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目的:激素性股骨头缺血坏死(steroid-induced avascular necrosis offemoral head, SANFH)是非创伤性股骨头坏死的最常见原因,它的病程数月到数年不等,致残率高,严重影响患者生活质量,是一种难治性疾病。自Pietrogrand和Mastomarine于1957年首次报道1例因大剂量使用糖皮质激素引起股骨头坏死以来,激素性股骨头坏死已占非创伤性股骨坏死的首位。多年来国内外对激素性股骨头缺血坏死的病理生理改变及治疗做了深入的研究。由于其发病机制尚不清楚,目前各种治疗方案只是针对部分学说给予的针对性治疗,仍没有有效的治疗方案能完全治愈股骨头坏死。目前看来对使用激素的高危人群进行预防性用药,降低SANFH的发病率是近年研究的热点。研究表明,激素诱发股骨头缺血坏死的过程涉及激素对机体多方面因素的影响,其中也包括对神经系统的毒性作用,造成全身组织(包括骨组织神经)的损伤。骨组织中是否存在神经的支配,这个答案是肯定的。神经末梢分泌神经肽类物质,这些物质对骨组织进行代谢调节。激素对神经系统的毒性作用,影响神经肽类物质的合成、转运及释放,从而造成骨代谢异常,骨吸收大于骨形成,骨量丢失,骨小梁坏死;骨内微循环改变,股骨头缺血缺氧,骨代谢异常;保护的性的痛觉传入减弱,不能避免关节的过度活动,最终发展成为SANFH。神经组织和骨组织是双向调控的,神经末梢分泌神经肽类物质,对骨进行代谢调节。骨组织分泌神经生长因子(nerve growth factor, NGF)对外周感觉神经和节后交感神经的发育、营养及修复起着重要的作用,其能促进神经元存活和刺激轴突生长,诱导神经长入骨组织后,再通过神经分泌神经肽类物质,对骨的代谢进行调控。注射用鼠神经生长因子(mNGF):它具有调节神经,对神经的营养及修复起着重要的作用。本实验应用周密,王岩等设计的激素性兔股骨头坏死的动物模型,应用大肠杆菌内毒素(Sigma公司,美国);甲基强的松琥珀酸钠(辉瑞制药公司,美国)制备纯系新西兰白兔股骨头缺血性坏死模型,应用注射鼠神经生长因子(北京舒泰神生物制剂有限公司,中国)于兔激素性股骨头坏死过程中,目的是完成对激素性股骨头坏死动物模型的制备,并初步探讨鼠神经生长因子对兔激素性股骨头缺血坏死的干预研究。方法:新西兰大白兔40只,14-16周龄,雌雄不限,体重2.5±0.5kg,动物适应性喂养2周后,随机分为3组。A组为空白对照组(4只),B组为模型组(18只),C组为治疗组(18只),BC组动物以10μg/kg大肠杆菌内毒素(LPS)经耳缘静脉注射,24h后臀肌注射甲基强的松琥珀酸钠(MPSL)20mg/kg共3次,每次间隔24h;对照组不作相应处理。A组:正常喂养;B组:造模后正常喂养;C组:给予激素后+肌注鼠神经生长因子(30单位/次,1次/日,肌肉注射,连续6周);每组均予以肌注青霉素(每次20万U/只,2次/周),预防感染。分别测定用药前(0周)和用药4、6、8、12周后的甘油三酯及胆固醇含量。于用药6、8、12周后分批处死动物切取双侧股骨全长及髋臼部分(注意保留关节囊),行X线摄片及组织学观察,股骨头以福尔马林浸泡固定标本24小时后,行HE标本光镜观察,观察骨小梁、骨细胞、骨陷窝、骨髓腔及脂肪细胞形态、结构和数量的变化。最后计算空骨陷窝百分率及骨坏死率。在高倍镜下任选10个视野,每个视野内计数50个骨陷窝,数出空缺骨陷窝数目,求出空缺骨陷窝数的百分比,取平均值空骨陷窝百分率(%)表示。