注射用骨肽(I)治疗骨折的疗效及其作用机制研究
2021-01-20李建英
李建英,宫 月,邢 庆
(黑龙江江世药业有限公司,黑龙江 哈尔滨 150069)
注射用骨肽(I)系采用现代生物技术,以胎牛四肢骨为原料提取的,加适量辅料甘露醇制成的无菌冻干粉,含有多种骨代谢类细胞生长因子,具有调节骨代谢,刺激成骨细胞增殖,促进新骨形成的作用。用于增生性骨关节疾病,风湿、类风湿性关节炎的治疗,具有促进骨折愈合的功效。本文重点研究了注射用骨肽(I)促骨愈合的疗效及其作用机制。
1 材 料
1.1 药物与主要试剂
注射用骨肽(I),(黑龙江江世药业有限公司生产,规格10mg/支,批号1907303)。水合氯醛(麒麟实业有限公司生产,批号1705323),灭菌注射用水(山东华鲁制药有限公司生产,批号 1801282);氯化钠注射液(哈尔滨三联药业有限公司,批号 170110D10)。大鼠转化生长因子β1(TGF-β1)酶联免疫试剂盒(武汉生物纯度有限公司,批号 201806)。大鼠骨形态发生蛋白(BMP)酶联免疫试剂盒(武汉生物纯度有限公司,批号 201806)。
1.2 实验动物
健康雄性大鼠28只,体重120~160g,由辽宁长生生物技术股份有限公司提供,许可证号:SCXK(辽)2015-0001,编号:211002300022971
1.3 主要仪器
电子天平(型号JJ2000,编号DWS-YQ-084);超净工作台(型号CJ-2F,编号DWS-YQ-085);X射线机(型号BLX-5,编号DWS-YQ-088);离心机(型号5245,编号DWS-YQ-065);酶标仪(型号ST-360,编号DWS-YQ-077)。
2 方 法
选用健康雄性 SD大鼠28只,随机选取健康 SD大鼠8只,作为注射用骨肽( I)对照组。余下20只,将其用5%的水合氯醛腹腔麻醉,在翻正反应消失后,将其仰卧固定,左后肢去毛后用酒精将皮肤消毒,沿着左后胫骨粗隆下外侧纵行切开皮肤1.5~2 cm,剥离肌肉,避开神经血管,暴露胫骨,在胫骨粗隆下约0.5 mm处,用钢锯形成1.5mm×1mm骨折。逐层缝合包扎伤口后,用高分子树脂绷带固定[1-2]。 仰卧拍摄X光片,根据骨折程度筛选16只,随机分为骨折不治疗模型组、注射用骨肽(I)治疗组,每组8只。注射用骨肽(I)治疗组给予注射用骨肽(I)4.49mg/kg,1次/d,连续两周。骨折不治疗模型组给予等容量生理盐水,1次/d,连续两周。为排除骨折情况下自身 TGF-β1、 BMP水平升高因素的影响,注射用骨肽(I)对照组给与治疗组同等剂量注射用骨肽(I),1次/ d,连续两周。分别在给药第7天、第14天,给药后30min后,5%水合氯醛麻醉,尾缘静脉取血测定血清中TGF-β1、BMP水平;给药第21天,麻醉后拍摄X光片,对胫骨骨折程度进行评分。 评分标准为3级:骨折断口清晰,可见骨缝线、或出现错位; 2级:骨折断口模糊,可见骨缝线、或出现错位; 1级:骨折断口模糊,骨缝线消失,见少量凹陷; 0级: 骨折消失,断口愈合。
3 结 果
数据结果均以( ±S)表示。采用SPSS for Windows 21.0软件对数据进行分析处理。多样本组间均数比较采用单因素方差分析(One-Way ANOVA)和LSD多重比较分析法进行。显著水平α=0.05,P<0.05为具有统计学意义。
注射用骨肽(I)治疗组给药两周血清TGF-β1、BMP水平明显升高,且明显高于其他两组,差异显著(P<0.05);注射用骨肽(I)对照组给药两周血清TGF-β1、BMP水平明显升高,且高于骨折不治疗模型组,见表1。跟骨折不治疗模型比较,注射用骨肽(I)治疗组给药3周骨折程度明显减轻,愈合率明显升高。差异显著(P<0.05),见表2。
表1 注射用骨肽(I)对大鼠生长因子的影响
表2 注射用骨肽(I)对骨折大鼠的治疗作用
4 讨 论
骨折是指骨的完整性破坏或连续性中断,骨折愈合是一个复杂的生理过程,分为血肿炎症机化期、骨痂形成期、骨痂塑形期三个阶段。随着现代骨科的发展,骨折愈合已经从传统的机械治疗向分子生物学治疗的方向演变,众多研究证实多种促进骨折愈合的骨代谢生长因子在骨折愈合和重塑过程起了十分重要[3]。这类因子包括: 骨形态发生蛋白(BMP), 转化生长因子、胰岛素样生长因子、成纤维细胞生长因子等。其中起主要作用的是骨形态发生蛋白以及转化生长因子。
骨形态发生蛋白( BMP)是广泛存在于骨基质中的一种酸性多肽,可诱导成骨活性,诱导血管周围游走间充质细胞或骨髓基质干细胞转化为骨细胞和软骨细胞,促进新骨形成,达到修复骨折的功效[4]。骨形态发生蛋白具有抑制破骨细胞的生成及其功能,在骨痂改建中起到重要作用[5]。本实验结果显示,骨折大鼠给药2周,血清骨形态发生蛋白明显升高,药物能促进骨形态发生蛋白分泌,加快骨折愈合进程[6-8]。
转化生长因子是一族具有多种功能的蛋白多肽,广泛存在于动物正常组织细胞以及转化细胞中,具有促进细胞增殖、调节细胞分化、促进细胞外基质合成作用、拮抗炎性细胞因子的作用[9]。本实验结果显示,骨折大鼠给药2周,血清转化生长因子水平明显升高。具有消炎促进骨折愈合的作用。
综上所述,注射用骨肽(I)能促进人体中骨形态发生蛋白和转化生长因子的合成,两者协同作用,诱导间充质细胞转化为骨细胞和软骨细胞,促进骨痂的形成,加快骨折愈合的过程,注射用骨肽(I)采用胎牛四肢骨为原料,牛的BMP与人类的BMP的分子量最为接近,组织相容性等方面优于猪骨及其他动物骨。且新生牛的BMSCs的增殖能力和活性更强。新生动物相比于成年动物细胞增殖能力更强,活性更好。注射用骨肽(I)在治疗骨折方面优势明显,效果显著。