透明质酸促进犬髋关节炎改善的效果研究
2019-11-05颜泽清娄红军
吕 莉 王 元 颜泽清 娄红军
透明质酸(Hyaluronic Acid,HA)是由D-葡糖醛酸和N-乙酰氨基葡糖构成的双糖单位连接而成的高分子黏性多糖,是构成机体内关节软骨及滑液的主要成分,它在机体关节内能起到保护软骨以及合成滑膜内HA的作用。1934年美国的Meyer等首先从牛眼玻璃体中分离出该物质。相关研究表明,HA具有独特的皮肤保湿、营养、抗衰老、抗菌消炎、促进伤口愈合、改善关节功能及药物载体等功能。相比于传统的关节内注射透明质酸治愈关节炎,口服透明质酸在改变传统给药方式的同时,还能通过不同的途径发挥作用功效。商品用HA多以其钠盐形式存在,即透明质酸钠(Sodium Hyaluronate)。目前,口服透明质酸钠功效的研究仅仅涉及到改善软骨病症状、缓解关节炎的病痛等方面。本试验主要通过饲喂含有一定比例的透明质酸钠犬粮后,研究观察其对于改善犬髋关节发育的效果及预后。
据有关报道,犬类关节炎损害程度与其关节软骨中所含透明质酸呈强烈负相关(r=-0.696,p<0.001),因而派生出一种临床治疗关节炎的方法,直接在关节腔中注射透明质酸,也取得了良好的效果。然而,注射级别的HA对无菌、蛋白等指标要求严格,成本高昂,手术操作对医生要求较高。国外也有许多报道,在动物饲料中添加HA,也取得了良好的效果。本实验比较在饲料中添加氨基葡萄糖、软骨素和透明质酸钠的几种方式,研究其治疗犬类关节炎的效果。
一、材料与方法
(一)试验材料
试验用犬粮由南京警犬研究所科技开发中心动物食品厂特制。其中,基础犬粮中不含有葡萄糖胺、软骨素及透明质酸钠。
本实验用透明质酸钠由华熙生物科技股份有限公司提供的贝熙TM饲料添加剂 透明质酸钠。各组犬用日粮营养成份见表1:
表1:实验用日粮营养成份表
(二)试验犬
在退役老年德国牧羊犬中,选取临床上具有典型髋骨关节炎症状的30头犬进行试验;外观症状主要表现为后肢行走异常、关节有压痛等;X线观察主要表现有关节间隙增宽、承压关节面不平整等情况。将这30头犬随机分成5组,每组6头犬,采用Lequesne 指数进行关节评分后,进行个别调整,降低组间评分差异。各组Lequesne评分情况如表2:
表2:实验初各组Lequesne评分均数表
经过方差分析,各组间Lequesne评分均数不存在显著性差异(> 0.05)。
(三)试验犬管理
所有试验犬按统一采用封闭式饲养管理,集中饲养,一犬一舍,定量喂食(按体重的2%计算饲喂量每天,约0.6kg),喂食对应:基础犬粮组喂食1组,葡萄糖胺+软骨素组喂食2组,0.03%HA组喂食3组,0.09%HA组喂食4组,葡萄糖胺+软骨素+HA组喂食5组。
每天早晚各饲喂一次,试验中注意观察各组犬的食欲,保证饮水,每天定时打扫犬舍卫生,每周给犬体进行一次体表梳理和清洁,每月进行一次驱虫处理。除试验测试外,不安排犬舍外运动。试验观测时间为24周。
(四)测试方法与评定标准
实验24周后,观察记录实验犬的关节表现及关节指数,观察记录疼痛或不适、晨僵、关节肿胀、步行痛等。
本试验采用国际骨关节的评分标准Lequesne 指数:
1.关节休息痛:正常行0分;轻度疼痛主1分;疼痛较重计2分;疼痛严重计3分。
2.活动痛:正常计0分;上下楼有症状计1分;上下楼疼痛计2分;行走时疼痛计3分。
3.压痛:正常计0分;重压时疼痛计1分;中度压痛计2分;轻度压痛计3分。
4.肿胀:正常计0分;稍肿计1分;软组织肿胀计2分;肿胀严重计3分。
5.晨僵:正常计0分;僵硬但很快恢复(小于5分钟)计1分;僵硬但短时间恢复(5~10分钟)计2分;僵硬但较长时间恢复(10分钟以上)计3分。
6.行走能力:行走没有限制计0分;步态行走异常计1分;步态行走异常缓慢计2分;步态严重缓慢计3分;
7.均分小于0.5,表示轻度功能障碍;均分处于0.5~1.33之间,表示中度功能障碍;处于1.33~2.33之间,表示重度功能障碍;大于2.33分以上表示功能障碍极其严重。
(五)统计分析
