鼠神經(jīng)生長因子對兔激素性股骨頭缺血壞死影響的實驗研究.pdf

1、目的:激素性股骨頭缺血壞死(steroid-induced avascular necrosis offemoral head,SANFH)是非創(chuàng)傷性股骨頭壞死的最常見原因,它的病程數(shù)月到數(shù)年不等,致殘率高,嚴重影響患者生活質(zhì)量,是一種難治性疾病。自Pietrogrand和Mastomarine于1957年首次報道1例因大劑量使用糖皮質(zhì)激素引起股骨頭壞死以來,激素性股骨頭壞死已占非創(chuàng)傷性股骨壞死的首位。多年來國內(nèi)外對激素性股骨頭缺血壞死

2、的病理生理改變及治療做了深入的研究。由于其發(fā)病機制尚不清楚,目前各種治療方案只是針對部分學說給予的針對性治療,仍沒有有效的治療方案能完全治愈股骨頭壞死。目前看來對使用激素的高危人群進行預(yù)防性用藥,降低SANFH的發(fā)病率是近年研究的熱點。研究表明,激素誘發(fā)股骨頭缺血壞死的過程涉及激素對機體多方面因素的影響,其中也包括對神經(jīng)系統(tǒng)的毒性作用,造成全身組織(包括骨組織神經(jīng))的損傷。骨組織中是否存在神經(jīng)的支配,這個答案是肯定的。神經(jīng)末梢分泌神經(jīng)肽

3、類物質(zhì),這些物質(zhì)對骨組織進行代謝調(diào)節(jié)。激素對神經(jīng)系統(tǒng)的毒性作用,影響神經(jīng)肽類物質(zhì)的合成、轉(zhuǎn)運及釋放,從而造成骨代謝異常,骨吸收大于骨形成,骨量丟失,骨小梁壞死;骨內(nèi)微循環(huán)改變,股骨頭缺血缺氧,骨代謝異常;保護的性的痛覺傳入減弱,不能避免關(guān)節(jié)的過度活動,最終發(fā)展成為SANFH。神經(jīng)組織和骨組織是雙向調(diào)控的,神經(jīng)末梢分泌神經(jīng)肽類物質(zhì),對骨進行代謝調(diào)節(jié)。骨組織分泌神經(jīng)生長因子(nerve growth factor,NGF)對外周感覺神經(jīng)和節(jié)

4、后交感神經(jīng)的發(fā)育、營養(yǎng)及修復起著重要的作用,其能促進神經(jīng)元存活和刺激軸突生長,誘導神經(jīng)長入骨組織后,再通過神經(jīng)分泌神經(jīng)肽類物質(zhì),對骨的代謝進行調(diào)控。注射用鼠神經(jīng)生長因子(mNGF):它具有調(diào)節(jié)神經(jīng),對神經(jīng)的營養(yǎng)及修復起著重要的作用。本實驗應(yīng)用周密,王巖等設(shè)計的激素性兔股骨頭壞死的動物模型,應(yīng)用大腸桿菌內(nèi)毒素(Sigma公司,美國);甲基強的松琥珀酸鈉(輝瑞制藥公司,美國)制備純系新西蘭白兔股骨頭缺血性壞死模型,應(yīng)用注射鼠神經(jīng)生長因子(北

5、京舒泰神生物制劑有限公司,中國)于兔激素性股骨頭壞死過程中,目的是完成對激素性股骨頭壞死動物模型的制備,并初步探討鼠神經(jīng)生長因子對兔激素性股骨頭缺血壞死的干預(yù)研究。
　　 方法:新西蘭大白兔40只,14-16周齡,雌雄不限,體重2.5±0.5kg,動物適應(yīng)性喂養(yǎng)2周后,隨機分為3組。A組為空白對照組(4只),B組為模型組(18只),C組為治療組(18只),BC組動物以10μg/kg大腸桿菌內(nèi)毒素(LPS)經(jīng)耳緣靜脈注射,24h后

6、臀肌注射甲基強的松琥珀酸鈉(MPSL)20mg/kg共3次,每次間隔24h;對照組不作相應(yīng)處理。A組:正常喂養(yǎng);B組:造模后正常喂養(yǎng);C組:給予激素后+肌注鼠神經(jīng)生長因子(30單位/次,1次/日,肌肉注射,連續(xù)6周);每組均予以肌注青霉素(每次20萬U/只,2次/周),預(yù)防感染。分別測定用藥前(0周)和用藥4、6、8、12周后的甘油三酯及膽固醇含量。于用藥6、8、12周后分批處死動物切取雙側(cè)股骨全長及髖臼部分(注意保留關(guān)節(jié)囊),行X線攝

