骨質(zhì)疏松對(duì)大鼠中晚期骨折愈合的影響及辛伐他汀對(duì)大鼠骨質(zhì)疏松性骨折愈合質(zhì)量的影響.pdf

1、骨質(zhì)疏松癥是嚴(yán)重威脅老年人特別是絕經(jīng)后婦女健康的一種疾病。隨著中國(guó)人口老齡化的日趨嚴(yán)重，骨質(zhì)疏松癥正日益成為加重我國(guó)醫(yī)療負(fù)擔(dān)的重要因素。骨折是骨質(zhì)疏松的最終結(jié)果和最嚴(yán)重的并發(fā)癥。由于骨質(zhì)疏松性骨折往往發(fā)生在老年人群中，為避免老年人因長(zhǎng)期臥床而導(dǎo)致嚴(yán)重并發(fā)癥，應(yīng)盡量加快骨折愈合速度以盡量減少臥床時(shí)間。但在臨床實(shí)踐過程中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，骨質(zhì)疏松患者骨折治療的失敗率和再骨折發(fā)生率均比一般骨折高。因此加快愈合的要求與較高的骨折愈合失敗率形成了矛盾，成

2、為骨科醫(yī)生亟需解決的難題。 近5年來(lái)，對(duì)骨質(zhì)疏松性骨折的研究有所積累，目前一般認(rèn)為骨質(zhì)疏松能影響骨折早期的愈合質(zhì)量，往往導(dǎo)致早期骨痂橫截面減小，生物力學(xué)強(qiáng)度降低。而對(duì)于骨質(zhì)疏松對(duì)晚期骨折愈合影響的研究尚缺乏一致結(jié)論。而對(duì)于骨折治療來(lái)講，骨折中晚期的愈合質(zhì)量更具有臨床意義，它與骨折固定時(shí)間和發(fā)生再骨折的關(guān)系較骨折早期的愈合質(zhì)量更密切。 基于以上原因，我們運(yùn)用動(dòng)物模型開展了對(duì)骨質(zhì)疏松性骨折中晚期愈合質(zhì)量的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松

3、同樣可影響骨折中晚期的愈合質(zhì)量。 繼而我們?cè)噲D尋找一種新的促進(jìn)骨質(zhì)疏松性骨折愈合的方法。在治療骨質(zhì)疏松的藥物方面，不久前有學(xué)者提出一種傳統(tǒng)用于治療高血脂的藥物-他汀類藥物，具有強(qiáng)大成骨作用。但目前對(duì)此尚存在以下問題：1)對(duì)他汀類藥物的成骨作用尚缺乏統(tǒng)一的結(jié)論；2)對(duì)于他汀類藥物影響骨代謝的作用機(jī)制尚不清楚；3)對(duì)他汀類藥物與骨折愈合的關(guān)系尚無(wú)研究。因此我們開展了第二部分實(shí)驗(yàn)，通過他汀類藥物對(duì)骨折愈合的影響以進(jìn)一步驗(yàn)證他汀類藥物的

4、成骨作用，研究他汀類藥物對(duì)骨折愈合質(zhì)量的影響以及對(duì)影響骨代謝的可能機(jī)制。 本文主要包括兩部分內(nèi)容：1)骨質(zhì)疏松對(duì)大鼠中晚期骨折愈合的影響；2)辛伐他汀對(duì)大鼠骨質(zhì)疏松性骨折愈合質(zhì)量的影響。具有以下4個(gè)目的：1)通過動(dòng)物模型了解骨質(zhì)疏松對(duì)骨折中晚期愈合質(zhì)量的影響；2)通過骨折愈合過程中成骨過程的放大效果驗(yàn)證他汀類藥物的成骨作用；3)研究他汀類藥物作為一種潛在成骨類抗骨質(zhì)疏松藥物是否也具有促骨折愈合的作用；4)從組織水平研究他汀類藥物

5、對(duì)骨痂中骨保護(hù)素(osteoprotergin，OPG)的影響，了解其影響骨代謝的可能機(jī)制。 第一部分：骨質(zhì)疏松對(duì)大鼠中晚期骨折愈合的影響4月齡雌性SD大鼠隨機(jī)分成去卵巢低鈣飼料(OVX+LCD)組和假手術(shù)(Sham)組。OVX+LCD組在無(wú)菌條件下切除雙側(cè)卵巢，術(shù)后給予低鈣飼料(Ca：0.20％；P：0.14％)至骨質(zhì)疏松模型成立；Sham組只暴露卵巢，不予切除，術(shù)后給予普通飼料(Ca：0.46％；P：0.38％)。為避免去勢(shì)

6、大鼠體重增加過多，采取控制飲食。去勢(shì)后10周用雙能X線吸收儀(DEXA)測(cè)大鼠骨礦物密度(BMD)證實(shí)骨質(zhì)疏松模型(此處用骨量明顯減少代表骨質(zhì)疏松)建立后，各大鼠建立脛骨骨折髓內(nèi)釘內(nèi)固定模型，即用高速牙科鉆在脛骨中段造成橫行骨折，然后用O0.5mm牙科鋼絲固定骨折遠(yuǎn)近端，術(shù)中盡量保持腓骨的完整性。骨折后2周、4周、6周、12周、18周取脛骨標(biāo)本。部分標(biāo)本經(jīng)EDTA脫鈣切片HE染色后，行骨組織學(xué)觀察；另一部分行三點(diǎn)彎生物力學(xué)試驗(yàn)(濟(jì)南試驗(yàn)

