中医药干预骨折愈合过程的机制及实验研究进展

赵 超 张本政 冯和林

(河北医科大学2015级本硕连读生，河北 石家庄 050017)

中医药干预骨折愈合过程的机制及实验研究进展

赵 超 张本政1冯和林△

(河北医科大学2015级本硕连读生，河北 石家庄 050017)

根据骨折愈合过程中各期特征(血肿形成期、骨痂形成期和骨痂改造期)，能够促进骨折愈合的方法很多，其中中药是很重要的一个手段，也是中医研究领域的重点。中药能够活血化瘀,促进骨折愈合的机制十分复杂，随着分子生物学的研究发展，其部分中药促进骨折愈合的机制也逐渐得到证实。本文就中医药干预骨折愈合过程的机制及实验研究进行综述。

骨折；中医药疗法；综述

骨折是一种临床常见病，其愈合过程是一种极其复杂、高度有序的生物修复过程。中医把骨折的愈合进程归纳为“脱瘀、生骨、合骨”。现代医学将这一过程分为3个阶段，即血肿形成期、骨痂形成期和骨痂改造期。中药调节骨折的研究历史悠久，疗效显著，但其促进骨折愈合的机制极为繁杂。伴随着细胞生物学和分子生物学的飞速发展，基于中医的理论体系，关于骨折愈合的研究越来越多[1]。人们在骨折愈合方面的探讨,取得了重大的进展，其作用机制正慢慢被现代医学研究所揭示。现就近几年中医药干预骨折愈合过程的机制及实验研究综述如下。

1 血肿形成期

骨折后，大量血液聚集在骨折处造成血肿，在7 h左右形成凝块，血肿四周的吞噬细胞、毛细血管和未成熟结缔组织快速投入血肿，发育为成纤维细胞[2]。多核细胞和巨噬细胞侵占坏死区，清除红细胞、血红蛋白、胶原、骨碎片等[3]。伴随血肿的排除，再生血管孕育，血管四周大批的间质细胞增生，新形成的肉芽组织将骨折断段结合在一起[4]。

1.1 改善血液循环 中医学认为，在骨折的早期，因为瘀血潴留，瘀血不去，不能孕育新血[5]。于是，初期骨折的治疗应促进血液循环。有研究观察葛根素不仅能改良骨折后的血液循环，还能改良骨骼肌的血流量[6]。其作用机制是减轻受体血管痉挛现象，降低血管阻力，通过β受体阻断作用增加血流量。研究发现，活血散(药物组成：乳香、没药、沉香等)能够增进骨折处的血液循环，重建血液供给[1]。伤科接骨片(药物组成：三七、红花、煅自然铜等)可改善症状[7]。付朝霞[8]发现，丹参和川芎嗪也有类似的效果。

1.2 促进血肿逐渐吸收 形成骨折后，骨髓腔内及四周软组织血管碎裂，在骨折断端两边有骨膜被覆，髓腔和相近的骨膜室内造成血肿。血肿细胞在得当的处境中能够自觉分化而成为成骨细胞[9]。

骨折发生后经过4 d，血肿区的细胞获得形成骨的能力，植入到肌肉中，可见到骨的形成。在骨折的炎症过程中，骨外膜、骨膜和软组织周围有大量间充质细胞进入血肿。张佩[10]发现新伤续断汤(药物组成：当归、续断、土鳖虫、乳香等)具有活血化瘀、强筋健骨的功能，可加速血肿吸收。有试验还发现，中药复方(药物组成：煅自然铜、丹参等)外敷可促进末梢微循环，增加血流量，使血肿渐渐吸收。

1.3 调节相关细胞因子的分泌

1.3.1 骨形态发生蛋白(BMP) BMP是骨折愈合的起始因子，可诱导血管形成和未成熟的间充质细胞分化而成为成骨细胞等，促进软骨内成骨和新骨形成。朱曚曚等[11]发现骨碎补提取物能够促进成骨细胞碱性磷酸酶的表达和BMP-2 mRNA的时段及剂量依赖性。程杰等[12]研究表明生骨注射液(药物组成：当归、土鳖虫、淫羊藿等)促进成骨细胞体外生长与BMP-2 mRNA的分泌强度、药物浓度及作用时段有关。蒲俊贵等[13]实验证明补肾益骨方(药物组成：淫羊藿、熟地黄、枸杞子、骨碎补等)可通过免疫组织化学方法增加去卵巢大鼠的BMP-2的含量，并能促进成骨细胞分化、增殖，加速骨形成。徐展望等[14]研究表明骨碎补所含主要成分柚皮苷能够促进BMP-2的表达效果，提高骨生成效果。

