TAA可能誘發(fā)骨與關(guān)節(jié)病變

楊亞洋 李舒荃 沈燦 貴志芳 任軍 王佳蕊 許健

浙江中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院

我國(guó)是世界上老年人口最多的國(guó)家，其數(shù)量占到了世界老年人口總量的五分之一。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)早已于1999年進(jìn)入老齡化社會(huì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)65歲以上老年人骨關(guān)節(jié)疾病患病率高達(dá)80%～90%[1]。隨著老年人口數(shù)量的持續(xù)增加，特別是肥胖老年人口的增多，骨與關(guān)節(jié)退行性疾病人群劇增。骨與關(guān)節(jié)退行性病變得到了我國(guó)乃至全球醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注，然而，其臨床治療始終是個(gè)難題。目前，骨與關(guān)節(jié)退行性疾病已經(jīng)成為老年人的常見(jiàn)病和多發(fā)病之一，成為繼心腦血管疾病、糖尿病、惡性腫瘤三大慢性病之后對(duì)人類威脅最廣泛的疾病，嚴(yán)重危害到了老年人的健康和生活質(zhì)量。2013年4月，空軍總醫(yī)院骨科主任伍驥教授在“骨與關(guān)節(jié)退變防控論壇”中指出，骨與關(guān)節(jié)疾病的門(mén)診量?jī)H次于感冒，其死亡率僅次于惡性腫瘤，該病引起的疼痛和致殘對(duì)老年人生活狀態(tài)的影響是持久性的，將對(duì)我國(guó)的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響。治療骨與關(guān)節(jié)退行性變困難的原因之一是沒(méi)有合適的動(dòng)物模型進(jìn)行藥物的篩選。

1 骨與關(guān)節(jié)退行性病變的表現(xiàn)

骨與關(guān)節(jié)退行性病是以反復(fù)發(fā)作的關(guān)節(jié)疼痛和關(guān)節(jié)活動(dòng)障礙為主的慢性退行性病變，其病理變化主要發(fā)生在活動(dòng)關(guān)節(jié)，特別是負(fù)重關(guān)節(jié)的退行性疾患表現(xiàn)突出[2,3]。骨與關(guān)節(jié)退行變的病理特點(diǎn)為關(guān)節(jié)軟骨變性、軟化、彈性喪失、裂碎和脫落。軟骨內(nèi)骨化形成關(guān)節(jié)邊緣的骨贅，關(guān)節(jié)中央軟骨因磨損甚至消失，關(guān)節(jié)外圍軟骨可出現(xiàn)肥厚和增生，使關(guān)節(jié)腔變狹和不平、骨端變形。關(guān)節(jié)疼痛是該類病的主要癥狀,氣候變化時(shí)疼痛加重，活動(dòng)時(shí)關(guān)節(jié)可發(fā)出粗糙的磨擦聲[4-6]。這些癥狀可隨著病理變化的加劇而加重。除疼痛外，局部關(guān)節(jié)出現(xiàn)腫脹、滲液并伴有肌肉萎縮，甚至出現(xiàn)關(guān)節(jié)畸形，嚴(yán)重的可以導(dǎo)致骨折[7,8]。在人體關(guān)節(jié)中，膝、髖關(guān)節(jié)除了支撐全身重量外，還要作多種活動(dòng)，所以膝、髖關(guān)節(jié)退行性骨關(guān)節(jié)病最為常見(jiàn)[9]。西醫(yī)認(rèn)為，骨與關(guān)節(jié)退行性變是多因性的疾病，與衰老、遺傳、內(nèi)分泌、肥胖、免疫和機(jī)械損傷等有關(guān)[10]。然而，除了衰老和機(jī)械損傷是公認(rèn)的危險(xiǎn)因素外，其他致病因素尚無(wú)充分的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。中醫(yī)卻對(duì)骨與關(guān)節(jié)退行性疾病有不同的理解，認(rèn)為腎主骨、肝主筋，肝腎虧損則不能養(yǎng)骨榮筋。所以，中醫(yī)認(rèn)為骨與關(guān)節(jié)退行性疾病是因?yàn)楦文I虛虧、筋骨失養(yǎng)、長(zhǎng)期勞損、氣滯血瘀、風(fēng)寒濕邪痹阻經(jīng)脈所致[11]。盡管如此，中、西醫(yī)目前尚無(wú)法確切闡明骨與關(guān)節(jié)退行性疾病的直接原因。

