骨質疏松對大鼠中晚期骨折愈合的影響及辛伐他汀對大鼠骨質疏松性骨折愈合質量的影響.pdf

1、骨質疏松癥是嚴重威脅老年人特別是絕經(jīng)后婦女健康的一種疾病。隨著中國人口老齡化的日趨嚴重，骨質疏松癥正日益成為加重我國醫(yī)療負擔的重要因素。骨折是骨質疏松的最終結果和最嚴重的并發(fā)癥。由于骨質疏松性骨折往往發(fā)生在老年人群中，為避免老年人因長期臥床而導致嚴重并發(fā)癥，應盡量加快骨折愈合速度以盡量減少臥床時間。但在臨床實踐過程中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，骨質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，對骨質疏松性骨折的研究有所積累，目前一般認為骨質疏松能影響骨折早期的愈合質量，往往導致早期骨痂橫截面減小，生物力學強度降低。而對于骨質疏松對晚期骨折愈合影響的研究尚缺乏一致結論。而對于骨折治療來講，骨折中晚期的愈合質量更具有臨床意義，它與骨折固定時間和發(fā)生再骨折的關系較骨折早期的愈合質量更密切。 基于以上原因，我們運用動物模型開展了對骨質疏松性骨折中晚期愈合質量的研究。結果發(fā)現(xiàn)骨質疏松

3、同樣可影響骨折中晚期的愈合質量。 繼而我們試圖尋找一種新的促進骨質疏松性骨折愈合的方法。在治療骨質疏松的藥物方面，不久前有學者提出一種傳統(tǒng)用于治療高血脂的藥物-他汀類藥物，具有強大成骨作用。但目前對此尚存在以下問題：1)對他汀類藥物的成骨作用尚缺乏統(tǒng)一的結論；2)對于他汀類藥物影響骨代謝的作用機制尚不清楚；3)對他汀類藥物與骨折愈合的關系尚無研究。因此我們開展了第二部分實驗，通過他汀類藥物對骨折愈合的影響以進一步驗證他汀類藥物的

4、成骨作用，研究他汀類藥物對骨折愈合質量的影響以及對影響骨代謝的可能機制。 本文主要包括兩部分內容：1)骨質疏松對大鼠中晚期骨折愈合的影響；2)辛伐他汀對大鼠骨質疏松性骨折愈合質量的影響。具有以下4個目的：1)通過動物模型了解骨質疏松對骨折中晚期愈合質量的影響；2)通過骨折愈合過程中成骨過程的放大效果驗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、對骨痂中骨保護素(osteoprotergin，OPG)的影響，了解其影響骨代謝的可能機制。 第一部分：骨質疏松對大鼠中晚期骨折愈合的影響4月齡雌性SD大鼠隨機分成去卵巢低鈣飼料(OVX+LCD)組和假手術(Sham)組。OVX+LCD組在無菌條件下切除雙側卵巢，術后給予低鈣飼料(Ca：0.20％；P：0.14％)至骨質疏松模型成立；Sham組只暴露卵巢，不予切除，術后給予普通飼料(Ca：0.46％；P：0.38％)。為避免去勢

6、大鼠體重增加過多，采取控制飲食。去勢后10周用雙能X線吸收儀(DEXA)測大鼠骨礦物密度(BMD)證實骨質疏松模型(此處用骨量明顯減少代表骨質疏松)建立后，各大鼠建立脛骨骨折髓內釘內固定模型，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近端，術中盡量保持腓骨的完整性。骨折后2周、4周、6周、12周、18周取脛骨標本。部分標本經(jīng)EDTA脫鈣切片HE染色后，行骨組織學觀察；另一部分行三點彎生物力學試驗(濟南試驗

7、機廠生產的WDS-100型電子萬能力學測試系統(tǒng))，并測量骨痂大小和骨折端骨礦物密度，比較兩組骨折愈合情況。結果顯示，盡管對去勢大鼠實施了飲食控制，去勢后OVX+LCD組大鼠的體重比Sham組仍有增加明顯，以去勢后10周內變化最快，隨后差距基本穩(wěn)定在同一范圍，術后各時點基本均有顯著差異； 第二部分：辛伐他汀對大鼠骨質疏松性骨折愈合質量的影響2月齡雌性SD大鼠隨機分成Sham+Vehicle組，OVX+Vehicle組和OVX+SV

8、S組。按第一部分方法OVX組去除雙側卵巢，并控制飲食，但本部分不予低鈣飼料；Sham組只暴露雙側卵巢但不予切除。去勢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染色和熒光顯微鏡下觀察四環(huán)素標記，并行組織形態(tài)計量學測量。結果顯示：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周無顯著差異2)X片：骨折后1周三組間無明顯差異；盡管差異無統(tǒng)計學顯著性，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組無明顯差異；3)最大載荷：骨折后1周，三組間無差異；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)最大載荷恢復率：骨折后1周，三組間無差異；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)最大應力：OVX+Vehicle組與Sham+Vehicle組最大應力在骨折后1、2周無顯著差異；骨折后4周，OVX+Vehicle組(71.91±11.53N/mm2)最大應力較Sham+Vehicle組(88.70±9.32N/mm2)下降18.9％(p＜0.05)；OVX+SVS組與OVX+Vehicle組最大應力在骨折后1、2周也無顯著差異；骨折后4周，OVX+SVS組(90.00±

13、15.41N/mm2)最大應力較OVX+Vehicle組增加25.2％(p＜0.05)；6)骨痂HE、甲苯胺藍染色：結果顯示，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組骨小梁相對較致密；7)PCNA免疫組

14、化：OVX+Vehicle組PCNA陽性率在骨折后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)； 結論：1.第一部分實驗表明骨質疏松影響大鼠脛骨骨折中晚期愈合