7、片及組織學觀察,股骨頭以福爾馬林浸泡固定標本24小時后,行HE標本光鏡觀察,觀察骨小梁、骨細胞、骨陷窩、骨髓腔及脂肪細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和數(shù)量的變化。最后計算空骨陷窩百分率及骨壞死率。在高倍鏡下任選10個視野,每個視野內(nèi)計數(shù)50個骨陷窩,數(shù)出空缺骨陷窩數(shù)目,求出空缺骨陷窩數(shù)的百分比,取平均值空骨陷窩百分率(％)表示。骨壞死發(fā)生率=任何一側(cè)股骨頭出現(xiàn)骨壞死灶的動物數(shù)/組內(nèi)動物總數(shù)×100%。
　　 實驗所得數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差(-x±s)

8、表示,組間比較采用單因素方差分析(P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義),非正態(tài)分布和方差不齊者采用非參數(shù)檢驗進行分析處理(α=0.05)。所有實驗數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS17.0軟件包進行統(tǒng)計分析。
　　 結(jié)果:①大體觀察結(jié)果,空白對照組(A組):動物反應(yīng)正常,從解剖得到的股骨頭標本也未見異常。模型組(B組):給予注射LPS后所有動物均出現(xiàn)不同程度的精神萎靡、食量減少,造模后8周部分實驗動物出現(xiàn)跛行,活動減少。造模后12周,上述現(xiàn)象加重,股

9、骨頭關(guān)節(jié)面粗糙。實驗期間有3例兔子發(fā)現(xiàn)股骨頭軟骨面塌陷。剩余的兔子出現(xiàn)跛行改變,活動明顯減少。本組實驗過程中3例實驗動物死亡。治療組(C組):實驗動物初期精神萎靡,造模后8周,股骨頭軟骨面形態(tài)較光滑,顏色正常,剖面見關(guān)節(jié)軟骨厚度不均勻,軟骨下無囊性改變,未見骨質(zhì)破壞。造模后12周,股骨頭軟骨面色澤較暗,略呈灰白色,部分股骨頭內(nèi)可見脂肪變性,骨質(zhì)松脆,部分股骨頭內(nèi)可見壞死組織。實驗期間未有兔子發(fā)現(xiàn)股骨頭軟骨面塌陷,實驗過程中本組有1例實驗

10、動物死亡。②光鏡觀察結(jié)果,對照組(A組):骨小梁排列整齊,骨細胞清晰可見,形態(tài)正常,分布均勻,偶見空骨陷窩細胞;骨髓腔內(nèi)脂肪細胞形態(tài)正常,含量適中。模型組(B組):12周時HE染色出現(xiàn)股骨頭骨髓腔內(nèi)脂肪細胞大量增生,部分脂肪細胞核消失、碎裂,部分骨髓細胞溶解壞死,炎性細胞浸潤;部分囊性變區(qū)域出現(xiàn)纖維化;骨小梁稀疏變細,退變壞死。骨細胞核邊聚,染色加深,部分骨陷窩內(nèi)骨細胞消失,空骨陷窩數(shù)明顯增多。成骨細胞少見,新生骨細胞少。治療組(C組)

11、:造模后12周:骨髓腔內(nèi)骨小梁結(jié)構(gòu)稍稀疏,骨小梁表面有新生骨組織形成。軟骨下區(qū)骨板連續(xù),未見明顯大片骨壞死,有骨壞死修復跡象。③模型組(B組)空骨陷窩百分率、骨壞死率,較空白對照組比較顯著增加(P＜0.05).說明激素性股骨頭壞死模型制備是成功的。治療組(C組)空骨陷窩百分率、骨壞死率,較空白對照組比較顯著增加(P＜0.05),與模型組比較空骨陷窩百分率顯著減少(P＜0.05),骨壞死率無顯著性差異(P＞0.05),說明鼠神經(jīng)生長因子對

12、于激素性股骨頭壞死有一定治療效果,但是壞死的股骨頭并未完全修復。④甘油三脂測量:實驗中12周時單純激素組(B)較空白對照組(A)甘油三脂水平顯著增高(P＜0.05)。治療組(C)較空白對照組(A)也顯著增高(P＜0.05),B組和C組間則無明顯差異,無統(tǒng)計學意義。⑤膽固醇測定:實驗中12周時單純激素組(B)較空白對照組(A)膽固醇水平顯著增高(P＜0.05)。治療組(C)較空白對照組(A)也顯著增高(P＜0.05),B組和C組間則無明顯

13、差異,無統(tǒng)計學意義。⑥X線比較:單純激素組(B)在兔造模8周后X線表現(xiàn)為雙側(cè)股骨頭區(qū)輕度骨質(zhì)疏松,皮質(zhì)薄,骨小梁模糊,12周可出現(xiàn)不同程度骨質(zhì)疏松,骨小梁結(jié)構(gòu)紊亂,分辨不清,出現(xiàn)軟骨下點狀透亮影,透光度增加未出現(xiàn)軟骨面的塌陷,關(guān)節(jié)間隙正常。治療組(C)從實驗后8周X線改變不明顯;12周時骨小梁模糊不清,無明顯硬化帶,未見關(guān)節(jié)面塌陷。
　　 結(jié)論:內(nèi)毒素(LPS)聯(lián)合甲基強的松琥珀酸鈉成功造成股骨頭壞死模型,動物死亡率低,股骨頭壞