孟子煊，李金源，石　鷹

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阿侖膦酸鈉、辛伐他汀在糖尿病大鼠下頜骨骨折愈合過程中的作用

孟子煊，李金源，石鷹

[摘要]目的：通過觀察骨保護素(OPG)表達情況，探討阿侖膦酸鈉及辛伐他汀對1型糖尿病大鼠下頜骨骨折愈合過程作用差異。方法：選擇120只雄性Wistar大鼠隨機均分為5組：對照組、糖尿病組、胰島素治療組、胰島素+阿侖膦酸鈉治療組、胰島素+辛伐他汀治療組。除對照組外，其余4組成功建立糖尿病模型，5組大鼠手術建立單側下頜骨骨折模型，術后第2天開始藥物干預。于骨折后第2、4、6、8周檢測血清OPG含量。結果：應用阿侖膦酸鈉、辛伐他汀組愈合情況均明顯較糖尿病組好，骨折后OPG表達水平也均明顯高于糖尿病組(P<0.01)。結論：阿侖膦酸鈉及辛伐他汀均可通過調節(jié)OPG含量促進糖尿病骨折愈合，辛伐他汀的作用效果更顯著。

[關鍵詞]合頁骨折；糖尿病；骨保護素；阿侖膦酸鈉；辛伐他??；大鼠

糖尿病是一種消耗性疾病，對骨骼的影響非常明顯。因高血糖會影響膠原形成，進而出現(xiàn)骨質疏松、缺鈣、彈性減弱等情況。所以糖尿病患者骨質相對脆弱，骨折愈合慢、不愈合率或延遲愈合率及假關節(jié)形成率高。二膦酸鹽是治療骨質疏松常用藥物，持續(xù)服用能顯著增加骨量，提高骨質強度，降低骨折發(fā)生率，有較好臨床療效[1]。其主要作用機制是抑制破骨細胞的骨吸收。他汀類藥物是常用的降血脂藥物，近來研究發(fā)現(xiàn)該類藥物有增加骨密度和降低骨折風險的作用[2]。本實驗通過觀察阿侖膦酸鈉、辛伐他汀對糖尿病大鼠骨折愈合過程的影響,探討兩藥的作用差異，以期為臨床合理用藥提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料與試劑成年雄性Wistar大鼠120只，質量250～300 g，SPF級[許可證號：SCXK(冀)2008-1-003]。試劑及儀器有：阿侖膦酸鈉，辛伐他汀，鏈脲佐菌素(STZ)(美國Sigma 公司)，中效胰島素，齒科打磨機，手術器械等。

1.2動物模型制作

1.2.1糖尿病模型大鼠適應性喂養(yǎng) 1 周，隨機分為對照組(n=24)和實驗組(n=96)，對照組記為A組。實驗組大鼠于造模前一晚禁食不禁水12 h，(50 mg/kg)腹腔注射法對禁食后大鼠建立糖尿病模型。STZ注射72 h后測隨機血糖，>16.7 mmol/L者視為造模成功。造模前，保證隨機血糖處于正常水平(5.9～7.6 mmol/L)。

1.2.2骨折模型糖尿病模型建立后，全部大鼠通過手術建立單側下頜骨骨折模型。用10%水合氯醛3 mL/kg 行腹腔麻醉后，采用頜下切口暴露一側下頜骨體下緣及其頰舌側面，用慢速手機(1 500 r/s)于下頜骨體下緣咬肌嵴的遠中末端處制作1 mm×3 mm的貫穿頰舌側的不完全骨折模型。

1.3造模術后的處理及觀察根據(jù)干預手段不同，再將實驗組隨機平均分為B、C、D、E 4組。A組(對照組)：每天等容0.9%氯化鈉注射液進行灌胃；B組(糖尿病組)：每天等容0.9%氯化鈉注射液進行灌胃；C組(胰島素治療組)：每天3 IU胰島素頸背部皮下注射，并等容0.9%氯化鈉注射液灌胃；D組(胰島素+阿侖膦酸鈉治療組)：除每天3 IU胰島素外，另5 mg/kg阿侖膦酸鈉懸濁液灌胃；E組(胰島素+辛伐他汀治療組)：除每天3 IU胰島素注射外，另10 mg/kg辛伐他汀溶液灌胃。術后第2天即開始藥物干預，持續(xù)8周。

1.4標本采集與免疫組織化學各組于術后第2、4、6、8周隨機處死6只大鼠，測定血清骨保護素(OPG)含量。同時取出下頜骨，截取骨折處0.5 cm×0.5 cm的組織塊，制作石蠟切片。按標準步驟行免疫組織化學染色。用Image-pro-plus圖像分析系統(tǒng)，測定OPG陽性染色區(qū)域的平均吸光度值。

1.5統(tǒng)計學方法采用方差分析和q檢驗。

2結果

2.1大鼠糖尿病成模率應用STZ 50 mg/kg建立的糖尿病模型復制成功率為91.89%。

2.25組大鼠骨折愈合過程中血清OPG含量比較2周時A組血清OPG均明顯高于B、C、D和E組(P<0.01)，D組和E組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；4周時D組血清OPG明顯高于A、B、C和E組(P<0.01)；6周時D、E組血清OPG含量顯著高于B、C組(P<0.01)，D組和E組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；8周時A、D、E 3組仍明顯高于B、C組(P<0.01)，但A組血清OPG含量顯著高于D組和E組(P<0.01)(見表1)。

