摘要:目的 探討通絡(luò)生骨膠囊對(duì)激素性股骨頭缺血性壞死的預(yù)防作用。方法 建立大鼠激素性股骨頭缺血性壞死模型。SD大白鼠120只隨機(jī)分成正常組、模型組、安妥明組、通絡(luò)生骨膠囊高、中、低劑量組。每周注射激素1次,每日灌胃藥物1次。于實(shí)驗(yàn)后第4周、第8周、第12周分3批處死動(dòng)物,進(jìn)行股骨頭大體形態(tài)及光鏡檢查,墨汁灌注透明片觀察,并用全自動(dòng)圖象分析處理系統(tǒng)進(jìn)行病理圖象的分析處理、骨的組織形態(tài)學(xué)和計(jì)量學(xué)分析。結(jié)果 通絡(luò)生骨膠囊各組骨小梁質(zhì)量較好,與正常組基本一致;空骨陷窩率較模型組顯著降低;股骨頭髓腔中脂肪變性程度較模型組明顯減輕;軟骨下血管計(jì)數(shù)及軟骨下區(qū)小血管直徑與模型組比較有顯著增加(P<0.01),光鏡下小血管結(jié)構(gòu)較模型組完整,無(wú)明顯髓腔內(nèi)出血征象;墨汁灌注透明片顯示血管密度較模型組及安妥明應(yīng)用組顯著增高(P<0.01);成骨細(xì)胞計(jì)數(shù)較模型組顯著增加(P<0.01),破骨細(xì)胞計(jì)數(shù)較模型組顯著降低(P<0.01)。結(jié)論 通絡(luò)生骨膠囊對(duì)激素性股骨頭缺血性壞死有明顯的預(yù)防作用。
通絡(luò)生骨膠囊是廣州中醫(yī)藥大學(xué)袁浩教授在挖掘民間用藥經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上結(jié)合多年臨床實(shí)踐篩選出來(lái)的治療股骨頭缺血性壞死的有效方藥,該方由單味藥木豆葉組成,具有補(bǔ)腎健骨、活血化瘀、消腫止痛的功效。本文研究通絡(luò)生骨膠囊預(yù)防激素性股骨頭缺血性壞死的藥效學(xué),為臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
l 材料與方法
1.1藥品與試劑 通絡(luò)生骨膠囊,0.5 g/粒,廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥與保健研究所提供,批號(hào)960227,用水溶解,調(diào)制成懸浮液;醋酸強(qiáng)的松龍,江蘇揚(yáng)州制藥廠生產(chǎn),批號(hào)970397;安妥明,廣州明興制藥廠生產(chǎn),批號(hào)971001。
1.2動(dòng)物 健康純種SD大白鼠120只,體重250~300 g,雌雄各半,由廣東省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供動(dòng)物,合格證號(hào)96A02。
1.3主要儀器 Olypotums光學(xué)顯微鏡;Mortmoph全自動(dòng)圖象分析系統(tǒng);Leica全自動(dòng)照相系統(tǒng),美國(guó),Leica公司。
1.4方法
1.4.1造模、分組與給藥 SD大白鼠120只,隨機(jī)分為6組:正常組,模型組,安妥明組,通絡(luò)生骨膠囊高劑量組、中劑量組、低劑量組。除正常組外,各組均每周1次注射醋酸強(qiáng)的松龍(24.5 mg/kg)造模,在造模同時(shí),各給藥組均按表1劑量灌胃給藥,模型組和正常組給予等量生理鹽水。
1.4.2檢測(cè)指標(biāo) 于實(shí)驗(yàn)后第4周、第8周、第12周分3批處死動(dòng)物。進(jìn)行股骨頭大體觀察(包括骨頭外形,關(guān)節(jié)軟骨色澤、外形)和組織學(xué)觀察。病理組織制片:將股骨頭沿冠狀面劈開,用10%的福爾馬林固定,5% 的硝酸溶液脫鈣,石蠟包埋,切片后一份作HE染色,一份做V.G染色,一份作Masson三色染色。墨汁灌注透明標(biāo)本制備:將動(dòng)物用戊巴比妥鈉麻醉后,取腹部正中切口,顯露腹主動(dòng)脈和下腔靜脈,分別插上導(dǎo)管,經(jīng)腹主動(dòng)脈持續(xù)恒壓注入37.2 ℃肝素生理鹽水,直到下腔靜脈導(dǎo)管流出清澈溶液,再灌入2.5% 戊二醛溶液,最后注入墨汁至老鼠雙足趾甲下顏色轉(zhuǎn)黑。取出股骨頭放于4 ℃的冰箱中24 h,用10% 甲醛固定,鹽酸混合液脫鈣,酒精逐級(jí)脫水,制成30 μm冠狀面連續(xù)切片,再經(jīng)二甲苯透明后封片。
