復(fù)元散對(duì)激素性股骨頭壞死骨內(nèi)微量元素的影響

復(fù)元散對(duì)激素性股骨頭壞死骨內(nèi)微量元素的影響

根據(jù)大量臨床和實(shí)驗(yàn)研究，糖皮質(zhì)激素的長(zhǎng)期或長(zhǎng)期劑量可能會(huì)導(dǎo)致股骨頭壞死。本病一旦發(fā)現(xiàn),大多已成為嚴(yán)重的不可逆損害,眾多學(xué)者的臨床實(shí)踐證明中醫(yī)藥對(duì)其具有很好的療效,我們以傳統(tǒng)驗(yàn)方復(fù)元散治療本病,取得良好的療效。隨著微量元素在骨代謝中的重要作用逐漸被認(rèn)識(shí)和其在骨科領(lǐng)域的應(yīng)用日益增多,激素性股骨頭壞死過程中骨內(nèi)微量元素的骨代謝情況可能為激素性股骨頭壞死的病理機(jī)制和防治研究開辟新的途徑。本實(shí)驗(yàn)擬從股骨頭內(nèi)微量元素變化來(lái)探討復(fù)元散對(duì)激素性股骨頭壞死的影響,為該藥在臨床上防治本病提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。1材料和方法1.1組成、組成復(fù)元散由無(wú)名異、牛膝、川芎、三棱、莪術(shù)、澤瀉、當(dāng)歸、黃芪、白芍、骨碎補(bǔ)、山萸肉等組成。由福建省中藥材公司一次性購(gòu)入,于福州屏山制藥廠加工成散,密封備用,臨用前配以20ml生量鹽水,灌服。1.2icp試劑日本島津公司生產(chǎn)的ICPQ-100電感耦合等離子發(fā)射光譜儀(ICP)、烘干箱、馬弗爐,經(jīng)純化處理的高氯酸(GR)、HNO3(GR)、丙酮酸(AR)、雙氧水(AR)、去離子水(二次蒸餾),(ICP)試劑所用標(biāo)準(zhǔn)溶液均用光譜純?cè)噭┡渲啤?.3肌肉注射激素對(duì)每施藥物劑量的影響健康成年雄性新西蘭大白兔40只,體重2.22±0.18kg(上海松江車墩鎮(zhèn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物良種場(chǎng),滬動(dòng)合證字113號(hào)),適應(yīng)性喂養(yǎng)2周,精確稱重,隨機(jī)為3組。模型組15只,每周臀肌注射醋酸氫化潑尼松(中國(guó)仙居制藥廠,批號(hào)960312)8mg·kg-1,2次;復(fù)元散組15只,同上法注射激素,同時(shí)每日灌服含復(fù)元散4g·kg-1的生量鹽水20ml;對(duì)照組10只,不注射激素,每周臀肌注射生理鹽水0.32mg·kg-1,2次;模型組和對(duì)照組每日灌服20ml生量鹽水。各組每周肌肉注射青霉素鈉60萬(wàn)單位和慶大霉素8萬(wàn)單位,2次,以防感染。各組喂養(yǎng)條件相同。每2周各組分別取3只(對(duì)照組2只)動(dòng)物處死取材,至第10周取材完畢。1.4觀察指標(biāo)1.4.1骨膜及營(yíng)養(yǎng)成分的提取動(dòng)物處死后取出雙側(cè)股骨頭,從中剖開,取一半標(biāo)號(hào)后置于-20℃冰箱儲(chǔ)存,全部取材完畢后,剔除骨膜及軟組織,用去離子水反復(fù)沖洗干凈,然后加入30%H2O215ml浸泡30分鐘,再?zèng)_洗,放入坩堝內(nèi),馬弗爐中68℃下灼燒3小時(shí),冷卻后稱重,依次用硝酸、高氯酸硝化至白煙冒盡,滴加少許硝酸蒸至糊狀,定容,取樣測(cè)定Mg、Zn、Mn、Fe、Cu、Sr等含量。1.4.2放射學(xué)觀察每2周于動(dòng)物處死前攝骨盆平片檢查。1.4.3病理學(xué)觀察將另一半股骨頭進(jìn)行常規(guī)染色,于光鏡下觀察骨陷窩空缺數(shù)和骨小梁變化情況。2結(jié)果2.1復(fù)元散組mn、fe、cu采用組間t檢驗(yàn),顯示模型組Mg、Fe、Cu、Sr含量明顯減少,低于復(fù)元散組與對(duì)照組(P<0.05~0.01);復(fù)元散組Mn、Fe、Cu等含量雖較對(duì)照組增高,但無(wú)顯著性差異;各組Zn、Mn含量無(wú)顯著性差異。2.2放射學(xué)試驗(yàn)的結(jié)果自第8周起模型組骨皮質(zhì)明顯變薄,而復(fù)元散組與對(duì)照組骨質(zhì)未見異常(圖1)。2.3骨小梁漸固期10周模型組于第4周時(shí)空虛的骨陷窩空缺數(shù)明顯增多,達(dá)22%;至第10周增至26%;自第8周起骨小梁漸變稀疏細(xì)長(zhǎng)。復(fù)元散組第10周時(shí)骨陷窩空虛數(shù)為15%,對(duì)照組為12%,兩組骨小梁亦無(wú)顯著變化(圖2)。