糖皮質(zhì)激素性骨壞死動(dòng)物模型的構(gòu)建

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(1遼寧醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院,遼寧錦州 121001;2第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院)

糖皮質(zhì)激素是骨壞死最常見的致病因素之一。然而,在以往實(shí)驗(yàn)研究中,單純應(yīng)用激素很難建立激素性骨壞死模型。2010年 10月,我們采用大劑量糖皮質(zhì)激素局部注射聯(lián)合全身應(yīng)用糖皮質(zhì)激素的方法,成功建立了激素性骨壞死新西蘭兔模型?，F(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 6月齡新西蘭兔 10只,均為雌性,體質(zhì)量(2.6±0.5)kg,常規(guī)喂養(yǎng) 1周后開始實(shí)驗(yàn)。

1.2 激素性骨壞死動(dòng)物模型構(gòu)建方法 常規(guī)備皮,碘酊、酒精消毒,鋪無菌巾。用 16號(hào)骨髓穿刺針穿透右側(cè)股骨大粗隆間部骨皮質(zhì)向骨髓腔內(nèi)緩慢注射地塞米松 9.68×10-3M,50 s注完,以后每間隔 24 h于耳緣靜脈緩慢注射給藥 5次,每次均給予地塞米松 7.5mg/kg。第 8周獲取右側(cè)粗隆間部骨組織標(biāo)本,置于 10%中性甲醛溶液中固定 2周,混合脫鈣液脫鈣,梯度酒精脫水,石蠟包埋,制成厚度為 4μm的切片,HE染色,觀察骨壞死情況。以出現(xiàn)空骨陷窩,骨細(xì)胞核固縮、核溶解為骨壞死。脂肪細(xì)胞細(xì)胞核消失則為脂肪細(xì)胞壞死。骨髓細(xì)胞出現(xiàn)溶解的細(xì)胞碎片、核固縮者為骨髓細(xì)胞壞死。纖維、肉芽組織和新生骨形成為修復(fù)表現(xiàn)。

2 結(jié)果

本組 5只實(shí)驗(yàn)兔股骨大粗隆間部可見壞死骨組織,為色澤增白區(qū)域及黃色區(qū)域(正常骨組織為黃褐色);組織學(xué)觀察骨組織空骨陷窩形成;小梁骨之間脂肪細(xì)胞肥大,脂肪組織增生,壓迫、取代紅骨髓;骨髓纖維組織增生明顯和新生骨形成。

3 討論

大量研究發(fā)現(xiàn),糖皮質(zhì)激素全身應(yīng)用容易導(dǎo)致骨壞死發(fā)生[1,2]。但是,對激素在骨組織內(nèi)的局部作用研究較少,單純應(yīng)用激素能否導(dǎo)致骨壞死還存在爭議。糖皮質(zhì)激素引起骨壞死是多因素共同作用的過程,其機(jī)制是[3～5]:①激素能使成骨細(xì)胞的骨膠原合成速度減慢,并阻礙前成骨細(xì)胞向成骨細(xì)胞轉(zhuǎn)變,同時(shí)直接刺激破骨細(xì)胞活動(dòng),間接地使甲狀旁腺素分泌增多,從而減少鈣從腸道吸收,影響腸道內(nèi)鈣的運(yùn)送,使骨吸收增加,出現(xiàn)骨質(zhì)疏松、骨小梁變細(xì)和消失。在此基礎(chǔ)上,輕微壓力易致骨小梁細(xì)微骨折,由于細(xì)微損傷的積累,骨組織對機(jī)械抵抗力降低,導(dǎo)致應(yīng)力集中、從而出現(xiàn)塌陷,壓縮區(qū)可見被壓縮的髓細(xì)胞和毛細(xì)血管壞死,最終導(dǎo)致骨缺血性壞死。②激素療法可導(dǎo)致血液凝固性增高。使骨內(nèi)小靜脈發(fā)生栓塞,形成骨內(nèi)高壓,導(dǎo)致骨微循環(huán)障礙而使骨缺血壞死;激素導(dǎo)致股骨頭內(nèi)小血管的炎癥,影響骨細(xì)胞的血供,造成骨細(xì)胞內(nèi)脂肪代謝障礙,使脂肪大量堆積,增加了骨內(nèi)壓又加速了骨細(xì)胞的死亡。此外,糖皮質(zhì)激素還可通過破壞血管內(nèi)皮細(xì)胞的11β羥脫氫酶 2(11β-HSD2)活性,增強(qiáng)血管緊張素Ⅱ的結(jié)合能力,血管緊張度增加[6],導(dǎo)致微循環(huán)異常,進(jìn)一步導(dǎo)致骨缺血壞死[7,8]。

全身應(yīng)用激素者骨壞死的發(fā)生與所接受的糖皮質(zhì)激素的劑量有關(guān)。描述劑量的方式有日平均劑量、峰值劑量、累積劑量、持續(xù)時(shí)間等。有報(bào)道[5]認(rèn)為激素日平均劑量、峰值劑量與骨壞死的發(fā)生有關(guān),而與累積劑量、持續(xù)使用時(shí)間關(guān)系不大。大劑量應(yīng)用糖皮質(zhì)激素,即使持續(xù)時(shí)間很短,發(fā)生骨壞死的可能性也很大。大于 20 mg/d的劑量具有很高的骨壞死危險(xiǎn)[1]。有學(xué)者[2]研究認(rèn)為,糖皮質(zhì)激素總劑量、每日最大劑量、持續(xù)使用時(shí)間均與骨壞死發(fā)生密切相關(guān)。雖然臨床上無需骨內(nèi)局部給予激素類藥物,但通過骨組織內(nèi)局部注射激素,能夠使研究部位迅速達(dá)到所需的激素的高濃度;配合全身應(yīng)用激素,更有利于維持激素的高濃度水平,有利于觀察激素濃度對骨壞死發(fā)生的影響。

本研究在新西蘭兔股骨大轉(zhuǎn)子部位局部用藥,初步觀察了高濃度糖皮質(zhì)激素對股骨粗隆部骨壞死發(fā)生的影響,結(jié)果顯示,5例標(biāo)本的病理表現(xiàn)符合骨壞死的特征,成功建立了糖皮質(zhì)激素性骨壞死動(dòng)物模型。初步證明大劑量糖皮質(zhì)激素松質(zhì)骨內(nèi)局部注射配合全身應(yīng)用糖皮質(zhì)激素可直接作用于骨組織,導(dǎo)致骨壞死的發(fā)生。但糖皮質(zhì)激素致骨壞死的確切機(jī)制還有待于深入研究。

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