1.5統(tǒng)計(jì)處理 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用“χ(-)±s”表示,結(jié)果采用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)軟件包處理,統(tǒng)計(jì)方法為方差分析、q檢驗(yàn)。
2 結(jié)果
2.1大體觀察 在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中,無(wú)一例股骨頭出現(xiàn)塌陷,模型組股骨頭關(guān)節(jié)軟骨微黃,少光澤,甚至軟骨下有暗紅瘀斑,但無(wú)塌陷,12周標(biāo)本較第4周易切鑿。
2.2鏡下觀察 (1)正常組:骨小梁整齊清晰,排列規(guī)則,致密飽滿;骨細(xì)胞清晰可見,偶見骨陷窩空虛;軟骨下血管較豐富,結(jié)構(gòu)清晰;髓腔內(nèi)生血細(xì)胞豐富;骨小梁周沿成骨細(xì)胞數(shù)量多;墨汁灌注標(biāo)本顯示毛細(xì)血管豐富,交織成網(wǎng)狀,邊緣清晰。
(2)模型組:骨小梁稀疏,變細(xì),甚至斷裂,結(jié)構(gòu)紊亂,有碎片;骨細(xì)胞壞死,空骨陷窩明顯增多;軟骨下血管數(shù)量明顯減少,管壁結(jié)構(gòu)破壞,彈性纖維斷裂。髓腔內(nèi)脂肪細(xì)胞體積增大,有的融合成泡狀,生血細(xì)胞數(shù)量減少;骨小梁周沿成骨細(xì)胞數(shù)量很少,髓腔內(nèi)多核破骨細(xì)胞數(shù)量增多;墨汁灌注標(biāo)本顯示毛細(xì)血管稀疏,邊緣不清,血竇欠豐富,數(shù)量少;上述病理表現(xiàn)隨著時(shí)間的推移逐漸加重。
(3)安妥明組:骨小梁細(xì)長(zhǎng),偶有斷裂;空骨陷窩較少,但仍可見;骨髓內(nèi)生血細(xì)胞無(wú)明顯空泡變性;成骨細(xì)胞數(shù)量及破骨細(xì)胞數(shù)量較少,骨小梁周沿?zé)o明顯新骨沉積生長(zhǎng);軟骨下血管數(shù)量欠豐富,軟骨下髓腔內(nèi)亦可見陳舊出血跡象;墨汁灌注標(biāo)本毛細(xì)血管數(shù)量較少,血竇欠豐富,數(shù)量少,無(wú)明顯墨汁彌散。
(4)通絡(luò)生骨膠囊組:①高劑量組骨小梁排列整齊,規(guī)則,致密飽滿,無(wú)碎裂;中劑量排列尚整齊規(guī)則,但稍欠飽滿;低劑量可見部分稀疏瘦長(zhǎng)征象。
②高劑量組骨小梁上骨細(xì)胞核清晰可見,位于中央,少見空骨陷窩存在,與正常組比較無(wú)顯著性差異(P>0.05);中、低劑量組可見部分空骨陷窩,但明顯少于模型組(P<0.01)。③ 軟骨細(xì)胞排列整齊,軟骨下血管豐富,Masson三色與V.G染色示小血管壁清晰正常。④髓腔內(nèi)造血細(xì)胞豐富,無(wú)明顯大的脂肪滴;⑤骨小梁周沿梭形成骨細(xì)胞數(shù)量增多,排列致密,Masson三色提示骨小梁周沿有一層具有活性的新生骨存在;⑥墨汁透明標(biāo)本顯示毛細(xì)血管致密,邊沿清晰,血竇豐富,數(shù)量多,周沿?zé)o明顯墨汁彌散;各時(shí)間點(diǎn)病理表現(xiàn)無(wú)明顯差別。結(jié)果見表1~3。
3 討論
Pietrogrand和Mastomarine于1957年首先報(bào)告了短期大劑量使用激素可引導(dǎo)起股骨頭壞死,其主要表現(xiàn)為出現(xiàn)明顯的空骨陷窩,骨小梁稀疏、碎裂,甚至出現(xiàn)了整塊死骨,髓腔生血細(xì)胞廣泛脂肪空泡化,血管密度、結(jié)構(gòu)均有顯著破壞。目前認(rèn)為激素導(dǎo)致凝溶紊亂、血液流變性改變,高血脂血癥與微血栓的形成,NO合成減少與血栓的形成,最后使股骨頭血供異常,因營(yíng)養(yǎng)供給不足、不能及時(shí)將代謝產(chǎn)物清除而致股骨頭細(xì)胞壞死,但發(fā)病機(jī)理仍未能完全闡明。本實(shí)驗(yàn)?zāi)P徒M出現(xiàn)以上顯著表現(xiàn),提示單純激素足已導(dǎo)致骨壞死。
