糖皮质激素对股骨头坏死的影响

李桂波 杜 娟(长春医学高等专科学校，吉林 长春 3003)

非创伤性股骨头坏死(NOFH)的发病机制与长期应用或短期大量使用肾上腺糖皮质激素或过度摄入酒精有关。而随着临床上大量激素的应用，糖皮质激素性股骨头坏死(SANFH)发病率逐年增高。而SANFH一旦出现就不可逆转，致残率极高。SANFH的治疗，主要采用降脂、抗凝、活血化淤等方法。藻酸双酯钠为新型类肝素海洋药物，主要用于心脑血管缺血性疾病的防治。鉴于其药理作用，考虑藻酸双酯钠可能对SANFH起到较好的治疗及预防效果。

1 材料与方法

1.1 分组 60只健康Wistar大鼠适应性喂养1 w后，随机分为正常对照组，激素模型组及藻酸双酯钠干预组，每组20只。各组之间雄雌各半，体重无显著性差异。

1.2 动物模型制备 各组动物每周给药1次。对照组给予肌注生理盐水1 ml，同时灌服2 ml生理盐水;激素模型组、藻酸双酯钠组动物均按25 mg/kg给予醋酸泼尼松龙臀肌注射，同时激素模型组给予灌服生理盐水2 ml，藻酸双酯钠组给予藻酸双酯钠10 mg/只。所有动物均在同一条件下单笼饲养，进食普通饲料，自由饮水，自然光照，温度18℃ ±2℃。实验第6周结束时每组动物利多卡因腹腔注射麻醉，心脏穿刺方法取血4 ml检测血脂和C反应蛋白(CRP)水平，取股骨头和肝脏分别做光镜标本。

1.3 检测指标 总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、CRP由生化自动分析仪测定。常规制备股骨头和肝脏大体标本及苏木素-伊红(HE)染色标本，进行光镜检测。

1.4 统计学处理 应用SPSS17.0统计软件，计量数据采用s表示，组间比较采用t检验;计数资料采用χ2检验。

2 结果

2.1 光镜下肝脏病理结果 对照组大鼠肝小叶呈多角棱柱体，小叶间以少许结缔组织分隔，每个肝小叶中央都贯穿一条中央静脉，可见肝细胞排列成索状，围绕中央静脉呈放射状排列，肝细胞索分支彼此吻合成肝细胞网，模型组大鼠主要表现为肝脂肪变性及不同程度肝纤维化;用药组略好转。见图1。

图1 各组光镜下肝脏病理改变(HE，×100)

2.2 光镜下股骨头病理结果 对照组骨小梁结构清晰、连续、粗壮、排列规则;骨小梁周沿可见散在成骨细胞规则排列、数量较多;破骨细胞少见;无或偶见空骨陷窝;髓腔内造血细胞丰富，未见瘀血和栓子;脂肪细胞少见。模型组与对照组相比，骨小梁变细、稀疏，结构不十分清晰，排列欠规则，空骨陷窝率增多。用药组比模型组略好转。见图2。

2.3 各组血清生化指标水平比较 模型组比对照组HDL水平降低，CRP水平升高(P＜0.05)。用药后与对照组无明显变化。但各组间TG、TC和LDL水平无明显差异。见表1。

表1 各组大鼠血脂及CRP水平的变化(s)

表1 各组大鼠血脂及CRP水平的变化(s)

与对照组比较:1)P＜0.05

组别 n TC(mmol/L)TG(mmol/L)LDL(mmol/L)HDL(mmol/L)CRP(mg/L)正常对照组 20 0.98±0.16 0.43±0.12 1.21±0.15 1.41±0.15 4.01±0.14.61±0.15激素模型组 20 0.96±0.24 1.01±0.93 1.28±0.22 1.24±0.141) 18.43±0.151)藻酸双酯钠组 20 0.96±0.20 0.63±0.12 1.21±0.10 1.21±0.15 5

图2 各组光镜下股骨头结构(HE，×400)