3討論3.1cu與sr的關(guān)系長(zhǎng)期大量使用激素可致股骨頭壞死,但其病理機(jī)制尚未明確,國(guó)內(nèi)外對(duì)其發(fā)病機(jī)理有幾種觀點(diǎn):骨質(zhì)疏松、脂質(zhì)代謝紊亂、骨微循環(huán)障礙等學(xué)說,其中骨質(zhì)疏松學(xué)說已得到大多學(xué)者的認(rèn)可。本研究顯示第8周起模型組X線片示骨質(zhì)明顯變薄,第6周起組織學(xué)示骨小梁漸稀疏、細(xì)長(zhǎng),亦證實(shí)了骨質(zhì)疏松在激素性股骨頭壞死發(fā)病中的重要作用。已知微量元素是骨代謝中各種酶的活性中心,在骨的形成、生長(zhǎng)、發(fā)育及再生中均有重要作用,微量元素的缺乏或過量均不益于骨的修復(fù)、再生。本研究結(jié)果顯示模型組Cu、Fe、Sr、Mg含量明顯低于對(duì)照組,說明這些元素的變化與激素性股骨頭壞死的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切。Cu是體內(nèi)重要的微量元素,以金屬酶的形式存在于體內(nèi),位于酶的活性部位,對(duì)于骨的生長(zhǎng)發(fā)育和修復(fù)起重要作用。Cu是膠原纖維和彈性蛋白進(jìn)行共價(jià)交換所必須催化酶的構(gòu)成部分,若銅缺少,則骨生成時(shí)所需的有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性均無(wú)法生成,使骨基質(zhì)內(nèi)膠原成熟發(fā)生障礙,而無(wú)機(jī)鹽是有規(guī)律地沉積于膠原表面的,膠原成熟障礙直接影響無(wú)機(jī)鹽沉積,缺Cu還可使成骨細(xì)胞活性下降,而破骨細(xì)胞活性不受影響,使新骨形成減少,骨結(jié)構(gòu)紊亂,導(dǎo)致骨質(zhì)疏松,皮質(zhì)變薄,松質(zhì)骨被吸收,在機(jī)械壓力下發(fā)生顯微骨折、塌陷,壓迫微血管致骨缺血壞死。另外Cu原子參與Cu、Zn-SOD組成,Cu的絡(luò)合物具有SOD活性或增強(qiáng)SOD活性,清除O-2積累而引起細(xì)胞和組織的病變,因此缺Cu使缺血細(xì)胞釋放的氧自由基的清除減少,氧自由基積聚,加重血管內(nèi)皮細(xì)胞膜的損害,使血管內(nèi)血栓形成,阻塞血流,組織缺血而壞死。Fe在體內(nèi)含量較多,是造血的主要原料,有供氧功能,主要存在肌紅蛋白和血紅蛋白內(nèi)。在組織修復(fù)過程中,若合成此二種蛋白所需大量的鐵含量降低,局部組織缺氧,二氧化碳增高,導(dǎo)致局部環(huán)境呈現(xiàn)酸性,使骨細(xì)胞向溶骨相甚至退變相轉(zhuǎn)化,誘發(fā)骨細(xì)胞性骨吸收。另外,由于酸性代謝產(chǎn)物的蓄積,使毛細(xì)血管通透性增加,組織水腫,產(chǎn)生骨內(nèi)高壓,加重組織缺血狀態(tài)。在骨膠原的合成過程中脯氨酸的羥化需鐵的參與。骨內(nèi)Sr元素和Ca元素關(guān)系密切,Ca主要以鈣鹽形式保留在體內(nèi),有人證明Sr的保留與Ca一樣,并且它的存留對(duì)Ca無(wú)損失,當(dāng)鈣濃度已到達(dá)低限邊緣時(shí),Sr能提供新的快速骨質(zhì)礦化,Sr也可以使受損骨再礦化,增加新骨沉積在骨的羥磷酸鹽結(jié)晶中,Sr的穩(wěn)定型和活化型形式都能快速地與Ca進(jìn)行離子交換,缺Sr可抑制骨生長(zhǎng)。Mg在骨內(nèi)含量高達(dá)體內(nèi)總量的一半,系維持鈣磷代謝所必需,Mg的缺乏既可干擾軟骨發(fā)生,阻礙骨骺生長(zhǎng)和骨礦化,又使成骨細(xì)胞數(shù)量及活性減低,骨基質(zhì)生成減少,骨脆性增加,易于骨折塌陷而致缺血壞死。3.2復(fù)元散的功效本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示復(fù)元散組Cu、Fe、Sr、Mg含量明顯高于模型組,股骨頭的病理變化亦明顯輕于模型組,表明微量元素對(duì)激素性股骨頭壞死的早期治療有特殊意義,因?yàn)槲⒘吭丶仁枪谴x中各種酶的活性中心,也是各種絡(luò)合性藥物的作用核心。因此給予富含微量元素的藥劑,補(bǔ)充體內(nèi)缺乏的微量元素,配合早期綜合治療措施,可改善骨的代謝,促進(jìn)病骨的修復(fù),對(duì)臨床上治療激素性股骨頭壞死具有深遠(yuǎn)的意義。復(fù)元散正是通過影響Cu、Fe、Sr、Mg等元素的變化,起到改善骨代謝、促進(jìn)病骨修復(fù)的作用,從而提示復(fù)元散在改善激素性股骨頭壞死而存在的骨質(zhì)疏松方面作用可靠,這可能是復(fù)元散防治激素性股骨頭壞死的機(jī)制之一,其原因可能主要有以下幾點(diǎn):①?gòu)?fù)元散中無(wú)名異、牛膝等富含F(xiàn)e、Mg等微量元素,這些微量元素作為酶活性激動(dòng)劑,能加速體