中医“肝肾同源”理论异病同治膝骨关节炎和绝经后骨质疏松症的实验理论基础研究

摘要

目的:从骨代谢角度探讨依据中医"肝肾同源"理论异病同治膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)和绝经后骨质疏松症(postmenopausal osteoporosis,PMOP)的实验理论基础。方法:将60只8月龄SPF级雌性SD大鼠随机分为空白组、KOA组和PMOP组。空白组大鼠不进行任何处理,KOA组和PMOP组分别采用改良Hulth法和去卵巢法制作KOA和PMOP大鼠模型。分别于造模后7、28、56 d从各组随机选取6只大鼠测定股骨骨密度,抽取腹主动脉血测定血清中抗酒石酸酸性磷酸酶5b(tartrate resistant acid phosphatase-5b,TRACP-5b)、骨碱性磷酸酶(bone alkaline phosphatase,BALP)、Ⅰ型前胶原氨基端前肽(N-terminal propeptide of typeⅠprecollagen,PⅠNP)、Ⅰ型前胶原羧基端前肽(C-terminal propeptide of typeⅠprecollagen,PⅠCP)、Ⅰ型胶原羧基端交联端肽(C-terminal cross-linked telopeptides of typeⅠcollagen,CTX-Ⅰ)、Ⅰ型胶原氨基端交联端肽(N-terminal crosslinked telopeptides of typeⅠcollagen,NTX-Ⅰ)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、IL-6、IL-8、IL-10、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)及MMP-13含量,切取双侧后肢膝关节软骨组织制成切片,在光镜下观察其形态,并采用Mankin’s评分标准进行评分。结果:造模后7、28、56 d时各组大鼠股骨骨密度和血清中TRACP-5b、BALP、PⅠNP、PⅠCP、CTX-Ⅰ、NTX-Ⅰ、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、MMP-9、MMP-13含量及膝关节软骨Mankin’s评分总体比较,组间差异均有统计学意义。造模后7 d时,KOA组与空白组骨密度比较,差异无统计学意义(P=0.059),PMOP组骨密度低于空白组(P=0.005);造模后28、56 d时,KOA组和PMOP组骨密度均低于空白组(P=0.000,P=0.002;P=0.003,P=0.000)。造模后各时点KOA组和PMOP组血清TRACP-5b浓度均高于空白组(P=0.015,P=0.013,P=0.000;P=0.000,P=0.000,P=0.000),BALP浓度均高于空白组(P=0.000,P=0.003,P=0.001;P=0.000,P=0.000,P=0.000),PⅠNP浓度均低于空白组(P=0.000,P=0.003,P=0.000;P=0.000,P=0.000,P=0.000),PⅠCP浓度均低于空白组(P=0.005,P=0.000,P=0.001;P=0.000,P=0.005,P=0.000),CTX-Ⅰ浓度均高于空白组(P=0.000,P=0.002,P=0.003;P=0.000,P=0.000,P=0.000),NTX-Ⅰ浓度均高于空白组(P=0.000,P=0.000,P=0.008;P=0.005,P=0.003,P=0.000),IL-1β浓度均高于空白组(P=0.023,P=0.003,P=0.006;P=0.013,P=0.006,P=0.003),IL-8浓度均高于空白组(P=0.000,P=0.000,P=0.000;P=0.008,P=0.000,P=0.000),IL-10浓度均低于空白组(P=0.032,P=0.029,P=0.013;P=0.010,P=0.000,P=0.000),TNF-α浓度均高于空白组(P=0.000,P=0.000,P=0.009;P=0.000,P=0.016,P=0.006);造模后各时点KOA组血清IL-6浓度均高于空白组(P=0.026,P=0.003,P=0.000),造模后28、56 d时PMOP组血清IL-6浓度均高于空白组(P=0.023,P=0.006),造模后7 d时PMOP组血清IL-6浓度与空白组比较,差异无统计学意义(P=0.068)。造模后各时点KOA组和PMOP组血清MMP-9浓度均高于空白组(P=0.000,P=0.021,P=0.002;P=0.002,P=0.018,P=0.000),MMP-13浓度均高于空白组(P=0.000,P=0.000,P=0.000;P=0.000,P=0.010,P=0.000)。造模后各时点KOA组关节软骨Mankin’s评分均高于空白组(P=0.000,P=0.000,P=0.000);造模后7、28 d时,PMOP组Mankin’s评分与空白组比较,差异均无统计学意义(P=0.082,P=0.056),造模后56 d时PMOP组Mankin’s评分高于空白组(P=0.043)。结论:KOA从早期开始即存在与PMOP类似的高转换型骨代谢紊乱,而PMOP中后期也会出现类似KOA的软骨退变;高转换型骨代谢紊乱可能在KOA和PMOP的发病中具有同样重要的作用,这可作为中医学根据"肝肾同源"理论对KOA和PMOP进行异病同治的实验理论基础。