1.3.2 转化生长因子-β(TGF-β) TGF-β是一类具备多种功效的多肽，在骨和血小板最充足。TGF-β能够促进细胞分裂、调节细胞的成熟、增加外基质的合成和血管的再生，有重建创伤、调节免疫及营养等作用。杨宗宇[15]研究表明，在骨折初期，活血化瘀汤(药物组成：蒲黄、姜黄、当归等)可以增加实验性骨折骨痂中TGF-β的表达。徐展望等[14]研究表明，接骨宝口服液(药物组成：生地黄、续断、骨碎补、淫羊藿、龙骨、牡蛎等)能增加成骨细胞的活力和TGF-β分泌，促进骨折的愈合。复方丹参注射液(药物组成：丹参、淫羊藿、白术、黄芪)可增加骨折愈合过程的兔骨折模型在愈合期中肾脏TGF-β分泌[16]。虎潜丸也被证实通过促进TGF-β的表达，达到升高骨折愈合质量，缩小骨折愈合时间的目的[17]。

1.3.3 血管内皮生长因子(VEGF) VEGF是一种增强内皮细胞生长增殖作用的蛋白，能够诱导血管的生成。桃红四物汤能升高兔骨折后在愈合的各期间骨痂中VEGF mRNA的分泌量[18]。在高峰期后VEGF也能缓解降低的趋向，使其在骨折的愈合进程始终保持VEGF mRNA高水平状况，加快骨折部位血管再生重建而加快愈合的过程。接骨活血颗粒(药物组成：桃仁、红花、丹参、鹿茸等)能够加速大鼠在骨折的愈合阶段中BMP的分泌，并能增厚大鼠的骨折端骨痂，升高愈合的质量[19]。木香、红花等能明显提高大鼠在骨折初期阶段VEGF的分泌量，增厚骨痂[20]。

1.3.4 成纤维生长因子(FGF) FGF是一类的肝素黏合多肽，可以提高VEGF的分泌量，促进骨折处生长血管，提高新老骨交替，改进周边血液的血流率并提高成骨细胞的活性[21]。

2 骨痂形成期

骨折几日以内，在骨膜四周骨折线的成骨细胞构成光鲜的环状物体，并牢固地附着在皮质骨断端，即骨膜骨痂，第5 d胶原形成。随着毛细血管的孕育，软骨的供血，软骨内化骨开始。随着血肿的发展，纤维组织通过软骨内骨化连接到内、外骨痂完成初步愈合，外骨痂的形成取决于骨膜毁伤水平和完整度[22]。

2.1 提高骨痂的生物力学性能 骨折生物力学指标是骨折愈合过程的标志。评判骨折愈合的最直接方法是测定骨的力学性能[1]。有实验研究发现,对新西兰大白兔造成骨缺损模型，用补阳还五汤(黄芪、当归尾、赤芍等)灌胃后，抗折荷较前提高[23]。

2.2 促进基质胶原的合成 胶原是骨组织的组成成分，是钙盐的沉降介质。有实验研究发现，对大鼠造成骨缺损模型后,用新伤续断汤(药物组成：当归尾、土鳖虫、乳香等)灌胃,手术后10 d，免疫组化染色发现，Ⅲ型胶原染色变深[24]。韩艳等[25]研究发现，补肾活血方(药物组成：熟地黄、山茱萸、补骨脂等)增进基质胶原的合成以增强骨密度。

2.3 调节相关细胞因子分泌

2.3.1 血小板衍生因子(PDGF) PDGF是一种促进多种组织细胞有丝分裂的肽类的生长因子，能促进成骨细胞以及成纤维细胞等分裂和增殖。骨折后，PDGF促进骨折区细胞的分裂和成熟，并表现出明显的诱导成骨的作用。朱振标等[26]测定骨折拖延愈合的患者的PDGF，骨折6、12周时,≥60岁患者的血清中PDGF低于同期<60岁患者。

3 骨痂改造期

骨小梁在这一阶段增加了新的排列，且排列趋于规整。由膜内的骨化和软骨内的骨化构成的幼小的骨痂，是幼小的网状稚嫩骨，渐渐被破骨细胞的板状骨所替换[27]。首先，板状骨与未成熟的网状骨连接使骨小梁变厚，减少网状骨之间的间隔。精致的网状骨最终成为强壮的致密骨，骨髓腔封闭，形成坚实的骨性连接。

3.1 促进钙盐沉积 在骨折愈合过程中，骨痂钙化是重要的环节。于是，钙沉积所需时间和骨折的愈合速率成为影响骨折愈合的条件之一。鸡肱骨骨折后，增添中药(当归、桃仁、川芎)来促进血液循环。结果表明：软骨细胞外基质钙沉积明显，且结构致密，靠近血管处，钙盐沉积量大[6]。

