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目的:探讨激素性股骨头坏死的发病机制及左旋多巴的干预作用。方法:健康成年中国大耳白兔36只,体重为2.5土0.6公斤,雌雄不限。随机分为三组。A组:左旋多巴干预组,12只,经耳缘静脉注射10ug/Kg的LPS,24小时后于臀肌注射20mg/Kg MPS琥珀酸钠,共3次,每次间隔24小时。注射完成后当日开始口服左旋多巴,剂量0.4g/Kg/天。B组:模型组,12只,同A组建立模型,未予药物干预。C组:对照组,12只,于相同时间点注射等量生理盐水,用于实验对照。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2周、6周、8周分别采取每组实验动物兔耳缘静脉血2ml离心,收集上清,ELISA试剂盒测定血清中BALP、PINP含量水平;分别行双侧股骨近端(含股骨头)骨密度测定。制模后第6周、8周采用空气栓塞法各组分别处死实验动物6只,处死前行双髋X线片及MRI检查,处死后取出双侧股骨头标本,观察比较标本大体形态变化后,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SPSS18.0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,各组之间采用LSD两两比较检验组间差异的显著性,左旋多巴组、模型组在第2周、第6周、第8周动态变化情况采用随机区组设计方差分析。结果:建模后第2周,左旋多巴干预组、模型组、对照组影像学检查显示双侧股骨头无显著变化。第6周时,模型组股骨头表面颜色发白、暗淡,无光泽,软骨面毛糙,但尚完整;双髋关节X片提示模型组12只动物有8只15个股骨头内骨质不均匀,有点状密度减低区,骨小梁排列紊乱、模糊,股骨头形状完整,无塌陷。左旋多巴干预组股骨头表面颜色仍较红润,软骨面完整、光滑;X片示股骨头形态完整,股骨头内骨小梁欠清晰,股骨头内骨密度略有升高,未见囊性变,关节间隙正常。第8周后,模型组股骨头有程度不等的变形,软骨面失去光滑表现,部分可见软骨面塌陷剥脱凹痕,标本切锯时骨质硬度减低,阻力较小,易于剖切;双髋关节X线片示股骨头有不同程度的形状不规则,变平变小,股骨头内密度不均,略有塌陷,骨小梁结构紊乱,头内可见囊样变,股骨近端骨质较疏松,关节间隙略窄;MRI显示股骨头形状不规则,关节面不平,有塌陷,关节间隙变窄,股骨头上方邻近关节处呈不均匀低信号分布,T1W1表现为细条状,片状低信号,T2WI表现为细条状、片状高信号/低信号,GESTIR序列股骨头内及干骺端表现为高信号骨髓水肿改变;HE染色组织学观察显示骨小梁排列较散乱,萎缩变细、稀疏、部分断裂,空骨陷窝显著增多,骨小梁之间脂肪堆积,脂肪细胞体积增大,部分脂肪细胞互相融合,骨小梁内正常骨细胞数量减少,较多的细胞核固缩、核偏位于一侧,骨小梁周围成骨细胞少见。而左旋多巴干预组第8周时股骨头颜色稍暗淡,表面完整,稍有毛糙,关节面无塌陷,剥脱,切锯标本时,阻力明显较模型组大;双髋关节x线片表现为股骨头外形圆滑,无塌陷,股骨头内骨密度升高,未见囊性变及硬化骨,关节间隙正常;MRI检查股骨头不变形,关节间隙正常,股骨头上方邻近关节处T1WI可见细条状低信号;T2WI表现为条状、小片状高信号/低信号,无软骨下骨折发生;HE染色示骨小梁排列结构尚规则,骨小梁较粗,连成网状,小梁内骨细胞数目较多,脂肪细胞基本正常,未见明显融合现象,髓腔内生血细胞较多,骨细胞核大,较清晰,可见部分空骨陷窝。第2周左旋多巴干预组、模型组、对照组PINP差别不明显。第6周左旋多巴干预组(1.73±0.22μg/L)与对照组(1.57±0.13μg/L)相比升高,差异有统计学意义(P<0.05),左旋多巴干预组与模型组(1.60±0.10μg/L)相比升高,差异有统计学意义(P<0.05),模型组与对照组相比有所升高,但差异无统计学意义(P>0.05)。第8周左旋多巴干预组(2.08±0.31μg/L)与对照组(1.61±0.28μg/L)、模型组(1.67±0.28μg/L)相比升高,差异有统计学意义(P<0.05),模型组与对照组相比有所升高,但差异无统计学意义(P>0.05)。左旋多巴组第8周、第6周PINP较第2周相比升高明显,差异有统计学意义(P<0.05)。BALP水平第2周左旋多巴组、模型组、对照组差别不明显,无统计学差异(P>0.05)。第6周左旋多巴干预组(1.49±0.09 U/L)与对照组(1.13±0.10 U/L)、模型组(1.21±0.08 U/L)相比升高,差异有统计学意义(P<0.05),模型组与对照组相比有所升高,但差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后第8周左旋多巴干预组(1.70±0.07U/L)与对照组(1.18±0.25 U/L)相比升高,差异有统计学意义(P<0.05),左旋多巴干预组与模型组(1.31±0.26 U/L)相比升高,差异有统计学意义(P<0.05),模型组与对照组相比有所升高,但差异无统计学意义(P>0.05)。左旋多巴组第8周、第6周BALP较第2周相比升高,差异有统计学意义(P<0.05)。第2周左旋多巴组、模型组、对照组股骨近端BMD值无显著差别(P>0.05)。第6周模型组(0.272±0.017 g/cm2)与左旋多巴组(0.298±0.015 g/cm2)BMD值均有下降,与对照组(0.328±0.016 g/cm2)相比差异有统计学意义(P<0.05);但模型组BMD值低于左旋多巴组,差别有统计学意义(P<0.05)。第8周左旋多巴组BMD值(0.312±0.014 g/cm2)上升,但仍低于对照组(0.332±0.007 g/cm2),模型组BMD值(0.263±0.006 g/cm2)进行性下降,低于对照组与左旋多巴组,差异性有统计学意义(P<0.05)。结论:1.短期内单次低剂量内毒素联合3次大剂量糖皮质激素,可成功诱导激素性股骨头坏死,糖皮质激素与股骨头坏死的发生关系密切。2.激素性股骨头坏死发病过程中,存在骨代谢的变化,早期检测反映成骨细胞活性的骨转换生化标志物BALP及PINP水平变化能间接反映了机体骨形成及修复的情况。3.骨密度是反映骨皮质厚度、骨小梁结构和骨量的重要指标,无创骨密度(BMD)测定方法简单易行,可用于股骨头坏死后塌陷的预测。4.左旋多巴能有效干预激素性股骨头坏死,促进骨形成,加速骨修复,阻止或延缓骨坏死的发展,预防塌陷。
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