骨坏死发生率=任何一侧股骨头出现骨坏死灶的动物数/组内动物总数×100%。实验所得数据用均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用单因素方差分析(P<0.05为差异有统计学意义),非正态分布和方差不齐者采用非参数检验进行分析处理(α=0.05)。所有实验数据应用SPSS17.0软件包进行统计分析。结果:①大体观察结果,空白对照组(A组):动物反应正常,从解剖得到的股骨头标本也未见异常。模型组(B组):给予注射LPS后所有动物均出现不同程度的精神萎靡、食量减少,造模后8周部分实验动物出现跛行,活动减少。造模后12周,上述现象加重,股骨头关节面粗糙。实验期间有3例兔子发现股骨头软骨面塌陷。剩余的兔子出现跛行改变,活动明显减少。本组实验过程中3例实验动物死亡。治疗组(C组):实验动物初期精神萎靡,造模后8周,股骨头软骨面形态较光滑,颜色正常,剖面见关节软骨厚度不均匀,软骨下无囊性改变,未见骨质破坏。造模后12周,股骨头软骨面色泽较暗,略呈灰白色,部分股骨头内可见脂肪变性,骨质松脆,部分股骨头内可见坏死组织。实验期间未有兔子发现股骨头软骨面塌陷,实验过程中本组有1例实验动物死亡。②光镜观察结果,对照组(A组):骨小梁排列整齐,骨细胞清晰可见,形态正常,分布均匀,偶见空骨陷窝细胞;骨髓腔内脂肪细胞形态正常,含量适中。模型组(B组):12周时HE染色出现股骨头骨髓腔内脂肪细胞大量增生,部分脂肪细胞核消失、碎裂,部分骨髓细胞溶解坏死,炎性细胞浸润;部分囊性变区域出现纤维化;骨小梁稀疏变细,退变坏死。骨细胞核边聚,染色加深,部分骨陷窝内骨细胞消失,空骨陷窝数明显增多。成骨细胞少见,新生骨细胞少。治疗组(C组):造模后12周:骨髓腔内骨小梁结构稍稀疏,骨小梁表面有新生骨组织形成。软骨下区骨板连续,未见明显大片骨坏死,有骨坏死修复迹象。③模型组(B组)空骨陷窝百分率、骨坏死率,较空白对照组比较显著增加(P<0.05).说明激素性股骨头坏死模型制备是成功的。治疗组(C组)空骨陷窝百分率、骨坏死率,较空白对照组比较显著增加(P<0.05),与模型组比较空骨陷窝百分率显著减少(P<0.05),骨坏死率无显著性差异(P>0.05),说明鼠神经生长因子对于激素性股骨头坏死有一定治疗效果,但是坏死的股骨头并未完全修复。④甘油三脂测量:实验中12周时单纯激素组(B)较空白对照组(A)甘油三脂水平显著增高(P<0.05)。治疗组(C)较空白对照组(A)也显著增高(P<0.05),B组和C组间则无明显差异,无统计学意义。⑤胆固醇测定:实验中12周时单纯激素组(B)较空白对照组(A)胆固醇水平显著增高(P<0.05)。治疗组(C)较空白对照组(A)也显著增高(P<0.05),B组和C组间则无明显差异,无统计学意义。⑥X线比较:单纯激素组(B)在兔造模8周后X线表现为双侧股骨头区轻度骨质疏松,皮质薄,骨小梁模糊,12周可出现不同程度骨质疏松,骨小梁结构紊乱,分辨不清,出现软骨下点状透亮影,透光度增加未出现软骨面的塌陷,关节间隙正常。治疗组(C)从实验后8周X线改变不明显;12周时骨小梁模糊不清,无明显硬化带,未见关节面塌陷。结论:内毒素(LPS)联合甲基强的松琥珀酸钠成功造成股骨头坏死模型,动物死亡率低,股骨头坏死发生率高。鼠神经生长因子能有效干预股骨头缺血坏死病程进展,治疗兔早期股骨头缺血坏死,增加了成骨细胞数量,减少空骨陷窝及破骨细胞数量,减轻了股骨头坏死的程度。其作用机制可能为影响改善末梢微循环及激素对神经系统的毒性作用,改善末梢分泌神经肽类物质,改善骨的代谢平衡,从而减轻骨质疏松达到延缓SANFH发生和病程进展的目的。