化瘀活骨汤对早期激素性股骨头坏死大鼠炎症因子影响的实验研究

沈智俊，沈 骏

（1.贵州中医药大学，贵州 贵阳 550002；2.贵州中医药大学第一附属医院，贵州 贵阳 550001）

激素性股骨头坏死（SONFH）是骨科常见的难治性骨病之一。流行病学调查发现，近年来股骨头坏死的发病率逐年上升，但其具体发病机制仍在探索中，且尚未研发出特效药来延缓疾病的进展，临床治疗以缓解疼痛为主[1]。中医以整体观念、辨证论治的治疗理念为指导，治疗股骨头坏死疗效较好[2]。本研究通过建立SONFH 大鼠模型，观察化瘀活骨汤对股骨头坏死相关细胞因子的影响，进一步深入研究该方的治疗机制，使化瘀活骨汤在原有基础上得到更多应用。

1 材料与方法

1.1 实验动物

健康成年雄性SD 大鼠35 只，体重约200 g，每笼4 只，标准饲料、自由饮水摄食喂养，室温控制在21 ℃～24 ℃，湿度维持在40%～70%，光照昼夜交替12 h。贵州医科大学动物实验伦理审查表编号：2305073。

1.2 实验试剂

注射用甲泼尼龙琥珀酸钠（500 mg/瓶，国药集团容生制药有限公司，国药准字H20040844，500mg/瓶）；注射用青霉素钠（山东二叶制药有限公司，国药准字H32021308，0.48g:80 万单位）；大肠杆菌内毒素（美国Sigma 公司）；大鼠肿瘤坏死因子-α（TNF-α）酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒（酶免，货号：MM-0180R2）；大鼠白细胞介素-1β（IL-1β）ELISA 试剂盒（酶免）；大鼠白细胞介素-6（IL-6）ELISA 试剂盒（酶免）。

1.3 实验仪器

台式高速冷冻离心机（湖南可成仪器设备有限公司）；电热恒温培养箱（日本ASONE）；酶标仪（Thermo Scientific）；全自动洗板机（杭州米欧仪器有限公司）；多样品组织研磨仪（上海净信实业发展有限公司）。

1.4 药物

化瘀活骨汤由当归、川芎、桃仁、红花、赤芍、莪术、骨碎补、续断、丹参、仙灵脾等中药组成，由贵州中医药大学第一附属医院中药房提供，制成1.76 g/mL 的母液，药液冷却，低温储存备用。

1.5 实验方法

（1）分组及造模方法。大鼠适应性饲养1 周后，按照随机数表法分为NC 组、Model 组、化瘀活骨汤组（基础剂量组、双倍剂量组），每组各4 只。Model 组及化瘀活骨汤组参考文献[3-4]建立SONFH 模型：大肠杆菌内毒素20 μg/kg 腹腔注射2 次，每次间隔24 h；末次注射内毒素24 h 后，给予甲泼尼龙琥珀酸钠40 mg/kg 肌内注射3 次，每次间隔24 h。注射激素后给予腹腔注射青霉素钠80 U 预防感染，1 次/d。NC 组仅注射等量生理盐水。造模结束后，行MRI 观察大鼠骨髓细胞缺血及病理特征改变（T1WI 上软骨下局限性的带状低信号以及T2WI 上的“双线征”，即外缘为低信号，内缘为高信号，通过MRI 的特征性表现可诊断早期股骨头缺血性坏死[5]），判定是否造模成功。在造模成功的基础上，基础剂量组每天灌胃1.76 g/mL 化瘀活骨汤[根据人与动物体表面积换算公式D 鼠=D 人×R 鼠/R 人（D 为给药剂量，R 为动物与人体表面积比值系数）及以人每天服用化瘀活骨汤治疗SONFH 所用的剂量为参照[6-7]，计算出每只大鼠每天所需化瘀活骨汤的剂量，计为基础剂量，同时设置双倍剂量，分别灌胃给两组大鼠，各自标记为基础剂量组和双倍剂量组]，基础灌胃量为1.76 g/d，Model 组和NC 组每天灌胃等量生理盐水，4 组均连续灌胃4 周。实验过程中观察各组大鼠运动、饮食等一般情况。

