促紅細(xì)胞生成素對(duì)地塞米松沖擊大鼠股骨頭壞死的預(yù)防作用及機(jī)制

張春光

(吉林省武警總隊(duì)醫(yī)院骨科，吉林 長(zhǎng)春 130052)

促紅細(xì)胞生成素對(duì)地塞米松沖擊大鼠股骨頭壞死的預(yù)防作用及機(jī)制

張春光

(吉林省武警總隊(duì)醫(yī)院骨科，吉林 長(zhǎng)春 130052)

目的 探討促紅細(xì)胞生成素對(duì)地塞米松沖擊大鼠股骨頭壞死的預(yù)防作用及機(jī)制。方法 SD雄性大鼠36只隨機(jī)分為正常組、地塞米松組和實(shí)驗(yàn)組，每組12只。地塞米松組和實(shí)驗(yàn)組大鼠尾靜脈注射脂多糖20 μg/kg，連續(xù)2 d，第2次給予脂多糖注射后，當(dāng)日肌肉注射地塞米松20 mg/kg，連續(xù)注射3 d。結(jié)果 與正常組比較，地塞米松組和實(shí)驗(yàn)組全血低切、全血高切、血細(xì)胞比容水平變化均上升，且實(shí)驗(yàn)組均明顯低于地塞米松組(P<0.05)；與正常組比較，地塞米松組血鈣(Ca)、血磷(P)、骨密度明顯下降(P<0.05)，而實(shí)驗(yàn)組均無(wú)明顯變化(P>0.05)；實(shí)驗(yàn)組血鈣、血磷、骨密度明顯高于地塞米松組(P<0.05)；與正常組比較，地塞米松組和實(shí)驗(yàn)組血漿一氧化氮(NO)水平下降，內(nèi)皮素(ET)水平上升(P<0.05)；實(shí)驗(yàn)組血漿NO水平高于地塞米松組，ET水平低于地塞米松組(P<0.05)；正常組大鼠骨小梁完整及股骨頭軟骨完整；地塞米松組大鼠骨小梁有壞死現(xiàn)象，且股骨頭軟骨下陷，造血細(xì)胞數(shù)量降低；實(shí)驗(yàn)組大鼠較地塞米松組明顯改善。結(jié)論 促紅細(xì)胞生成素對(duì)地塞米松沖擊大鼠股骨頭壞死具有良好的預(yù)防作用，其作用機(jī)制可能與改善血液流變學(xué)，提高血磷、血鈣、骨密度及改善血管內(nèi)皮功能紊亂相關(guān)。

促紅細(xì)胞生成素；地塞米松；股骨頭壞死

股骨頭壞死主要是因不同病因破壞股骨頭的血液循環(huán)，從而導(dǎo)致骨髓造血細(xì)胞、骨細(xì)胞以及脂肪細(xì)胞壞死的一種病理過(guò)程，進(jìn)一步致使股骨頭塌陷，髖關(guān)節(jié)功能障礙的疾病〔1，2〕。激素性股骨頭壞死不僅起病快，進(jìn)程快，致殘率高，且預(yù)后差，同時(shí)容易致使股骨頭塌陷，最終致使骨細(xì)胞壞死〔3，4〕。促紅細(xì)胞生成素是由腎臟成纖維氧細(xì)胞分泌合成的而一種糖蛋白激素，主要通過(guò)與其特異性受體結(jié)合而發(fā)揮促紅細(xì)胞生成作用，具有促進(jìn)新生血管的生成作用〔3，5〕。本研究旨在分析促紅細(xì)胞生成素對(duì)地塞米松沖洗大鼠股骨頭壞死的預(yù)防作用及其機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 SD雄性SPF大鼠36只，體質(zhì)量(200±20)g。適應(yīng)性飼養(yǎng)1 w，保持良好通風(fēng)條件，室溫23℃～25℃，空氣濕度50%，所有大鼠均飼養(yǎng)于干凈的塑料籠具中，所有食物、水、墊料均通過(guò)滅菌處理，大鼠于整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間可自由進(jìn)水、進(jìn)食。

1.2 實(shí)驗(yàn)藥物 促紅細(xì)胞生成素(生產(chǎn)廠家：上海實(shí)業(yè)科華生物有限公司；批準(zhǔn)文號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字S20030068)；地塞米松(生產(chǎn)廠家：重慶迪康長(zhǎng)江制藥有限公司；批準(zhǔn)文號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字H50021041)。

1.3 主要試劑和儀器 血鈣(Ca)試劑盒、血磷(P)試劑盒、一氧化氮(NO)試劑盒和內(nèi)皮素(ET)試劑盒(均購(gòu)于武漢博士德生物工程有限公司)。全自動(dòng)血液流變儀(天津市唐宇醫(yī)療器械科技發(fā)展有限公司)及配套試劑盒，雙能X線骨密度測(cè)量?jī)x(美國(guó)Hologic公司)。

