洛伐他汀壳聚糖海藻酸盐缓释微球治疗兔股骨头坏死的研究

李中檀，马树强，黄醒中，王一民，黄爱军，林奇生，林 昆

(深圳市福田人民医院骨科，广东 深圳 518000)

非创伤性股骨头坏死是骨科常见病，多发病，而其中激素性股骨头坏死占绝大部分。激素性股骨头坏死又多发于青壮年，对于青壮年股骨头坏死的治疗应以保头的保守治疗为主。但是,现行的股骨头坏死的保守治疗多数效果不佳[1]。本研究分析了洛伐他汀壳聚糖海藻酸盐缓释微球联合洛伐他汀全身用药对股骨头坏死的治疗效果，现报告如下。

1 对象与方法

1.1对象 选取两岁龄新西兰大白兔60只，体质量2.5～3.5 kg(由广东医学院附属医院动物实验中心提供)，参照贺西京等[2]的造模方法，给予醋酸泼尼松龙8 mg/kg肌内注射，每周2次，连续6周。经X线筛选，40只确诊为股骨头坏死，取其中36只进行实验研究。采用数字表法将实验兔随机分为四组(n=9)：股骨头坏死模型组(A组)、单独给予洛伐他汀全身用药组(B组)、洛伐他汀壳聚糖海藻酸盐缓释微球联合洛伐他汀全身用药组(C组)、髓内钻孔减压治疗组(D组)；另取6只正常兔作为正常对照组(E组)。均单笼饲养，自由摄取家兔标准混合饲料，适应性喂养1周后，开始给予药物处理。

1.2处理方法 A组：作为阴性对照组，全程不作任何处理；B组：给予洛伐他汀(黑龙江肇东华富药业有限责任公司生产，规格为20 mg/粒，国准批号为H10980227)20 mg/d，加入饮水中口服，连续用2周；C组：给予洛伐他汀壳聚糖海藻酸盐缓释微球(北京博恩特药业有限公司生产，国准批号为H20093809)100 μL股骨头局部注射，每日1次联合洛伐他汀20 mg/d加入饮水中口服，连续用2周；D组：经股骨颈钻孔进行髓内减压；E组：给予A组等体积的生理盐水肌内注射，每日1次，连续注射3 d。

1.3检测指标

1.3.1血脂水平 于给药前和给药后6周采集实验兔外周血5 mL，离心机采用Heracus Instruments(型号Labofueg 400r)，在25 ℃条件下，离心半径25 cm，3600 r/min离心10 min后取血清下层血浆检测血脂水平，包括三酰甘油(triglyceride，TG)、胆固醇、低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein，HDL)。

1.3.2过氧化物酶体增殖物激活受体γ、骨形态发生蛋白质2的mRNA水平比较 处死动物后取股骨头，匀浆后采用天根生化科技(北京)有限公司提供的mRNA提取+反转录试剂盒(110203)合成DNA第一链，采用荧光定量聚合酶链反应试剂盒(上海生物克隆高技术有限公司，110412)分别扩增目的基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor-γ，PPAR-γ)、骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein-2，BMP-2)和内参基因肌动蛋白，通过ΔΔCt法计算目的基因的mRNA水平。

1.4骨坏死区扫描 用药6周后，观察实验兔股骨头外观、质地、关节软骨色泽和外形等,并取材进行病理切片HE染色，在光学显微镜(10×40倍视野)辅助下观察各组实验兔的骨组织、骨髓组织的变化情况，查看实验兔股骨头坏死的程度及新骨形成的情况。

2 结 果

2.1五组实验兔模型的血脂水平 经方差分析，五组实验兔的TG、胆固醇、LDL、HDL水平比较均有统计学意义(P<0.05)(表1)。且经两两比较结果显示：A组和D组的TG、胆固醇、LDL水平高于E组，HDL水平低于E组(P<0.05)；B组和C组的TG、胆固醇、LDL水平低于A组和D组，HDL水平高于A组和D组(P<0.05)；D组血脂水平与A组的差异无统计学意义(P>0.05)；C组的TG、胆固醇、LDL水平低于B组，HDL水平高于B组，差异有统计学意义(P<0.05)(表1、表2)。

表1 五组股骨头坏死兔的血脂水平比较 (mmol/L)

A组：股骨头坏死模型组；B组：单独给予洛伐他汀全身用药组；C组：洛伐他汀壳聚糖海藻酸盐缓释微球联合洛伐他汀全身用药组；D组：髓内钻孔减压治疗组；E组：正常对照组。TG：三酰甘油；LDL：低密度脂蛋白；HDL：高密度脂蛋白

2.2五组实验兔PPAR-γ、BMP-2的mRNA水平 经方差分析，五组实验兔的PPAR-γ、BMP-2的mRNA水平比较均有统计学意义(P<0.05)(表1)。且经两两比较结果显示：A组、D组PPAR-γ水平高于E组，BMP-2水平低于E组(P<0.05)；B组、C组的PPAR-γ水平低于A组、D组，BMP-2水平高于A组、D组(P<0.05)，E组的PPAR-γ、BMP-2水平与B组的差异无统计学意义(P>0.05)；C组的PPAR-γ水平低于B组，BMP-2水平高于B组，差异有统计学意义(P<0.05)(表3)。

