丹参酮Ⅱ-a磺酸钠结合髓芯减压打压植骨治疗犬股骨头坏死的研究

李晓明，郭东辉，石国君，李瑞亮，张洪相，苏长生，沈润斌，王红玉，李运美，袁福禄，韩广普

丹参酮Ⅱ-a磺酸钠结合髓芯减压打压植骨治疗犬股骨头坏死的研究

李晓明1，郭东辉1，石国君1，李瑞亮1，张洪相1，苏长生2，沈润斌1，王红玉1，李运美1，袁福禄1，韩广普1

目的：研究丹参酮Ⅱ-a磺酸钠结合打压植骨治疗犬股骨头坏死的疗效。方法：以液氮冷冻法制作犬单侧股骨头缺血性坏死模型，随机分为两组，实验组采用将浸泡过丹参酮Ⅱ-a磺酸钠的松质骨植入到股骨头内，对照组将松质骨植入股骨头内，术后进行X线摄片、标本组织学及扫描电镜检查。结果：实验组股骨头骨密度较术前增高，透光区较小，组织学显示实验组骨空陷窝数和脂肪细胞直径较对照组明显改善（P＜0.05）。术后12周，扫描电镜可见再生软骨表面与正常透明软骨极为相似，成骨细胞增殖活跃，骨细胞成圆形，核膜清晰，趋于成熟。结论：丹参酮Ⅱ-a磺酸钠能改善股骨头血供，促进坏死骨的吸收、修复与重建。

股骨头坏死；丹参酮；髓芯减压；植骨；犬

丹参酮Ⅱ-a磺酸钠(tanshinoneⅡ-a，TSN)是丹参酮Ⅱ-a经磺化后的水溶性成分，为丹参的主要药效成分。我们利用健康成年犬造模，采用浸泡有丹参酮Ⅱ-a磺酸钠的自体松质骨和同种异体骨的混合骨进行打压植骨，观察治疗股骨头坏死的疗效。

1 材料与方法

1.1 动物与分组 12只健康成年犬，体质量（12± 1.8）kg。以液氮冷冻法制作单侧股骨头缺血性坏死模型，侧别随机，相同饲养条件，饲养1个月。随机将动物分为实验组和对照组，每组6只。

1.2 动物模型制作 3%戊巴比妥钠1 mL/kg静脉注射麻醉，固定于特制手术台。前肢浅静脉建立输液通道，给予5%葡萄糖注射液和0.9%氯化钠注射液各500 mL，加入氨苄青霉素2.0 g。8%硫化钠液脱毛，无菌操作下作髋关节外侧切口，显露出股骨头和股骨颈。剪断圆韧带，剥离干净股骨颈基底部软组织和血管，脱出股骨头颈。纱布保护周围软组织，浸透液氮的棉球湿敷股骨头3 min，生理盐水复温。复位，逐层缝合。术后每只犬肌肉注射青霉素160万U持续1周。定期换药，尽量让狗站起活动[1]。

1.3 手术方法 动物造模4周后行X线检查，观察患侧股骨头部位变化，确证造模成功。实验组于股骨头坏死侧实行手术治疗，原切口进入，切开关节囊，显露股骨颈，于颈后部股骨头软骨缘下开窗约5 mm×5 mm，并凿一骨槽，深达颈中心部。自骨窗内深入，彻底刮除坏死骨，达到软骨内面为度。另作一同侧髂嵴部切口，长约2 cm，凿取一块髂骨备用。根据股骨头内骨质缺损情况而定，关闭此切口。将髂骨剪成约5 mm×5 mm×5 mm，浸泡于丹参酮Ⅱ-a磺酸钠的液体中，浸泡10 min。对股骨头进行打压植骨，再用一块骨皮质对开窗部位进行覆盖封堵冲洗术野，关闭切口。

对照组同样手术方法，凿取髂骨后不浸泡丹参酮Ⅱ-a磺酸钠液体，植入股骨头内。

1.4 观察指标 X线：分别于实验前、造模4周后、植骨后6周及12周，摄髋关节前后位片，观察股骨头密度改变，了解股骨头影像学改变。组织学观察：于手术后8周、12周处死动物，实验组及对照组每次3只。股骨头取出后，沿纵轴切开两半，一半用电镜观察。另一半用10%福尔马林固定标本，乙酸脱钙，常规制作石蜡切片，切片厚度6～8 μm。HE染色，光镜观察病理改变。扫描电镜：另一半骨组织放入2.5%戊二醛固定4 h，磷酸缓冲液（pH7.2)冲洗3次，1%四氧化锇固定1 h，磷酸缓冲液冲洗3次。梯度乙醇顺序脱水，用乙酸异戊脂逐级替换样品中的乙醇，临界点干燥，喷金镀膜。用电镜观察股骨头超微结构变化。