1.4 方法

1.4.1 實(shí)驗(yàn)分組 36只大鼠依據(jù)隨機(jī)數(shù)字表法分為正常組、地塞米松組和實(shí)驗(yàn)組，每組12只。

1.4.2 模型制備 所有大鼠尾靜脈注射脂多糖20 μg/kg，連續(xù)注射2 d，第2次給予脂多糖注射后，當(dāng)日肌肉注射地塞米松20 mg/kg，連續(xù)注射3 d。6 w后進(jìn)行病理學(xué)檢查，證實(shí)股骨頭壞死造模成功。地塞米松組和實(shí)驗(yàn)組大鼠均造模成功。

1.4.3 給藥方法 正常組和地塞米松組注射同等劑量生理鹽水，實(shí)驗(yàn)組于造模成功后腹腔內(nèi)注射促紅細(xì)胞生成素500 U/kg，連續(xù)注射6 w。

1.4.4 各組大鼠血液流變學(xué)指標(biāo)檢測(cè) 于給藥末采用2.5 ml/kg戊巴比妥鈉腹腔麻醉，靜脈取血3 ml，注入含50 μl肝素鈉注射液離心管中，抗凝，制成全血樣本，采用全自動(dòng)血液流變儀嚴(yán)格按照試劑盒標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。

1.4.5 各組大鼠血Ca、血P、骨密度檢測(cè)及NO、ET 于給藥末采用2.5 ml/kg戊巴比妥鈉腹腔麻醉，靜脈取血3 ml，3 000 r/min，離心12 min，分離血清，將其置于-80℃下保存待測(cè)。嚴(yán)格按照試劑盒標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。

1.4.6 各組大鼠組織病理學(xué)變化 處死大鼠，取大鼠兩側(cè)股骨，左側(cè)股骨頭沿大鼠冠狀面剖開(kāi)，一半放于10%中性甲醛給予固定，常規(guī)石蠟包埋切片，觀察骨小梁、軟骨組織結(jié)構(gòu)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS19.0軟件行SNK-q檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1 各組大鼠血液流變學(xué)水平比較 與正常組比較，地塞米松組和實(shí)驗(yàn)組全血低切、全血高切、血細(xì)胞比容水平變化均上升，且實(shí)驗(yàn)組均明顯低于地塞米松組(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 各組大鼠血液流流變學(xué)影響

與正常組比較：1)P<0.05；與地塞米松組比較：2)P<0.05；下表同

2.2 各組大鼠血Ca、血P、骨密度比較 與正常組比較，地塞米松組血Ca、血P、骨密度明顯下降(P<0.05)，而實(shí)驗(yàn)組無(wú)明顯變化(P>0.05)；實(shí)驗(yàn)組血Ca、血P、骨密度明顯高于地塞米松組(P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 各組大鼠血Ca、血P、骨密度比較

2.3 各組大鼠血漿NO和ET水平比較 與正常組比較，地塞米松組和實(shí)驗(yàn)組血漿NO水平下降，ET水平上升(P<0.05)；實(shí)驗(yàn)組血漿NO水平高于地塞米松組，ET水平低于地塞米松組(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 各組大鼠血漿NO和ET水平比較

2.4 各組大鼠病理組織學(xué)變化 正常組大鼠骨小梁完整及股骨頭軟骨完整；地塞米松組大鼠骨小梁有壞死現(xiàn)象，且股骨頭軟骨下陷，造血細(xì)胞數(shù)量降低；實(shí)驗(yàn)組大鼠較地塞米松組明顯改善。

3 討 論

促紅細(xì)胞生成素能夠作用于骨髓中紅系造血祖細(xì)胞，且可促進(jìn)其增殖、分化。在不同時(shí)期和身體的不同時(shí)期都有促紅細(xì)胞生成素基因的表達(dá)，而在胚胎時(shí)間，促紅細(xì)胞生成素主要來(lái)源于肝臟，出生后主要由腎臟產(chǎn)生。促紅細(xì)胞生成素對(duì)機(jī)體骨骼具有一定保護(hù)作用〔6〕。彭昊等〔7〕表明，促紅細(xì)胞生成素對(duì)大鼠糖皮質(zhì)激素性股骨頭壞死具有良好的保護(hù)作用。地塞米松可使骨生成速度下降，骨吸收增加，且會(huì)降低腸道對(duì)Ca的吸收，提高尿Ca的排泄，使血Ca下降而導(dǎo)致負(fù)Ca平衡，從而引起甲狀旁腺功能亢進(jìn)，加強(qiáng)破骨，使骨鹽丟失〔6～10〕。本研究提示促紅細(xì)胞生成素可明顯提高血Ca、血P、骨密度。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為，激素使血液呈高黏滯狀態(tài)，血液的凝固性上升，靜脈栓塞，從而形成骨內(nèi)高壓，此外，高黏滯狀態(tài)的血液中血小板聚集，血管閉塞，以及局部酸性代謝產(chǎn)物聚集，血漿外滲，毛細(xì)血管通透性上升，導(dǎo)致骨髓間質(zhì)水腫，也會(huì)使骨內(nèi)壓增加，最終致使骨壞死〔11，12〕。本研究表明，促紅細(xì)胞生成素可明顯改善股骨頭壞死大鼠血液流變。ET廣泛存在于各種組織和細(xì)胞中，是一種調(diào)節(jié)心血管功能的重要因子，其中ET-1為目前作用最強(qiáng)的一種縮血管物質(zhì)。NO作為一種反應(yīng)性極強(qiáng)的自由基，在體內(nèi)具有廣泛的生理作用，如抑制血小板聚集、免疫調(diào)節(jié)、松弛血管平滑肌、調(diào)節(jié)血流等。近年來(lái)研究報(bào)道顯示血管內(nèi)皮功能與股骨頭壞死具有一定關(guān)系〔13，14〕。本研究表明，促紅細(xì)胞生成素可明顯改善血管內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂。