实验数据采用Excel方差分析,比较其P-value。差异判断标准为:P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著,具有统计学意义。
二、结果
试验24周后,Lequesne指数各项评分与分别与实验初相比,其休息痛、活动痛、压痛、肿胀、晨僵、行走能力等各项指标均有变化。各组实验犬的Lequesne指数平均数的变化情况如下图1所示:
图1 犬关节炎Leguesne评分变化
其中,实验2组与1组间不存在显著性差异(P>0.05),说明在实验期间,添加0.5%的葡萄糖胺和0.2%的软骨素组,对犬的关节炎没有明显的改善作用。实验3组与1组间存在显著性差异(P<0.05),说明在实验期间,添加0.03%的透明质酸,对犬的关节炎具有明显的改善作用。实验4组与1组间、实验5组与1组间存在极显著性差异(P<0.01),说明在实验期间,添加0.09%的透明质酸钠,或者添加0.25%的葡萄糖胺、0.1%的软骨素、0.03%透明质酸钠组合,对实验犬关节炎具有明显的改善作用。具体方差比较数据见表3:
表3:实验末各组与第1组间的Lequesne值方差比较情况
第1组实验犬的Lequesne评分值,实验末(均值1.64)与实验初(均值1.44)相比,有所上升,但经过方差分析,二者差异不显著。表明实验犬的关节炎状态经过24周的发展,虽有加重趋势,但其差异不具备统计学意义。其方差比较情况见表4:
表4:第1组实验初与实验末Lequesne值方差比较
经过方差分析,实验末第3组与第2组间存在显著差异;说明在实验期间内,相比较添加葡萄糖胺和软骨素,添加0.03%的HA对犬关节炎具有明显的改善作用。第4组与第2组间、第5组与第2组间存在极显著差异;说明在实验期间内,相比较添加葡萄糖胺和软骨素,添加0.09%的HA或者添加葡萄糖胺+软骨素+HA组合,对犬关节炎具有极其明显的改善作用。其具体P值如表5:
表5:其它各组间Lequesne值方差比较情况
三、分析与讨论
透明质酸为关节软骨基质及滑液的主要成分,在关节腔内对修复细胞提供网状支持和营养环境、活化细胞表面特殊膜受体,并具有润滑、缓冲应力等作用。近几年,透明质酸钠常用于治疗骨关节炎,其治愈功能备受关注,在临床中的应用越来越多。目前,对于关节炎而言,常常通过注射外源性的HA,或口服含HA的营养物,能够补充关节滑液中消耗的HA,并促进修复磨损的软骨膜层,改善受损的关节;另外HA在关节内具有清除自由基功能,调节关节内巨噬细胞吞噬作用及白细胞趋化性,从而抑制炎症反应,阻止关节软骨退化。
通常,在许多先期的处方犬粮中,辅助治疗关节炎的营养添加物就是葡萄糖胺和软骨素,在本实验中,没有明显的效果,并非否定它们对修复关节软骨的作用,在本实验中没有药物介入,葡萄糖胺和软骨素的辅助治疗作用难以单独发挥。在许多HA治疗犬的关节炎的报道,有的是犬保健品,有的是添加在犬粮中,其组方一般葡萄糖胺+软骨素+透明质酸钠组合,其中透明质酸的添加量很少,主要是与其成本较高有关。本实验设5组,其中有3组分别添加了0.03%、0.09%和0.03%(另加葡萄糖胺和软骨素),相对剂量比较大,在没有其它药物干预的情况下,在24周内,实验犬的关节状态分别得到了明显的改善。但其剂量或者组方,还需要进一步优化,以期找到添加量更合理、治疗效果更好的组方。
本试验中,添加葡萄糖胺和软骨素,对犬关节炎的改善作用不如添加HA的组。在犬粮单独添加0.03%HA,能起到改善关节炎的作用,如果HA添加量达到0.09%,作用更加显著。在传统配方中添加少量HA,能非常显著地改善关节炎状态。在临床应用时,要保障犬的营养供应、同时限制犬运动。
从实验犬的实验末期表现来看,虽然第3组、第4组、第5组犬的关节炎从重度功能障碍状态改善到中度功能障碍状态,但离轻度功能障碍状态或恢复正常状态,还有较大差距。但也有个体,基本上恢复正常,其实验初的关节炎程度很微小,也就是说,HA或含HA组方,对轻度关节炎具有一定的治愈作用,对重度关节炎也具有明显的改善作用。
透明质酸对骨关节的修复是一个复杂的过程,在其治疗机理上,有些报道相互矛盾,因而需要进一步的研究,但其应用会得到进一步推广。