双氢青蒿素对大鼠激素性股骨头坏死的治疗作用与机制

目的 探讨双氢青蒿素(DHA)对大鼠激素性股骨头坏死(SONFH)的治疗作用及其机制,为SONFH的预防和早期治疗提供新思路.方法 将24只雄性SD大鼠随机分为对照组、模型组、低剂量DHA组(1.0 mg·kg-1·d-1)以及高剂量DHA组(5.6 mg·kg-1·d-1),每组6只.采用肌肉注射甲泼尼龙(20 mg·kg-1·d-1,共6周)制备SONFH动物模型,对照组大鼠给予等量生理盐水(NS)肌肉注射(每周前4 d注射,共6周).之后低剂量DHA组大鼠腹腔注射1.0 mg·kg-1·d-1 DHA 0.6 mL,高剂量DHA组大鼠腹腔注射5.6 mg·kg-1·d-1 DHA 0.6 mL(每周前4 d注射,共4周),对照组和模型组大鼠均腹腔注射NS 0.6 mL(每周前4 d注射,共4周).干预4周后,处死全部大鼠取材,随后行Micro-CT扫描,评价大鼠股骨头内部骨小梁形态结构及骨代谢的情况,通过硬组织切片和Von Kossa染色观察骨小梁形态结构的改变以及新生骨小梁的情况,通过石蜡切片苏木素-伊红(HE)染色观察骨小梁形态结构改变,通过蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)和免疫组化染色检测骨保护素(OPG)、核转录因子-κB(NF-κB)受体激活蛋白(RANK)及其配体(RANKL)的表达情况,评价骨小梁的代谢活性.结果 Micro-CT扫描结果显示,对照组大鼠股骨头内骨小梁结构排布规则,无坏死表现;模型组大鼠股骨头内正常骨小梁较少,骨小梁结构基本消失且出现较大的空洞;低剂量DHA组大鼠股骨头内骨小梁数量和形态较模型组有所恢复;高剂量DHA组大鼠股骨头内骨小梁数量和形态恢复效果更为明显.进一步定量分析结果显示,模型组大鼠骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数量(Tb.N)均较对照组显著减小,低剂量DHA组仅Tb.Th较模型组明显增加(mm:0.49±0.05比0.41±0.03,P<0.05),高剂量DHA组BV/TV、Tb.Th、Tb.N均较模型组显著增加〔BV/TV(％):0.48±0.01比0.40±0.07,Tb.Th(mm):0.55±0.07比0.41±0.03,Tb.N(个/mm):1.06±0.07比0.96±0.07,均P<0.05〕.通过硬组织切片Von Kossa染色、石蜡切片HE染色以及抗酒石酸磷酸酶(TRAP)染色结果显示,与对照组相比,模型组大鼠股骨头内骨小梁变得稀疏,被异常组织取代,几乎无新生骨小梁且破骨细胞数增多;与模型组相比,经过DHA干预的大鼠股骨头内骨小梁结构恢复,出现新生骨小梁且破骨细胞数减少,以高剂量DHA组变化最为显著.Western blotting和免疫组化染色结果显示,与对照组相比,经激素处理的大鼠股骨头内OPG蛋白表达量显著降低,RANKL和RANK蛋白表达量显著增高;与模型组相比,低、高剂量DHA组大鼠OPG蛋白表达量均增高,RANKL和RANK蛋白表达量均降低,且高剂量DHA组变化程度更显著.结论 DHA能上调OPG表达,下调RANKL和RANK表达,从而改变股骨头内的骨代谢异常,抑制SONFH进展.