安妥明又名氯苯丁脂,是一種降血脂藥物,早在1978年Wang應(yīng)用脂質(zhì)清除劑安妥明治療兔激素性股骨頭缺血性壞死,認(rèn)為能抑制骨髓脂肪細(xì)胞病理性肥大,改善股骨頭血運(yùn)。周謀望等認(rèn)為是安妥明改善了激素所致的脂質(zhì)代謝紊亂,從而保護(hù)股骨頭骨細(xì)胞免受激素?fù)p傷。本實(shí)驗(yàn)也表明安妥明對(duì)于髓腔生血細(xì)胞的脂肪化是有一定效果的,可抑制空骨陷窩率降低,但不能提高血管的數(shù)量、周徑、血管密度與直徑,說(shuō)明其對(duì)血管無(wú)保護(hù)作用。
通絡(luò)生骨膠囊3個(gè)劑量組可提高空骨陷窩率、骨小梁面積、血管密度、軟骨下小血管的數(shù)量與直徑、成骨細(xì)胞計(jì)數(shù)等,說(shuō)明通絡(luò)生骨膠囊具有預(yù)防激素性股骨頭壞死的作用。Satio認(rèn)為反復(fù)的髓腔內(nèi)出血與股骨頭缺血性壞死的發(fā)病機(jī)理密切相關(guān),小動(dòng)脈的血管壁結(jié)構(gòu)損害和血管組織破裂的痕跡被認(rèn)為是股骨頭壞死的特征表現(xiàn),并且和髓腔內(nèi)出血及骨小梁、骨髓壞死密切相關(guān)。本組實(shí)驗(yàn)中模型組軟骨下的小動(dòng)脈出現(xiàn)了內(nèi)膜增生、中膜變性、平滑肌細(xì)胞壞死,肌纖維斷裂以及反復(fù)的髓腔內(nèi)出血,墨汁灌注標(biāo)本出現(xiàn)區(qū)域性的墨汁缺乏現(xiàn)象,說(shuō)明激素在導(dǎo)致股骨頭缺血性壞死過(guò)程中,血管的損害(包括破裂和栓塞)是一個(gè)相當(dāng)重要的環(huán)節(jié),而通絡(luò)生骨膠囊各劑量組動(dòng)物這種現(xiàn)象得到了大大抑制與改善。我們的前期研究曾發(fā)現(xiàn)通絡(luò)生骨膠囊能顯著提高大鼠腸系膜微循環(huán)的血液流速、流速微積分和流態(tài)微積分;還能降低大鼠急性血瘀模型的全血比粘度、血漿比粘度和血沉;結(jié)合本試驗(yàn)結(jié)果,推測(cè)可能是由于通絡(luò)生骨膠囊具有明顯的活血化瘀作用,能顯著促進(jìn)血管生長(zhǎng),使壞死組織再血管化,保護(hù)和改善了血管結(jié)構(gòu),保證了組織的有效灌注,使骨細(xì)胞得以進(jìn)行正常的代謝而預(yù)防了壞死。
大量激素導(dǎo)致股骨頭內(nèi)的骨細(xì)胞壞死,同時(shí)也抑制了成骨細(xì)胞的活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通絡(luò)生骨膠囊組的成骨細(xì)胞數(shù)顯著高于模型組,Masson三色染色切片中,壞死的骨小梁周圍出現(xiàn)了充滿活性的新生骨,這說(shuō)明通絡(luò)生骨膠囊能夠激發(fā)成骨細(xì)胞的活性,調(diào)節(jié)骨的代謝,促進(jìn)新骨生長(zhǎng),使成骨細(xì)胞數(shù)量增多,從而促進(jìn)新生骨的形成,維持了骨組織的力學(xué)框架,這可能是通絡(luò)生骨膠囊治療激素性股骨頭壞死另一個(gè)原因。
綜上所述,通絡(luò)生骨膠囊對(duì)激素性股骨頭缺血性壞死有明顯的預(yù)防作用,其作用途徑可能是:(1)保護(hù)和改善微循環(huán),保證了骨組織的有效灌注,使由于脂質(zhì)代謝紊亂帶來(lái)的有毒物質(zhì)及時(shí)得到轉(zhuǎn)輸與排泄,給骨細(xì)胞生長(zhǎng)提供一個(gè)良好的內(nèi)外環(huán)境。(2)增強(qiáng)骨細(xì)胞的活力,預(yù)防了骨細(xì)胞內(nèi)脂肪的異常堆積,激發(fā)成骨細(xì)胞活性、調(diào)節(jié)骨的代謝、促進(jìn)骨的生長(zhǎng),保持了骨小梁的完整結(jié)構(gòu)。