联合应用左旋多巴和阿伦磷酸钠干预兔激素性股骨头坏死的实验研究

摘要

目的：
　　 利用动物实验，探讨在人为造成动物脉管炎状况下应用大剂量激素冲击而导致股骨头坏死的发病机制。并在激素应用后人为给予干预因素：分别使用左旋多巴，阿伦磷酸钠以及二者联合用药，通过观察血清中BGP、TRACP-5b的变化，骨小梁、骨密度变化，并对骨坏死程度进行对比分析，为干预激素性股骨头坏死提供客观的理论依据。
　　 方法：
　　 健康成年中国大耳白兔50只，体重2.5±0.5kg，雌雄不限。随机分为五组，每组10只。A组（正常对照组）：正常标准饲料喂养，用于实验对照；B组（疾病模型组）：经耳缘静脉注射10ug/Kg的脂多糖(LPS)，24小时后于臀肌注射20mg/Kg甲基强的松龙琥珀酸钠(MPS)，共3次，每次间隔24小时，未予任何药物干预；C组（左旋多巴组）：同B组建立模型，注射完成后当日开始口服左旋多巴片，剂量0.4g/Kg/天；D组（阿伦磷酸钠组）：同B组建立模型，注射完成后当日开始口服阿伦磷酸钠片，剂量10mg/天；E组：（左旋多巴与阿伦磷酸钠联合用药组）：同B组建立模型，注射完成后当日开始同时口服左旋多巴片0.4g/Kg/天及阿伦磷酸钠片10mg/天。实验期间每组动物均以标准饲料喂养，肌肉注射青霉素80万u/只，2次/周，预防感染。制模后第6周、10周分别采取每组实验动物兔耳缘静脉血2ml离心，收集上方血清，ELISA试剂盒测定血清中BGP、TRACP-5b含量水平；分别行双髋X线片及MRI检查；采用空气栓塞法处死每组实验动物5只，取出双侧股骨头标本，观察比较标本大体形态变化后，先行Micro-CT扫描，分析计算出骨密度及骨小梁结构参数；然后用10％福尔马林液体浸泡固定后，经脱钙、包埋、切片后，HE染色，光镜观察骨小梁、骨细胞、及脂肪细胞等结构变化。所得数据用SPSS17.0统计学软件包处理，数据以均数±标准差表示，采用完全随机设计的方差分析方法进行统计分析，比较结果的差异性。
　　 结果：
　　 1．血清学指标检测：
　　 (1)反映骨形成的指标骨钙素(BGP)-①组内比较：A组在第6、10周比较均无显著性差异(P＞0.05)。B、D组在第10周较第6周有所升高，但差异无统计学意义(P＞0.05)；C、E组第10周较第6周显著升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。②组间比较：第6、10周时B、D组较A组有所升高，但差异无统计学意义(P＞0.05)；C、E组较A组明显升高，差异有统计学意义(P＜0.01)；C、E组较B、D组明显升高，差异有统计学意义(P＜0.01)；B、D组之间相比无显著性差异(P＞0.05)，C、E组之间相比较无显著性差异(P＞0.05)。
　　 (2)反应骨吸收的指标抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP-5b)—①组内比较：A组在第6、10周比较均无显著性差异(P＞0.05)。B、C组在第10周较第6周显著升高，差异有统计学意义(P＜0.05)；D、E组第10周较第6周降低，但差异无统计学意义(P＞0.05)。②组间比较：第6、10周时B、C组A组明显升高，差异有统计学意义(P＜0.01)；D、E组较A组降低，差异有统计学意义(P＜0.05)；D、E组较B、C组显著降低，差异有统计学意义(P＜0.01)；B、C组之间相比差异不大，无统计学意义(P＞0.05)，D、E组之间相比较无显著性差异，无统计学意义(P＞0.05)。
　　 2.影像学检查：影像学(X线片、MRI及Micro-CT)显示：B组10兔子中有8只12髋发生股骨头坏死，C组中有2只3髋，D组中有1只2髋在用药期间发生了股骨头坏死，A、E组中影像学检查未发现股骨头坏死表现。第10周时各组之间股骨头骨密度相比较：B组较A组明显降低，差异有统计学意义(P＜0.01)；C、D组较A组降低，差异有统计学意义(P＜0.05)；E组较A组骨密度有所降低，但差异无统计学意义(P＞0.05)。C、D、E均较B组显著升高，差异有统计学意义(P＜0.01)；E组较C、D升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。C、D组之间相比差异无统计学意义(P＞0.05)。B组骨小梁结构逐渐变细，数目减少，间隙增宽，骨小梁连续性破坏较重，断裂较多。C、D组骨小梁结构较B组逐渐变粗，数目有不同程度增多，间隙变窄，连续性较好。E组骨小梁致密粗大，数目多，小梁间隙小，连接性好，与A组骨小梁三维结构无显著差别。
　　 3.组织病理学观察：A组：骨小梁结构整齐，粗大致密，排列规则，骨小梁中骨细胞多且清晰，呈椭圆形，位于骨陷窝内，核较大，位于中央，偶可见空骨陷窝，骨小梁周围有较多成骨细胞。骨小梁之间充满骨髓造血细胞和散在的脂肪细胞。B组：骨小梁排列散乱，稀疏、大部分萎缩、断裂，骨小梁内正常骨细胞数量减少，细胞核固缩，偏位于一侧，空骨陷窝显著增多，骨小梁周围成骨细胞少见。骨小粱之间大量脂肪组织堆积，脂肪细胞体积变大，部分脂肪细胞互相融合。C组：骨小梁结构尚规则，稍显稀疏，少量断裂，小梁内骨细胞数目较多，细胞核较大，位于细胞中央，可见少部分空骨陷窝。髓腔内生血细胞和成骨细胞较多，脂肪细胞基本正常存在少量的脂肪融合现象。D组：骨小梁排列规则，致密成网状，未见明显断裂现象，小梁内骨细胞数目较多，细胞核多偏于细胞一侧，可见部分空骨陷窝。髓腔内生血细胞和成骨细胞较少，脂肪细胞大致正常，存在少量的脂肪融合现象。E组：骨小梁粗大致密，排列规则，骨小梁中骨细胞数目多，形态正常，大多数位于骨陷窝内，细胞核多位于中央，空骨陷窝较少，骨小梁周围有较多成骨细胞，骨髓造血细胞多，脂肪细胞大致正常，未见融合现象。
　　 结论：
　　 (1)在应用内毒素造成动物脉管炎状况下，短期内应用大剂量激素冲击，可导致动物激素性股骨头坏死。
　　 (2)Micro-CT作为一种新的检测手段，能够在不损伤样本的条件下快速获取股骨头样本断层图像，并对骨密度和骨小梁的空间结构体系进行分析计算，具有检测快、分辨率高、精确度高、可进行三维重建分析的优点。
　　 (3)联合应用左旋多巴与阿伦磷酸钠能够在减少坏死骨吸收抗骨质疏松的同时促进新骨形成，加速骨修复，提高骨密度，改善骨小梁微观结构，有效地减缓或抑制股骨头坏死的发生、发展，从而对实验性激素性股骨头坏死起到较两种药物单独应用更好的治疗效果。