2 TAA與骨與關(guān)節(jié)退行性病變關(guān)系

TAA是急、慢性肝損傷、肝纖維化常用的致毒劑[12]，被認(rèn)為是研究肝纖維化的主要誘導(dǎo)劑，但是有文獻(xiàn)報(bào)道在應(yīng)用TAA制備肝硬化動(dòng)物模型時(shí)發(fā)現(xiàn)動(dòng)物出現(xiàn)不同程度的骨質(zhì)損害，生活中也有似與TAA有關(guān)的骨質(zhì)變化的案例。日常生活中人們可以通過(guò)接觸電鍍添加劑、照相藥品、農(nóng)藥以及染色助劑等接觸到TAA，因此TAA在生活中的存在形式可能是多樣的，進(jìn)入人體的方式也無(wú)法明確。

早在1984年，日本學(xué)者Lassila等[13,14]就發(fā)現(xiàn)了TAA誘發(fā)的肝損傷伴有血清蛋白和牙槽骨的變化。1996年，Nakano等[15]用四氯化碳(CCl4)和TAA制備肝硬化模型時(shí)也提出，TAA會(huì)造成肝性骨營(yíng)養(yǎng)不良。2013年，Kadir[16]還發(fā)現(xiàn)，TAA可以引起腎臟的損害。這似乎印證了中醫(yī)關(guān)于肝腎虧虛導(dǎo)致筋骨失養(yǎng)的理論。無(wú)獨(dú)有偶，2004年金陵晚報(bào)[17]報(bào)道了南京市代謝性骨病防治研究中心林華主任接診7例強(qiáng)烈懷疑因染發(fā)引起的骨質(zhì)疏松病例，最嚴(yán)重的2例甚至出現(xiàn)了股骨頭壞死。體檢顯示，7位患者中沒(méi)有雌激素水平下降、糖尿病、內(nèi)分泌等疾病，可是這些患者都有一個(gè)共同點(diǎn)，就是在出現(xiàn)骨質(zhì)疏松的半年內(nèi)曾經(jīng)染發(fā)。而且，對(duì)患者采取了剃光所染頭發(fā)的緊急處理措施后，這些患者的病情不再繼續(xù)發(fā)展。更有甚者，有報(bào)道稱美發(fā)師夫婦生下了畸形海豹兒，巧合的是，齊玉娟等[18]也發(fā)現(xiàn)，TAA不但損傷斑馬魚(yú)的肝臟，還會(huì)引起幼魚(yú)體型畸變。綜合上述案例，我們有理由猜想：TAA除了引起肝、腎損害外，還具有破壞骨質(zhì)的作用[19]；染發(fā)可能是導(dǎo)致骨質(zhì)疏松、引起骨與關(guān)節(jié)損害的一個(gè)誘因，染發(fā)助劑中的硫代乙酰胺可能是其中一個(gè)因素。TAA導(dǎo)致的肝腎損害、脂肪代謝障礙[20]甚至對(duì)腦部的影響[21]讓人懷疑，TAA誘發(fā)的肝硬化是否直接導(dǎo)致動(dòng)物的衰老，骨質(zhì)損害是其表象之一？TAA與骨質(zhì)損害、肝臟損害和衰老之間存在直接還是間接的關(guān)系？