3 讨论

大多数学者认为股骨头内骨细胞脂肪化是SANFH的首要因素。肝脏脂肪变性形成的脂肪栓子进入股骨头，引起股骨头内脂肪栓塞，导致股骨头微循环障碍，最终导致股骨头缺血坏死。本实验证明在SANFH早期存在明显的脂肪代谢紊乱，且有肝脏病理改变。骨髓干细胞在不同的外源性刺激下可以朝着不同的方向分化。激素直接诱导骨髓干细胞分化为大量的脂肪细胞。激素可能在基因水平作用使骨细胞脂肪化，骨细胞和脂肪细胞分享骨髓腔内同一个干细胞池，当激素使脂肪细胞增多时，骨细胞相应地减少，所以骨重建、骨折愈合或死骨修复受到阻碍，累积的损害最终导致大片骨坏死。最新研究发现:肝细胞色素P450活性降低与发生SANFH的危险显著相关，而肝细胞色素P450与脂肪代谢紊乱及脂肪肝的发生关系密切〔1〕。进一步证实了SANFH的发生与脂肪代谢紊乱的相关性。

另外，SANFH的发生与股骨头血管内皮损伤及凝溶系统紊乱关系密切。Glueck等〔2〕发现，抗凝药物依诺肝素能阻止骨坏死的进展。在激素性股骨头坏死个体的血清中，抗凝血酶Ⅲ、组织型纤溶酶原激活物水平下降，而纤溶酶原激活物抑制剂-1、凝血因子Ⅷ水平升高，证实了凝血-纤溶改变与激素性股骨头坏死的密切联系〔3，4〕。另外，皮质激素使用后多合并血内、骨内前列腺素增多，导致血管炎症和损伤。许多自身免疫性疾病引起抗原-抗体复合物在血管壁沉积，同样也可引起血管壁损伤和炎症。血管本身的炎症加上皮质激素对血管壁的影响，可引起股骨头内小动脉炎，病变管壁脆性增加，导致股骨头血供中断。SANFH的发生与高凝、细胞因子如肿瘤坏死因子、白介素-6等直接相关。这些因素可引起股骨头血管内皮损伤、凝溶系统紊乱，出现局部血管内凝血，导致股骨头缺血最终坏死。本研究进一步证实CRP可以作为SANFH发生的敏感指标。

Motomura等〔5〕发现在早期SANFH中脂肪细胞显著增大，在应用激素同时给予降脂药物治疗可预防骨坏死。Glueck等〔2〕认为在股骨头塌陷前期(FicatⅠ期和Ⅱ期)抗凝血治疗，纠正凝血异常，有助于延缓、阻止和逆转股骨头坏死的进程。本研究提示，藻酸双酯钠可以通过降脂、抗凝、减轻炎症反应等作用，改善股骨头供血，预防股骨头坏死。

1 Tokuhara Y，Wakitani S，Oda Y，et al.Low levels of steroid-metabolizing hepatic enzyme(cytochrome P450 3A)activity may elevate responsiveness to steroids and may increase risk of steroid-induced osteonecrosis even with low glucocorticoid dose〔J〕.J Orthop Sci，2009;14(6):794-800.

2 Glueck CJ，Freiberg RA，Sieve L，et al.Enoxaparin prevents progression of stagesⅠand Ⅱ osteonecrosis of the hip〔J〕.Clin Orthop Relat Res，2005;435:164-70.

3 Bank I，Libourel EJ，Middeldorp S，et al.Elevated levels of FV Ⅲ:C within families are associated with an increased risk for venous and arterial thrombosis〔J〕.J Thromb Haemost，2005;3(1):79-84.

4 王 泳，高春锦，庞宝森，等.兔激素性股骨头坏死凝血-纤溶系统的变化〔J〕.首都医科大学学报，2008;29(3):311-4.

5 Motomura G，Yamamoto T，Miyanishi K，et al.Bone marrow fat-cell enlargement in early steroid-induced osteonecrosis:a histomorphometric study of autopsy cases〔J〕.Pathol Res Pract，2005;200(11-12):807-11.