2 结果

2.1 实验前X线片 各组股骨头大小及形态正常，骨密度均匀一致。造模4周后股骨头X线片，实验组和对照组股骨头形态基本正常，但股骨头内骨密度局限性减低，有大小不等的透亮区。植骨后6、12周见实验组右侧股骨头内的骨密度增高，透亮区有所缩小。对照组股骨头内骨密度及透亮区范围较术前无明显变化。

2.2 组织学检查 实验组骨小梁部分碎裂，排列相对较整齐，骨小梁内空缺的骨陷窝较对照组少，（P＜0.05），骨小梁表面可见成骨细胞单排排列，周围有新生骨形成等修复的表现。髓腔内血细胞增多，脂肪细胞较对照组少（P＜0.05），有统计学意义，有明显的毛细血管及间质细胞增生。对照组股骨头内骨组织呈明显的坏死征象，表现为骨小梁变细，断裂，间距增大，骨细胞数减少，骨细胞核深染、固缩，空缺的骨陷窝数较多。髓腔内脂肪细胞增大，血管数量较少。部分区域纤维化、结构紊乱不整。见表1。

表1 股骨头光镜的结构改变()

表1 股骨头光镜的结构改变()

组别实验组对照组脂肪细胞直径7.2±0.45 15.2±0.95空陷窝数11±3.8 20±2.3

2.3 扫描电镜检查 手术后8周，表层组织内有大量骨细胞，呈典型未成熟的骨细胞特征，细胞表面有丰富的微绒毛，胞核呈圆形，胞浆核清晰可见，核膜界限清楚，胶原纤维呈纵横斜向排列，形成片状，针状的松质骨。术后12周，可见再生软骨表面与正常透明软骨极为相似，呈纵横交错，相互融合的蜂窝样结构，嵴间见微孔，表层纤维组织消失。成骨细胞增殖活跃，可见成熟的板层状骨生成，新生血管结构完好，骨细胞成圆形，核膜清晰，趋于成熟，骨细胞粗面内质网增生扩张，线粒体发达，嵴结构及嵴上颗粒清晰，成熟的骨细胞位于骨陷窝内，有代谢活性高、细胞器发达的成骨细胞及成纤维细胞。

3 讨论

股骨头缺血性坏死(avascular necrosis of the femoral head，ANFH)是由多种病因共同作用引起的股骨头血液供应破坏或骨细胞变性，进而导致骨的有活力成分（骨细胞、骨髓造血细胞和脂肪细胞）死亡引起的复杂病理过程。青壮年多见，平均年龄在35岁左右。股骨头一旦塌陷，大部分患者将不可避免的进行关节置换术。股骨头缺血性坏死的治疗方法繁多，其治疗关键是尽早发现，干预性治疗，重建血供，防治股骨头塌陷、变形。目前主要的治疗方法包括股骨头单纯髓芯减压术、髓芯减压联合骨传导、骨诱导材料植入、骨移植术、截骨术、骨髓干细胞治疗、多孔钽棒和记忆合金网球置入术等，髓芯减压打压植骨治疗股骨头缺血性坏死是公认行之有效的治疗方法[2]，丹参治疗股骨头缺血性坏死国内文献多有报道，我们采用浸泡有丹参酮Ⅱ-a磺酸钠的自体松质骨和同种异体骨的混合骨进行打压植骨，观察治疗股骨头坏死的疗效。今国内尚没有应用浸泡丹参酮Ⅱ-a磺酸钠治疗股骨头坏死的相关研究。

中医学认为，股骨头缺血坏死的病因病机为肾精亏虚、气血不足、筋骨失养或寒湿凝结阻碍气血运行，不通则痛，或是外伤、慢性损伤均可导致本病的发生，其中以肾虚、血瘀最为关键。股骨头缺血性坏死的的早期以血瘀气滞为重，血瘀不通则痛，表现为髋部疼痛为主要症状，故治疗上应以活血祛瘀为主，并辅以补肝肾、强筋骨之品。

丹参性苦、微寒，归心、肝经，具有祛瘀止痛，活血通经的功效。近代研究表明，丹参能改善微循环，增加局部血流量来改善局部缺血、缺氧，改善血瘀患者的学流变学特征，促进组织的修复与再生。丹参酮ⅡA磺酸钠，为丹参中分离的二萜醌类化合物丹参酮ⅡA，经磺化而得到的水溶性物质。为砖红色结晶性粉末；无臭，味微苦；有引湿性；遇高热、见光色渐变深。经磺化成水溶性钠盐后更利用机体吸收。丹参酮Ⅱ-a磺酸钠主要通过抑制各种生长因子的表达，诱导血管内膜平滑肌细胞分化成熟和凋亡，从而抑制血管平滑肌细胞迁移、增殖，最终改善血管平滑肌的功能和状态。丹参酮还有抗血栓，抑制凝血过程，促进纤维蛋白溶解，改善微循环，使外周血流加速，促进侧支循环的建立的作用[3]。