綜上，促紅細(xì)胞生成素對(duì)地塞米松沖擊大鼠股骨頭壞死具有良好的預(yù)防作用，其作用機(jī)制可能與改善血液流變學(xué)，提高血Ca、血P、骨密度及改善血管內(nèi)皮功能紊亂相關(guān)。

1 Wang L，Pan H，Zhu ZA.A genetic pedigree analysis to identify gene mutations involved in femoral head necrosis〔J〕.Mol Med Rep，2014；10(4)：1835-8.

2 Zhou G，Ying Z，Zeng L，etal.Should thorough debridement be used in fibular allograft with impaction bone grafting to treat femoral head necrosis：a biomechanical evaluation〔J〕.BMC Musculoskeletal Disord，2014；16(1)：1-9.

3 王天勝，滕壽發(fā)，張英霞，等.骨髓基質(zhì)干細(xì)胞移植在激素性股骨頭壞死治療中的作用機(jī)制研究〔J〕.臨床和實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志，2015；24(1)：10-2.

4 劉又文，王玉輝，賈宇東，等.股骨頭壞死愈膠囊對(duì)兔激素性股骨頭壞死血清骨鈣素與降鈣素的影響〔J〕.世界中西醫(yī)結(jié)合雜志，2014；17(3)：248-50.

5 彭 昊，陳 森，李建平，等.小劑量促紅細(xì)胞生成素對(duì)大鼠激素性股骨頭壞死的影響及其機(jī)制〔J〕.中華實(shí)驗(yàn)外科雜志，2014；31(11)：39-41.

6 陳 翔，張遠(yuǎn)金，李松柏，等.重組人促紅細(xì)胞生成素對(duì)大鼠股骨頭壞死的預(yù)防作用〔J〕.中華實(shí)驗(yàn)外科雜志，2015；32(5)：49-52.

7 彭 昊，陳 森，李建平，等.小劑量促紅細(xì)胞生成素對(duì)大鼠激素性股骨頭壞死的影響及其機(jī)制〔J〕.中華實(shí)驗(yàn)外科雜志，2014；31(11)：2511-4.

8 田 力，梁曉鵬，田曉曄，等.地塞米松聯(lián)合脂多糖誘導(dǎo)股骨頭壞死模型的構(gòu)建〔J〕.中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù)，2011；15(35)：6571-4.

9 肖春生，林 娜，林詩(shī)富，等.不同糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)雞股骨頭壞死的實(shí)驗(yàn)研究〔J〕.中國(guó)骨傷，2010；23(3)：184-7.

10 趙振廣，潘樹(shù)義，李 航.大鼠激素性股骨頭壞死的2種造模方法比較〔J〕.中國(guó)藥業(yè)，2015；8(20)：16-8.

11 曾文容，唐毓金，黃 可，等.閉孔神經(jīng)切斷術(shù)對(duì)激素性股骨頭缺血性壞死局部組織血液流變學(xué)的干預(yù)作用〔J〕.右江醫(yī)學(xué)，2015；43(1)：6-10.

12 高志惠，王 平，王建鳳.仙鹿活骨丸治療股骨頭缺血性壞死的實(shí)驗(yàn)研究〔J〕.藥學(xué)研究，2015；18(11)：624-7.

13 李盛華，周明旺，潘 文，等.隴中損傷散對(duì)激素性股骨頭壞死兔氧自由基的影響〔J〕.中醫(yī)正骨，2009；21(6)：1-3.

14 孫云明.髓芯減壓聯(lián)合干細(xì)胞移植對(duì)股骨頭壞死患者血清PINP、CTX、OST水平的影響〔J〕.中國(guó)老年學(xué)雜志，2015；35(14)：3972-3.

〔2016-06-23修回〕

(編輯 李相軍/滕欣航)

張春光(1964-)，男，碩士，副主任醫(yī)師，主要從事骨科臨床研究。

R6

A

1005-9202(2017)04-0841-02；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.04.024