3.2 增加成骨细胞活性 成骨细胞是骨折愈合过程当中的主要细胞，其能排泄骨的矿物化物质，因而增加新生骨形成。对再造第四代大鼠成骨细胞饲喂淫羊藿苷，发现淫羊藿苷能增强成骨细胞的分裂，同时在成熟晚期增加成骨细胞中碱性磷酸酶的活性[28]。有实验发现，在骨折后期，骨缺损造模形成的新西兰兔饲喂以跌打接骨片(药物组成：续断、骨碎补、自然铜等)，可显著升高成骨细胞活性[23]。

3.3 提高微量元素含量 微量元素组成复杂，于骨折的愈合过程中发挥重要作用。锌除了促进骨愈合相关酶活性外，在骨组织钙化过程中也起一定作用。锰是胶原纤维形成的过程中重要元素。铜参与弹性蛋白去交联胶原蛋白。有实验在日本大白兔左前肢桡骨中段造成3 mm骨缺损，给予相应的中药。用原子吸收光谱法测定愈伤组织中各金属元素所占含量。结果表明，锌、铜、锰的含量均高于模型组[29]。

3.4 调节内分泌系统 许多激素对骨折愈合有影响[30]。正常情况下，肝内生长激素能够刺激胰岛素样生长因子，促进骨细胞的分裂及其成熟，活化碱性磷酸酶，加速骨钙素的合成。生长激素对软骨有促进生长板细胞的分化和生长作用[31]。有实验采用SD大鼠胫骨骨缺损饲喂仙灵骨葆胶囊治疗14 d和21 d后，治疗组血清生长激素水平显著高于对照组。有研究予雌性SD大鼠双侧卵巢切除术，术后治疗21 d，造成左胫腓骨中段闭合性骨折，继而予苯甲酸雌二醇，骨痂密度明显升高[23]。杨勇晖等[6]将重组人甲状旁腺素注射到骨折兔体内，可提高骨折后1周血清碱性磷酸酶水平，增加骨痂数目[6]。

3.5 调节相关细胞因子的分泌

3.5.1 胰岛素样生长因子(IGF) IGF是骨细胞中最充足的生长因子，其在个体中受到生长激素的调控和介导，在调理成骨细胞的作用中占重要地位，其主要有IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ 2种类型。实验发现骨折愈合提取物可显著增加IGF-Ⅰ含量，提高骨形成的能力，提高骨矿化能力[32]。

3.5.2 神经生长因子(NGF) NGF在体内有高亲和力受体和低亲和力受体，成骨细胞中有低亲和力受体[33]。中药熏蒸方Ⅰ(药物组成：川芎、羌活、桑枝、桂枝、五加皮、伸筋草)可滋养益髓、强筋壮骨，增加NGF、b-FGF的表达[34]。

4 三相结合疗法

马敏等[34]将135例肱骨的近端骨折后行关联钢板医治的患者随机分为2组，中医组68例术后分为骨折早期、中期、后期分期治疗，常规组67例予常规治疗。结果：中医组平均愈合时间明显短于常规组(P<0.05)。术后1周、2周中医组疼痛视觉模拟评分(VAS)明显小于常规组(P<0.05)。中医组的肿胀水平优质率明显高于常规组(P<0.05)。张治国等[35]收治的200例紧闭性骨折，5 d为1个疗程。首先，应用张氏接骨散Ⅰ号(药物组成：乳香、没药、麻黄、马钱子、红花、血竭等)进行舒筋活络。第3 d，应用接骨散Ⅱ号(药物组成：鹿茸、骨碎补、续断、土鳖虫、自然铜、珊瑚等)滋养骨髓，强筋骨。4～5 d后再用前者，患者出现骨痂时间为10.3 d，临床愈合时间平均为20.4 d。

5 展 望

随着社会的发展，交通业的繁荣及建筑行业的兴盛，骨折的发生率逐年升高，骨折愈合的质量高低可影响人们的生活质量，限制人身的活动范围。人们在骨折愈合方面的探讨,取得了重大的进展。利用中药进行分期三相联合医治、应用内治法和外治法辨证治疗及按照骨折愈合不同阶段分期给药治疗，缩小骨折愈合时间，升高愈合质量，将给未来中医药治疗骨折提供新的思路。

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10.3969/j.issn.1002-2619.2017.12.033

R-05；R683.05；R683.4

A

1002-2619(2017)12-1904-04

△ 通讯作者：河北医科大学第四医院骨科，河北 石家庄 050013

1 河北医科大学2016级本硕连读生，河北 石家庄 050017

赵超(1996—)，男，学士，本硕连读生在读。研究方向：中医学。

2017-09-18)

董军杰)