表2 五组股骨头坏死兔的血脂水平两两比较的t值和P值

A组：股骨头坏死模型组；B组：单独给予洛伐他汀全身用药组；C组：洛伐他汀壳聚糖海藻酸盐缓释微球联合洛伐他汀全身用药组；D组：髓内钻孔减压治疗组；E组：正常对照组。TG：三酰甘油；LDL：低密度脂蛋白；HDL：高密度脂蛋白

表3 五组股骨头坏死兔PPAR-γ、BMP-2的mRNA水平比较

A组：股骨头坏死模型组；B组：单独给予洛伐他汀全身用药组；C组：洛伐他汀壳聚糖海藻酸盐缓释微球联合洛伐他汀全身用药组；D组：髓内钻孔减压治疗组；E组：正常对照组。PPAR-γ：过氧化物酶体增殖物激活受体γ；BMP-2：骨形态发生蛋白2

表4 五组股骨头坏死兔PPAR-γ、BMP-2的mRNA水平两两比较的t值和P值

A组：股骨头坏死模型组；B组：单独给予洛伐他汀全身用药组；C组：洛伐他汀壳聚糖海藻酸盐缓释微球联合洛伐他汀全身用药组；D组：髓内钻孔减压治疗组；E组：正常对照组。PPAR-γ：过氧化物酶体增殖物激活受体γ；BMP-2：骨形态发生蛋白2

2.3五组实验兔治疗后骨坏死区变化比较 A组股骨头坏死无变化(图1，见封三)；B组股骨头坏死程度加大，骨小梁消失，骨髓腔衩脂肪充斥空骨陷窝增多(图2，见封三)；C组骨组织坏死处出现骨细胞，形成纤维性骨痂(图3，见封三)；D组骨组织骨小梁内可见新骨形成，骨细胞几近成熟，空骨陷窝较少，髓腔形态尚不规则(图4，见封三)；E组有大量新生骨形成，骨小梁变细不明显，髓腔规则，脂肪细胞分布均匀，无明显堆积(图5，见封三)。

3 讨 论

激素性股骨头坏死是严重影响身体健康及生活质量的常见病，临床上针对晚期股骨头坏死最有效的治疗方法是全髋关节置换术。但激素性股骨头坏死多发生于青壮年，早年行全髋关节置换无疑大大增加了患者社会负担和精神负担。因此，临床上针对激素性股骨头坏死多主张采用保守治疗的方式[3]。关于激素性股骨头坏死发病机制的研究包括：脂肪代谢紊乱学说、凝血机制紊乱学说、小动脉血管炎学说、骨质疏松学说、骨内高压学说、细胞毒作用学说、氧化应激学说等[4]，其中脂肪代谢紊乱学说是被公认的最重要的假说，它对其他假说都有一定的解释力[5]。

降脂药的应用对治疗和预防股骨头坏死成为近期研究热点。相关体外试验证明，应用他汀类药物能够抑制激素的作用，上调Cbfa1/Runx2的表达、抑制PPARγ的表达，从而达到预防骨髓腔脂肪化、降低髓内压、改善局部血流，减轻细胞毒性和增加成骨作用[6]。当前研究结果表明，无论在动物模型或大量应用激素的人体，他汀类药物都具有预防股骨头坏死及早期治疗的作用[7]。但是，由于股骨头坏死患者局部血流障碍，他汀类降脂药物有85%在肝脏代谢，剩余的15%中仅有5%以游离状态存在于血液，使到达局部的药物极少[8]。这样，就无法达到近年来有关研究提出的他汀类降脂药局部诱导成骨、降低脂肪化的作用浓度，这也导致现行的股骨头坏死的保守治疗多数效果不佳[9-10]。

基于对股骨头坏死的认识，改变用药途径、采用局部用药是值得研究的方向[11]。在上述研究中，分析了洛伐他汀壳聚糖海藻酸盐缓释微球联合洛伐他汀全身用药对股骨头坏死的治疗价值。壳聚糖属纯天然材料，将其作为载药系统与洛伐他汀结合进行局部注射预期能够取得较好的治疗效果。首先，本研究比较了四组股骨头坏死兔治疗后的血脂代谢情况，由结果可知：B组、C组的血脂代谢情况均好于A组和D组，且C组的改善情况尤为明显。这就说明在洛伐他汀全身用药的基础上给予洛伐他汀壳聚糖海藻酸盐缓释微球，能够更有效地改善全身血脂代谢情况。

另外，目前的研究已经发现激素能够诱导骨髓基质细胞上调PPAR-γ、下调BMP-2，进而导致股骨头坏死的发生。因此，检测治疗后PPAR-γ、BMP-2的水平能够在一定程度上反映股骨头的情况[12]。由结果可知，B组、C组的PPAR-γ水平低于A组和D组，BMP-2水平高于A组；且C组的PPAR-γ水平低于B组，BMP-2水平高于B组。这就说明C组实验兔的PPAR-γ、BMP-2的情况改善更为显著。

综上所述，洛伐他汀壳聚糖海藻酸盐缓释微球联合洛伐他汀全身用药能够更为有效地改善血脂代谢和股骨头局部状况，具有积极的临床价值。

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