（2）样本采集。灌胃4 周后，使用10 mL 注射器抽取大鼠腹主动脉血，4℃下以3000 r/min 转速离心15 min，分离血清备用。

1.6 观察指标

比较各种大鼠的血清IL-1β、IL-6、TNF-α 水平，观察化瘀活骨汤对各组SONFH 大鼠血清IL-1β、IL-6和TNF-α 表达水平的影响。

1.7 统计学方法

采用SPSS 20.0 软件处理数据，计量资料用均数±标准差（±s）表示，行t检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

相较于NC 组，Model 组大鼠血清中IL-1β、IL-6、TNF-α 的表达水平均显著增高（P＜0.05），表明模型成功建立并引发了相应的炎症反应。与Model 组相比，基础剂量组和双倍剂量组大鼠血清中IL-1β、IL-6、TNF-α的表达水平均有所下降（P＜0.05），特别是双倍剂量组降低更显著（P＜0.01）。详见表1、图1。

图1 ELISA 检测化瘀活骨汤对各组SONFH 大鼠血清IL-1β、IL-6 和TNF-α 表达水平的影响

表1 化瘀活骨汤对各组SONFH 大鼠血清IL-1β、IL-6 和TNF-α 表达水平的影响（±s）

表1 化瘀活骨汤对各组SONFH 大鼠血清IL-1β、IL-6 和TNF-α 表达水平的影响（±s）

组别剂量（g/d）IL-1β（ng/L）IL-6（pg/mL）TNF-α（pg/mL）NC 组-12.65±0.9541.43±11.6887.00±13.58 Model 组-54.93±3.32182.01±7.62339.71±15.26基础剂量组1.7638.90±3.12124.75±9.39219.01±11.43双倍剂量组3.5220.71±2.0171.36±7.73171.74±12.57

3 讨论

3.1 中西医对股骨头坏死的认识

（1）现代医学对股骨头坏死的认识。当前广泛的学术共识是，股骨头坏死的病理生理学机制主要与激素的过度使用等因素有关[8]。Griffith 等[9]研究发现，每天使用超过2 g 的泼尼松龙或等效剂量的氢化可的松，持续3个月，可以迅速诱发股骨头坏死。饮酒过量也是股骨头坏死的高危因素之一。Matsuo 等人[10]进行的一项前瞻性研究表明，股骨头坏死与乙醇的摄入量呈现显著的剂量依赖性关系。同时，吸烟也被确认是股骨头坏死的风险因素[11]。

针对股骨头坏死的患者，现代医学建议遵医嘱服用抗凝、降脂或滋养关节的药物，并接受理疗，包括体外冲击波、脉冲电磁场或高压氧治疗。当疾病进一步发展时，可以实施髓心减压术，以降低股骨头局部压力，清除坏死骨组织，改善循环障碍，促进新骨生长。此外，还有干细胞移植术、骨移植术、截骨术等保髋手术，而对于重度股骨头坏死来说，可能需要开展髋关节置换术[12]。

（2）中医对股骨头坏死的认识。在我国传统医学中，股骨头坏死通常被归类为“骨蚀”和“骨痿”等疾病。根据我国传统医学理解，股骨头坏死的形成与发展，其根源在于肝肾亏损、气血两虚。这种状态导致痰、湿、瘀等有形物质在经脉中积聚，阻碍气血正常流通，最终造成气滞血瘀和气血亏虚，缺乏充足的血液滋养，股骨头最终发生坏死[13]。股骨头坏死的原因既包括内在的生理失衡，如五脏六腑功能失调，也包括外在因素。这两大类因素相互作用、相互影响，共同推动疾病的发生发展。脏腑功能紊乱和气血不和之间存在因果关系。正存于内而邪不可干，一旦正气虚衰，气血便会失去平衡，导致卫外功能不足，营卫失调。这种情况下，外邪容易侵入体内，引起阴阳失衡和气血不调[14]。肾主骨，肝主筋，肝肾的虚衰会导致筋骨缺乏营养，这也是诱发股骨头坏死的重要内因。此外，外邪侵袭人体后，可导致痰湿、瘀血等病理产物在体内积聚，干扰正常的气血循环和脉络通畅，造成气血不足，由于股骨头得不到充分的营养和血液供应，最终发生坏死[15]。因此中医在治疗股骨头坏死时，应重视补肾强骨、活血化瘀。

