黄芩素预防大鼠激素性股骨头坏死的作用机制

马万里; 杨红胜; 屈波; 张正东; 龚凯; 林炎水

doi:10.12307/2024.391

摘要：背景:激素性股骨头坏死的发生是多种机制参与的复杂过程,目前针对该疾病早期的干预尚无标准治疗药物.目前的研究显示黄芩素具有多种药理活性如调节脂代谢、骨代谢、细胞凋亡及抗氧化应激等作用,这为激素性股骨头坏死的预防和治疗提供了思路. 目的:观察黄芩素对激素性股骨头坏死的预防效果,探究其可能的机制. 方法:10周龄雄性SD大鼠36只随机均分至3组,分别为空白对照组、模型组、黄芩素干预组(n=12),后两组均以腹腔注射脂多糖+肌注甲泼尼龙琥珀酸钠执行造模,空白对照组中以生理盐水替代造模药物.黄芩素干预组在初次肌注激素时即予以黄芩素300 mg/kg灌胃(1次/d,持续6周),黄芩素在其余组中以生理盐水替代.实验2周时测定大鼠血清中氧化应激产物丙二醛水平;6周时测定血脂指标及骨形成代谢标志物水平,并经苏木精-伊红染色、抗酒石酸酸性磷酸酶染色、TUNEL染色对股骨头组织形态学改变进行分析,对股骨头行Micro-CT扫描、骨三维重建以分析骨组织结构和参数的改变. 结果与结论:①血清指标方面,与空白对照组相比,模型组丙二醛、三酰甘油、β-Ⅰ型胶原羧基末端肽水平升高,骨特异性碱性磷酸酶和Ⅰ型前胶原氨基末端肽水平降低(P＜0.05);黄芩素干预组丙二醛水平较模型组下降(P＜0.05),且与空白对照组无明显组间差异(P＞0.05);三酰甘油高于空白对照组(P＜0.05),且与模型组无明显组间差异(P＞0.05);骨特异性碱性磷酸酶、β-Ⅰ型胶原羧基末端肽相较另两组无明显组间差异(P＞0.05),Ⅰ型前胶原氨基末端肽低于空白对照组(P＜0.05),且与模型组无明显组间差异(P＞0.05);②股骨头组织形态学分析显示,模型组大鼠股骨头中空骨陷窝率、破骨细胞计数、细胞凋亡率均较另两组显著升高(P＜0.05),骨髓腔中脂肪细胞显著增多,骨小梁厚度变薄、排列稀疏且连续性出现较多中断,骨坏死率(75%)高于黄芩素干预组(25%)(精确显著性单侧、双侧结果均小于0.05);黄芩素干预组中股骨头骨髓腔脂肪细胞也有增多,骨小梁改变大致与模型组相似;③Micro-CT结果显示,模型组骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数量、骨密度等骨组织参数较空白对照组下降而骨小梁分离度增大(P＜0.05),整体呈现显著的骨质量丢失;黄芩素干预组骨组织参数方面较模型组改善,体现在骨体积分数、骨小梁厚度和骨小梁分离度上优于模型组(P＜0.05),骨小梁数量、骨密度与空白对照组无明显组间差异(P＞0.05);④尽管黄芩素未能明显改善激素性股骨头坏死大鼠的血脂异常和促进骨形成,但可能通过减轻氧化应激损害、减少细胞凋亡、抑制破骨细胞等机制降低了激素诱导股骨头骨坏死的发生率,提示其在激素性股骨头坏死早期预防中有一定效果.