钻孔减压通过使股骨头、颈部与皮质外形成交通，打通导致修复中断的骨硬化带，持续降低骨内高压状态，改善坏死区骨内循环，提高其自身修复能力。使坏死区迅速血管化、新生骨爬行替代，负重区的软骨下骨和骨小梁拱桥结构重建，股骨头承载能力加强。可有效防止股骨头塌陷，逆转自然病程及病情发展。钻孔后打断部分闭塞的血管，促进血管新生，使血液循环进入，有利于骨的营养和新生，同时使代谢产物及时排出[4]。丹参酮ⅡA硫磺钠是丹参酮的一种合成制剂，改善缺血区组织的侧支循环及局部供血，纠正缺血组织的代谢紊乱，提高组织耐缺氧能力，抑制血小板聚集及抗血栓形成，缩小缺血组织的坏死面积，促进血液回流，有利于骨再生[5]。

本实验将丹参酮植入到标准股骨头坏死动物模型股骨头内，通过X线片、ECT扫描、光镜及扫描电镜等检查，X线片可见实验组侧股骨头内的骨密度增高，透亮区有所缩小，骨小梁部分碎裂，排列相对较整齐，骨小梁内空缺的骨陷窝较对照组少，和对照组比较有统计学意义。髓腔内血细胞增多，脂肪细胞较对照组少，有统计学意义。扫描电镜显示再生软骨表面与正常透明软骨极为相似，呈纵横交错，相互融合的蜂窝样结构，嵴间见微孔，表层纤维组织消失。说明丹参酮能改善股骨头血管，促进坏死骨吸收，促进骨修复与重建，可以达到活血化瘀促进骨修复之目的，为治疗股骨头坏死提供了新的方法与思路[6]。

[1]顾晓峰，黎逢峰，范卫民，等.液氮冷冻并血管破坏建立犬股骨头缺血坏死塌陷模型的实验研究[J].南京医科大学学报(自然科学版)，2006，26(12)：1224-1226.

[2]方志，陈曦，刘树平.髓芯减压结合自体皮质支撑骨及松质颗粒骨植骨治疗成人股骨头缺血性坏死[J].中国修复重建外科杂志，2010，24(3)：266-269.

[3]谢诗涓，李健，熊莺，等.丹参酮ⅡA对人股骨头成骨细胞金属蛋白酶表达的影响[J].中国骨质疏松杂志，2012，18(08)：685-689.

[4]潘初，王敏，王仁法.股骨头缺血性坏死介入治疗研究现状与进展[J].放射学实践，2001，16(3)：156.

[5]王洪君，吕福庆.丹参酮ⅡA磺酸钠治疗肢体骨折及软组织损伤所致肿胀的临床研究[J].吉林医学，2009，30(24):51.

[6]李晓明，郭东辉，石国君，等.髓芯减压结合丹参酮Ⅱ-a治疗早期股骨头坏死疗效分析[J].世界最新医学信息文摘,2013，13(1)：74-75.

（收稿：2013-07-08 修回：2013-09-20）

（责任编辑 朴 哲）

Treatment of Canine Osteonecrosis of Femoral Head with Bone Impaction Grafting Soaked in Tanshi⁃noneⅡ-a

LI Xiao-ming，GUO Dong-hui，SHI Guo-jun et al. Hebei Cangzhou Hospital of Integrated Tradi⁃tional Chinese and Western Medicine,Cangzhou(061000),China

Objective: To analyze the efficiency of bone impaction grafting with TanshinoneⅡ-a in the treatment of Canine osteonecrosis of the femoral head.MethodsTwelve canine models were made with femo⁃ral head avascular necrosis induced by liquid nitrogen frozen,and were randomly divided into two groups.In theexperimental group cancellous bone soaked in Tanshi⁃noneⅡ-a was implanted into the femoral head,and in the control group cancellous bone was implanted only.X-ray,specimen histology and scanning elec⁃tron microscopy were done postoperativelyResultsIn the experimental group,the(bone mass density BMD)of the femoral head was higher.Light transmission area was smaller than the control group;bone histology showed in the experimental group,the number of empty lacunae and fat cell diameter was significantly improved as com⁃pared with the control group(P＜0.05).After twelve weeks,scanning electron microscopy showed that cartilage surface was very similar to normal hyaline cartilage and active proli-feration of osteoblasts,mature osteocytes were shown into a round,clear membrane.ConclusionTanshinoneⅡ-a can improve the blood supply of the femoral head and promote the absorption of necrotic bone repair and reconstruction.

Osteonecrosis;tanshinone;core decompression;graft;dog

Q95-33;R681.8

A

1007-6948(2013)06-0664-03

10.3969/j.issn.1007-6948.2013.06.017

1.河北省沧州中西医结合医院骨六科（沧州 061001）

2.河北省泊头市人民医院（泊头 062150）

李晓明,E-mail：lixiaomingdoctor@163.com