《素问·阴阳应象大论》中的叙述强调了肾与骨之间的紧密关系[16]。“肾生骨髓”，肾脏是骨髓生长的基础，骨髓存储于骨腔内，对骨骼的营养和健康起着至关重要的作用。“肾充则髓实”，意味着肾功能强健时，骨髓能得到充分的滋养，从而保证了骨骼的健康。此外，中医学认为，肝与肾同源，因此肝功能障碍会影响气血的正常运行，进而导致骨骼缺乏血液供应，发生坏死。脾脏负责食物的吸收和转化，是产生气血的基础，被称为“后天之本”。脾功能障碍不仅会影响气血的生成和输送，还可能导致其他脏器功能下降。这种状态下，骨髓得不到充足的营养，可能诱发股骨头坏死等疾病。因此，从中医的角度来看，维持肾、肝、脾的健康是预防和治疗股骨头坏死的关键。

3.2 化瘀活骨汤对大鼠血清炎症因子的影响

在骨修复和重建过程中，监测血清中的炎症因子（如IL-1β、IL-6、TNF-α）和其他骨代谢相关指标是评估早期股骨头坏死的关键。这些炎症因子在骨骼的生理病理中起着至关重要的作用。IL-1β 通过激活软骨细胞和滑膜细胞，促使前列腺素E2（PGE2）和胶原酶的产生，这些物质可抑制软骨细胞的增殖和蛋白多糖的合成，导致软骨基质的分解加剧。这一作用机制说明了IL-1β 如何促进软骨退化及加重关节疾病的病理过程[17]。IL-6既是促炎因子，也是调节破骨细胞（OC）的主要因子之一，可刺激OC 的分化、成熟和功能表达，从而介导骨内炎症反应，并调节骨代谢。这表明IL-6 在早期股骨头坏死的修复及预防骨骼塌陷中起到关键作用，影响骨骼的健康和疾病状态[18-19]。TNF-α 是一种强效的炎症因子，通过促进其他细胞因子的表达，调节机体的炎症反应和免疫反应。在股骨头炎症侵蚀的过程中，TNF-α 的高表达可抑制成骨细胞（OB）功能并刺激OC 生成，进而促进IL-6、IL-3 等细胞因子的合成与释放[20-21]。这些细胞因子在股骨头坏死的发展中扮演着重要角色，不仅影响炎症过程，还直接参与了骨代谢和破骨与成骨平衡的调节。因此，在早期股骨头坏死的治疗和管理中，了解这些炎症因子的变化对于制定有效的治疗策略至关重要。

本实验采用ELISA 检测大鼠血清中IL-1β、IL-6 及TNF-α 的表达水平，发现相较于NC 组，Model 组大鼠血清中这些炎症因子的表达水平均显著增高（P＜0.005），这表明模型成功地模拟了SONFH 的炎症状态。与Model组相比，基础剂量组和双倍剂量组大鼠血清中IL-1β、IL-6 和TNF-α 的表达水平均降低，这说明化瘀活骨汤对于抑制早期SONFH 大鼠模型中这些关键炎症因子的表达具有显著作用。提示化瘀活骨汤可抑制IL-1β、IL-6、TNF-α 的表达，考虑与抑制OC 活性并促进OB 形成有关，从而改善骨代谢，起到防治SONFH 的作用。

综上所述，本研究进一步揭示了化瘀活骨汤治疗SONFH 的作用机制，为本病的防治提供了新的见解。