骨陷窩；造模后14周，股骨頭內(nèi)仍有少量壞死骨組織，可見(jiàn)大量新生骨小梁，空骨陷窩少見(jiàn)。C組造模后10周，股骨頭內(nèi)有較多壞死骨組織及脂肪細(xì)胞增生，骨小梁斷裂、紊亂，可見(jiàn)大量空骨陷窩；造模后14周，股骨頭內(nèi)有較多壞死骨組織，可見(jiàn)少量新生骨小梁形成，空骨陷窩數(shù)較前稍減少。D組造模后10周，股骨頭內(nèi)有少量壞死骨組織，可見(jiàn)脂肪細(xì)胞增生，骨小梁排列較整齊，有少量空骨陷窩；造模后14周，股骨頭內(nèi)壞死組織及空骨陷窩數(shù)較前明顯減少，可見(jiàn)大量新生骨小梁形成，偶見(jiàn)空骨陷窩。

2.3 各組造模后10、14周空骨陷窩率比較造模后10、14周，A、C兩組空骨陷窩率均高于B、D兩組（P均<0.05），其中A、C兩組空骨陷窩率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均>0.05），B、D兩組比較差異亦無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均>0.05），見(jiàn)表1。

表1 各組造模后10、14周空骨陷窩率比較（%，±s）

表1 各組造模后10、14周空骨陷窩率比較（%，±s）

注：與A組比較，*P<0.05；與C組比較，△P<0.05。

組別A組B組C組D組n 5 5 5 5造模后10周33.18±5.26 16.85±3.42*△32.76±4.91 15.98±3.35*△造模后14周26.37±4.38 13.65±2.54*△25.94±4.62 12.86±2.29*△

3 討論

糖皮質(zhì)激素廣泛用于治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡、腎病綜合征等疾病，長(zhǎng)期或大劑量使用激素易導(dǎo)致SONFH發(fā)生。SONFH的發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，因激素導(dǎo)致機(jī)體脂質(zhì)代謝紊亂進(jìn)而引發(fā)SONFH的觀點(diǎn)得到普遍認(rèn)可。MOTOMURA等［6］報(bào)道，對(duì)兔單次肌注大劑量MPS（40 mg/kg）后，與低劑量組相比，其SONFH模型制作成功率達(dá)96%，且均伴發(fā)高脂血癥。KABATA等［7］報(bào)道，應(yīng)用MPS干預(yù)2周后即可誘發(fā)兔SONFH，與同期正常對(duì)照組相比，骨壞死組內(nèi)甘油三酯、總膽固醇和游離脂肪酸等水平明顯升高。高脂血癥中的脂肪栓子易附著于動(dòng)脈管壁上，加之激素引起脂質(zhì)在脂肪細(xì)胞內(nèi)過(guò)度沉積而出現(xiàn)脂肪細(xì)胞肥大、增生，致使半封閉的股骨頭髓腔內(nèi)壓力增高及微循環(huán)障礙，最終導(dǎo)致股骨頭內(nèi)骨組織缺血、壞死。他汀類藥物是3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶抑制劑，其作為膽固醇合成限速酶，廣泛用于防治高脂血癥、冠心病、腦梗死等疾病。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，SONFH大鼠給予普伐他汀灌胃后，與模型組相比，股骨頭髓腔內(nèi)脂肪細(xì)胞面積明顯減小，骨壞死發(fā)生率顯著降低［8-9］。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，普伐他汀灌胃能有效促進(jìn)兔激素性壞死股骨頭內(nèi)相關(guān)成骨因子的表達(dá)，加速壞死骨組織的修復(fù)［10-12］。他汀類藥物口服后經(jīng)過(guò)肝臟首過(guò)效應(yīng)，其進(jìn)入血液循環(huán)中的濃度更低，如長(zhǎng)期或大劑量應(yīng)用，則此類藥物引發(fā)的肝腎功能損害、橫紋肌溶解及肌痛等不良反應(yīng)將進(jìn)一步加重，致使其臨床應(yīng)用受限。

與口服相比，股骨頭局部給藥可顯著增加骨組織內(nèi)的藥物濃度，使其更直接、更快速地作用于病變部位，實(shí)際療效可能會(huì)更好。李立平等［13］報(bào)道，對(duì)橈骨大段缺損患者，以磷酸鈣骨水泥復(fù)合辛伐他汀修復(fù)后，與單獨(dú)植入磷酸鈣骨水泥修復(fù)相比，患者骨痂生長(zhǎng)及骨質(zhì)連續(xù)情況明顯更佳，認(rèn)為辛伐他汀局部用藥具有促成骨作用。PAPADIMITRIOU等［14］在兔股骨缺損局部加入辛伐他汀，發(fā)現(xiàn)其能顯著促進(jìn)骨質(zhì)缺損的愈合和修復(fù)。ISHIHARA等［15］在一項(xiàng)大鼠脊柱融合的研究中發(fā)現(xiàn)，與自體髂骨聯(lián)合明膠支架移植相比，自體髂骨聯(lián)合負(fù)載辛伐他汀的明膠支架能更有效地促進(jìn)術(shù)區(qū)新骨形成，脊柱融合率顯著提高。骨形成蛋白（BMP）是一類可單獨(dú)在局部誘導(dǎo)成骨的生長(zhǎng)因子，其中以BMP-2活性最為顯著。我們的前期研究表明，普伐他汀局部給藥可上調(diào)兔激素性壞死股骨頭內(nèi)BMP-2 mRNA表達(dá)［16］。本研究采用普伐他汀灌胃與局部給藥兩種不同給藥方式，比較其干預(yù)兔SONFH效果。MRI顯示A、C兩組股骨頭壞死面積較大，關(guān)節(jié)內(nèi)有較多積液，病理檢查示股骨頭髓腔內(nèi)僅有少量新骨形成，空骨陷窩率較高。同期B、D兩組中，MRI顯示股骨頭壞死面積減小，關(guān)節(jié)內(nèi)積液較少，病理學(xué)檢查表明術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)股骨頭內(nèi)有較多新生骨組織形成，且隨著時(shí)間延長(zhǎng)，新骨形成逐步增加，與同期A、C兩組相比，B、D兩組空骨陷窩率明顯減小，表明普伐他汀灌胃與局部給藥均能有效促進(jìn)兔激素性壞死股骨頭的修復(fù)，是治療兔SONFH的有效方法。

綜上所述，與普伐他汀長(zhǎng)期灌胃相比，其單次局部給藥亦能有效干預(yù)兔SONFH，加速壞死股骨頭的修復(fù)，為將來(lái)普伐他汀局部用藥治療SONFH提供了一種新的思路。