2.3骨痂區(qū)OPG表達結果OPG主要表達在成骨細胞質內，以細胞膜、細胞質呈棕黃色為陽性表現(xiàn)。

表1　5組大鼠不同時間血清OPG含量比較(ni=6；

q檢驗：與A組比較**P<0.01；與B組比較△P<0.05，△△P<0.01；與C組比較##P<0.01；與D組比較++P<0.01

骨折后A組與C、D、E組均較B組骨痂組織內陽性表達多(見圖1)。通過平均吸光度值比較，發(fā)現(xiàn)A組在2、4、6和8周均明顯高于B組(P<0.01)；2周時D、E組陽性表達均高于B、C組(P<0.05～P<0.01)，與A組差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；4周時OPG在D組、E組均較A組骨痂組織內陽性表達明顯增多(P<0.01)；6周時A、D、E組陽性表達均顯著強于B、C 2組(P<0.01)，E組陽性表達強于A組(P<0.01)；8周時A、D、E 3組陽性表達均明顯高于B、C組(P<0.01)，而A組與D、E組陽性表達差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(見表2)。

3討論

糖尿病狀態(tài)下，骨礦化降低，骨的生物力學性能改變，結構強度降低。國外學者[3-4]在糖尿病動物模型骨折愈合觀察中發(fā)現(xiàn)，其骨折愈合處抗折彎力明顯小于非糖尿病組，一般在愈合時間上落后于非糖尿病組1周左右。

阿侖膦酸鈉是最常用二磷酸鹽類制劑之一。有動物實驗[5]提示二膦酸鹽雖會抑制骨重建，但對骨痂形成具有促進作用。阿侖膦酸鈉可抑制骨吸收并干擾破骨細胞附著使破骨細胞的超微結構發(fā)生改變，也可通過抑制成骨細胞中細胞因子產(chǎn)生而抑制破骨細胞修復使骨密度增加[6]。WANG等[7]發(fā)現(xiàn)辛伐他汀局部應用能促進卵巢切除后大鼠骨折的愈合。MUNDY等[8]發(fā)現(xiàn)他汀類藥物能明顯促進骨形成。嚴鵬霄等[9]通過體外實驗發(fā)現(xiàn)，辛伐他汀能同時發(fā)揮促進骨形成、抑制骨吸收的作用。以上述為基礎，本實驗將此兩種藥物應用于糖尿病骨折的治療，探究其作用效果異同。

OPG是骨代謝中的關鍵因子，可縮短動物骨折愈合的時間，在下頜骨骨折愈合過程中的表達變化可顯示骨折愈合的程度。本實驗中糖尿病組OPG含量明顯低于其余4組，對照組在2、4、6、8周與糖尿病組差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，顯示糖尿病骨折后OPG的表達降低，OPG生成明顯減少，提示糖尿病組在愈合過程中破骨細胞逐漸分化與成熟，數(shù)量增加且功能活躍，骨吸收增強。而經(jīng)阿侖膦酸鈉及辛伐他汀治療后的2組OPG表達水平明顯高于糖尿病組及胰島素治療組，提示阿侖膦酸鈉及辛伐他汀可能促進成骨細胞和骨髓基質細胞分泌OPG，顯著提高糖尿病骨折后OPG的表達，使骨重建向促進成骨方向發(fā)展，減少糖尿病對骨折愈合的負面影響。研究[10]發(fā)現(xiàn)二磷酸鹽能調節(jié)成骨細胞，使OPG分泌增多，使骨吸收作用減弱。KAJI等[11-12]也發(fā)現(xiàn)辛伐他汀作用于成骨細胞會增強OPG的表達。對于OPG表達的促進作用，阿侖膦酸鈉組、辛伐他汀組均在骨折后4周即出現(xiàn)OPG表達的高峰，6、8周逐漸減弱，提示兩藥可能在骨折愈合早期作用顯著。但是，4周時辛伐他汀組OPG含量略高于阿侖膦酸鈉組，6周時雖也有所減少，但明顯低于阿侖膦酸鈉組在同一時間段內的減少量，表明辛伐他汀對糖尿病骨折大鼠OPG分泌的促進作用稍強于阿侖膦酸鈉或者其促OPG分泌作用時間較阿侖膦酸鈉稍長。

綜上所述，阿侖膦酸鈉、辛伐他汀能夠增加糖尿病骨折后的OPG含量，促進骨折愈合。發(fā)現(xiàn)藥物治療糖尿病骨折，在糖尿病骨折后的早期應用阿侖膦酸鈉有促進愈合作用，而辛伐他汀的持續(xù)應用療效可能好于阿侖膦酸鈉。但是本研究關于其對骨折愈合的最終影響尚未明確，關于藥物最佳干預時間、藥物劑量及給藥方式等仍需進一步研究。

q檢驗：與A組比較**P<0.01；與B組比較△P<0.05，△△P<0.01；與C組比較#P<0.05,##P<0.01；與D組比較+P<0.05

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(本文編輯劉暢)

[文章編號]1000-2200(2016)03-0296-04·基礎醫(yī)學·

[收稿日期]2014-12-30

[作者簡介]孟子煊(1987-)，女，碩士.[通信作者] 李金源，碩士研究生導師，教授.E-mail：kouqiangxi2008@163.com

[中圖法分類號]R 782.4；R 587.1

[文獻標志碼]A

DOI:10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2016.03.005

[作者單位] 華北理工大學口腔醫(yī)學院 口腔頜面外科，河北 唐山 063000