3 骨與關(guān)節(jié)退行性變的動(dòng)物模型

目前，很多研究退行性病的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有合適的動(dòng)物模型，某些退行性病只得借用現(xiàn)有的動(dòng)物模型，如研究神經(jīng)退行性病變使用的是老年性癡呆的動(dòng)物模型[22]。用于研究骨關(guān)節(jié)病變的動(dòng)物模型除了機(jī)械制動(dòng)方式外，還有手術(shù)制備的方式[19]、關(guān)節(jié)內(nèi)注射[23]、自發(fā)動(dòng)物模型[24]和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型[25]等。上述動(dòng)物模型的誘發(fā)機(jī)制各不相同，幫助研究者了解骨與關(guān)節(jié)退行性病除了和年齡、負(fù)重因素有關(guān)外，還和激素水平、關(guān)節(jié)生物力學(xué)紊亂、骨密度等多種因素密切相關(guān)[26，27]，但與骨與關(guān)節(jié)自然發(fā)生的退行性病變存在差異，骨與關(guān)節(jié)退行性病變的相關(guān)基因仍不明確，基因轉(zhuǎn)入、表達(dá)的有效性及其調(diào)控機(jī)制仍不完善。目前，針對(duì)原因復(fù)雜的骨與關(guān)節(jié)退行性病變的動(dòng)物模型，還沒(méi)有在各個(gè)方面完全與人類骨與關(guān)節(jié)退行性變臨床表現(xiàn)一致的，顯然，單純的關(guān)節(jié)注射也不能解決全身關(guān)節(jié)病變的問(wèn)題[28]。

四氯化碳(CCl4)誘導(dǎo)肝纖維化模型的方法被研究者視為經(jīng)典方法，其與TAA引發(fā)肝纖維化的作用機(jī)制不同，因TAA誘導(dǎo)的肝纖維化動(dòng)物模型與人類肝纖維化相似，所以適用于臨床基礎(chǔ)研究[29]，而用TAA造模導(dǎo)致的骨損傷易被忽視。根據(jù)TAA導(dǎo)致骨與關(guān)節(jié)病變的種種案例，我們假設(shè)TAA導(dǎo)致骨與關(guān)節(jié)退行性變可以通過(guò)建立動(dòng)物模型來(lái)證實(shí)。利用對(duì)骨與關(guān)節(jié)退行性疾病直接病因的認(rèn)知，使用化合物誘導(dǎo)動(dòng)物身上產(chǎn)生與人退行性疾病一樣的病理現(xiàn)象，有可能在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出更有效的預(yù)防藥物乃至治療性藥物，也可以避開(kāi)體外篩選的缺陷，該模型將不僅僅是根據(jù)骨質(zhì)的變化建立的一種新型誘發(fā)骨與關(guān)節(jié)退行性病動(dòng)物模型，還將是對(duì)中醫(yī)學(xué)肝腎虛虧、筋骨失養(yǎng)理論的驗(yàn)證。

4 展望

骨與關(guān)節(jié)退行性疾病在老年人群多發(fā)，TAA可能通過(guò)哪些途徑進(jìn)入老年人體內(nèi)目前還不是十分清楚。西醫(yī)以為骨與關(guān)節(jié)疾病發(fā)病率與衰老、內(nèi)分泌、體重和機(jī)械損傷相關(guān)，而中醫(yī)認(rèn)為骨與關(guān)節(jié)疾病是因?yàn)楦文I虛虧、筋骨失養(yǎng)所致，TAA在誘導(dǎo)肝纖維化時(shí)導(dǎo)致的骨質(zhì)變化是否可以理解肝臟和骨損傷之間有什么必然的聯(lián)系？TAA導(dǎo)致的骨與關(guān)節(jié)損傷動(dòng)物模型的建立可能可以為我們解答這些問(wèn)題。用TAA誘發(fā)的模型也許能為骨與關(guān)節(jié)退行性病研究提供仿生的研究模型，為開(kāi)發(fā)和研究預(yù)防和/或治療性藥物提供體內(nèi)、外研究平臺(tái)；更能引發(fā)自然界中TAA的存在、轉(zhuǎn)化形式、進(jìn)入人體的途徑、在人體特異蓄積部位以及對(duì)人體各器官的危害等重大社會(huì)環(huán)境問(wèn)題的探討。本實(shí)驗(yàn)室正在對(duì)應(yīng)用TAA制備骨與關(guān)節(jié)退行性變的動(dòng)物模型做全面且深入的研究，有望得出更多有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。