7、機(jī)廠生產(chǎn)的WDS-100型電子萬(wàn)能力學(xué)測(cè)試系統(tǒng))，并測(cè)量骨痂大小和骨折端骨礦物密度，比較兩組骨折愈合情況。結(jié)果顯示，盡管對(duì)去勢(shì)大鼠實(shí)施了飲食控制，去勢(shì)后OVX+LCD組大鼠的體重比Sham組仍有增加明顯，以去勢(shì)后10周內(nèi)變化最快，隨后差距基本穩(wěn)定在同一范圍，術(shù)后各時(shí)點(diǎn)基本均有顯著差異； 第二部分：辛伐他汀對(duì)大鼠骨質(zhì)疏松性骨折愈合質(zhì)量的影響2月齡雌性SD大鼠隨機(jī)分成Sham+Vehicle組，OVX+Vehicle組和OVX+SV

8、S組。按第一部分方法OVX組去除雙側(cè)卵巢，并控制飲食，但本部分不予低鈣飼料；Sham組只暴露雙側(cè)卵巢但不予切除。去勢(shì)12周后，DEXA顯示OVX組與Sham組BMD有明顯差別(p＜0.05)。硬組織切片行甲苯胺藍(lán)染色和熒光顯微鏡下觀察四環(huán)素標(biāo)記，并行組織形態(tài)計(jì)量學(xué)測(cè)量。結(jié)果顯示：1)骨痂橫截面：骨痂橫截面面積在骨折后1-2周逐漸增大，骨折后4周減小。Sham+Vehicle組與OVX+Vehicle組間無(wú)顯著差異。SVS+Vehicle

9、組在骨折后1周(20.22±3.42mm2)、2周(23.63±3.25mm2)骨痂橫截面比OVX+Vehicle組分別增加21.3％(16.67±4.02mm2)和21.5％(19.45±3.19mm2)(p＜0.05)；骨折后4周無(wú)顯著差異2)X片：骨折后1周三組間無(wú)明顯差異；盡管差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性，骨折后2、4周OVX+Vehicle組骨折愈合較Sham+Vehicle組和OVX+SVS組差；SVS+Vehicle組與Sham+V

10、ehicle組無(wú)明顯差異；3)最大載荷：骨折后1周，三組間無(wú)差異；OVX+Vehicle組在骨折后2周(16.33±6.32N)、4周(38.05±8.51N)最大載荷比Sham+Vehicle組分別下降25.9％(22.03±6.55N)(p＜0.05)和14.5％(44.49±9.35N)；OVX+SVS組在骨折后2周(24.87±6.67N)、4周(47.32±9.59N)最大載荷比OVX+Vehicle組分別增加52.3％、24

11、.4％(p＜0.05)；4)最大載荷恢復(fù)率：骨折后1周，三組間無(wú)差異；OVX+Vehicle組在骨折后2周(31.66±13.13％)、4周(66.41±13.25％)最大載荷恢復(fù)率比Sham+Vehicle組分別下降28.8％(44.44±10.10)和19.5％(82.47±16.65)(p＜0.05)；OVX+SVS組在骨折后2周(49.88±10.60％)、4周(87.25±19.93％)最大載荷比OVX+Vehicle組分別增

12、加57.5％、31.4％(p＜0.05)；5)最大應(yīng)力：OVX+Vehicle組與Sham+Vehicle組最大應(yīng)力在骨折后1、2周無(wú)顯著差異；骨折后4周，OVX+Vehicle組(71.91±11.53N/mm2)最大應(yīng)力較Sham+Vehicle組(88.70±9.32N/mm2)下降18.9％(p＜0.05)；OVX+SVS組與OVX+Vehicle組最大應(yīng)力在骨折后1、2周也無(wú)顯著差異；骨折后4周，OVX+SVS組(90.00±

13、15.41N/mm2)最大應(yīng)力較OVX+Vehicle組增加25.2％(p＜0.05)；6)骨痂HE、甲苯胺藍(lán)染色：結(jié)果顯示，骨折后1周，OVX+SVS組即可見骨小梁形成，而Sham+Vehicle組和OVX+Vehicle組骨小梁很少甚至沒有；OVX+SVS組的成骨細(xì)胞帶較OVX+Vehicle組厚；骨折后2周、4周OVX+Vehicle組骨小梁比較稀疏，Sham+Vehicle組和OVX+SVS組骨小梁相對(duì)較致密；7)PCNA免疫組

14、化：OVX+Vehicle組PCNA陽(yáng)性率在骨折后1周(40.10±1.64)、2周(41.10±1.43)、4周(16.84±2.14)較Sham+Vehicle組分別下降17.3％(48.51±4.12)、32.1％(53.45±5.68)、26.1％(22.80±2.16)(p＜0.01)；OVX+SVS組骨折后1周(64.21±4.89)、2周(68.93±0.64)、4周(28.24±1.67)PCNA陽(yáng)性率較OVX+Vehi

15、cle組分別增加60.1％、67.7、67.7(p＜0.01)；8)血清總膽固醇：Sham+Vehicle組與OVX+Vehicle組間無(wú)差異。OVX+SVS組血清總膽固醇在骨折后1周(83.2±8.16mg/dL)、2周(89.1±13.9mg/dL)比OVX+Vehicle組分別下降22％(106.2±11.24mg/dL)(p＜0.01)、14.0％(103.6±15.4mg/dL)(P＜0.05)；骨折后4周兩組間無(wú)顯著差異；9

16、)血清ALP：OVX+Vehicle組血清ALP在骨折后1周(127.1±15.1U/L)、2周(122.0±18.78U/L)、4周(109.3±21.49U/L)較Sham+Vehicle組分別增加22.4％(103.8±13.5)(p＜0.01)、24.5％(98.5±17.68U/L)(p＜0.01)、15.8％(92.1±19.50U/L)(p＜0.05)； 結(jié)論：1.第一部分實(shí)驗(yàn)表明骨質(zhì)疏松影響大鼠脛骨骨折中晚期愈合