研究背景　　 骨折愈合是一个复杂的生物学修复过程,受到诸多因素的影响,如何促进骨折修复、加快骨折愈合的速度一直是骨伤科领域研究的重点。　　 近年来,国内外学者通过现代研究手段从多方面、多角度对一些单味草药、复方及其有效成分进行研究,证实草药在改善血液循环,促进钙盐沉积,提高骨痂生物力学性能、成骨细胞活性、微量元素含量及刺激骨生长因子分泌与合成等方面均对骨折愈合有良好的影响,这些研究为临床用药提供了理论基础和实验依据。　　 刺老苞根皮是土家族民间医药中常用草药,为五加科惚木属刺茎檧木(AraliaechinocaulisHand-Mazz.)之根皮,当地习称“红槐木”,又名“红刺根”、“红鹊不踏”等。其有效化学成分主要包括檧木皂苷A、C、G,檧木皂苷甲酯,齐墩果酸-25-O-β-D-呲喃葡萄糖苷,黄酮类化合物、挥发油等类化合物单体,功能滋阴健肾、祛风湿、壮筋骨、散瘀血、消肿毒,广泛用于治疗跌打损伤、骨折、风湿痹痛等,有较好的消肿止痛、促进伤裂骨折愈合的功效,还可用于治疗骨髓炎、骨质增生、上消化道疾病及水肿虚肿等,常单方鲜用或配伍其他药物共同使用。《现代医药大辞典》及《土家族医药学概论》中均有记载,但本品单方水提物对骨折愈合作用如何及对其作用机制的研究目前尚无报道。　　 本课题的前期研究初步证实:刺老苞根皮水提物中总黄酮含量为0.92％,微量元素丰富,含量较多的是Ca,Mg,Se,Ga,Cu,和Zn,尤其是Cu,Ca,Se元素的含量高过同类中草药10多倍。总黄酮能使SOD活性加快,扩张微血管,增加血流量,改善微循环,调控成骨细胞-破骨细胞代谢,对骨折愈合、血管再生有促进作用。丰富的微量元素可作为药物中有机成分的中心原子,利于药物有效成分的合成和作用。　　 目的　　 为进一步明确该药在骨折愈合过程中的作用机制,本课题对刺老苞根皮水提物有效成分作更深一步研究,通过整体、细胞、分子不同水平的系统探讨该药物对骨折愈合的作用及机理。研究内容与方法　　 1、建立模型及给药:　　 350只SPF级健康雌性大鼠随机分为7组,分别为刺老苞根皮水提物高、中、低剂量组,西药阳性对照药左旋多巴组、中药阳性对照药伤科接骨片组,模型组及空白组。除空白组外其余动物均建立胫骨骨折模型,于双侧胫骨结节下端2mm处自外侧向内侧打孔,直径1mm,钻透皮质深达髓腔,不触及对侧皮质。造模后当日灌服给药,空白组及模型组灌服等体积蒸馏水。分别于术后4d,7d,14d,21d,28d取材,心脏采血,取双侧胫骨。　　 2、观察指标:　　 ①组织形态学:采用苏木素-伊红(H&E)染色。　　 ②骨修复相关生化指标:采用放射免疫分析试剂盒测定血清碱性磷酸酶活性,血清骨钙素及血清羟脯氨酸含量。　　 ③骨生物力学指标:采用千分尺测量所测骨的长度、采用分析天平称量两侧骨的重量、采用QTS-25型流变仪测量骨最大载荷和功；骨胶原蛋白采用ICP—MS全自动生化仪检测；骨密度采用Lunar-XR双能X线骨密度仪测定。X线片评价骨痂生长情况。　　 ④骨矿物元素含量:ICP-MS全自动生化仪检测骨中锌、镁、铜、锰、钙、磷等微量元素含量。　　 ⑤对骨修复相关因子受体表达的影响:免疫组化方法分析刺老苞根皮水提物有效成分对转化生长因子受体1(TGF-βR1)、成纤维细胞生长因子受体2(FGFR2)、血管内皮生长因子受体1,2(Flt-1,Flk-1)表达的相关性及刺老苞根皮水提物有效成分对上述细胞因子受体表达的影响。　　 结果　　 1、组织形态学观察到:刺老苞根皮不同剂量组骨组织愈合较模型组快,以高、中剂量组更为显著。特点为血肿吸收、机化、血管内皮细胞与成纤维细胞增生迅速,骨内膜成骨细胞增殖明显,新骨改建快,提前于模型组进入骨重建期。修复速度与阳性对照组相近。　　 2、骨修复相关生化指标观察到:刺老苞根皮不同剂量组与模型组比较血清碱性磷酸酶活性升高,血清骨钙素、羟脯氨酸含量增加,以高、中剂量组更为显著。　　 3、骨生物力学指标观察到:刺老苞根皮不同剂量组与模型组比较骨长度、骨重量、骨密度、最大载荷和功均有所增加,骨胶原蛋白含量增高,X线片显示骨痂生长情况优于模型组,以高、中剂量组尤为显著,表现与阳性对照组相近。　　 4、骨矿物元素含量检测显示:刺老苞根皮不同剂量组骨微量元素钙、磷、镁、铜、硒、锰含量均高于模型组,以高、中剂量组更为显著。　　 5、免疫组化结果显示:　　 ①刺老苞根皮高、中剂量组在骨愈合中、后期能显著提高TGF-βR1的表达水平,3组数值上均高于模型组,高剂量组更为显著,TGF-βR1表达量的增高意味着结合更多TGF-β以发挥调控作用,作为骨形成和骨吸收之间重要的偶联调节因子,TGF-β既促进破骨细胞的形成、刺激骨吸收,又促进成骨细胞分化增殖、产生骨基质,加快骨形成,发挥着双重调节作用,并能够增加成骨细胞定向迁移的能力。　　 ②刺老苞根皮高剂量组在骨愈合中期至观察期末显著提高FGFR2的阳性表达,FGFR2相应的高表达使FGF将更多信号传递给骨生成细胞,在促进成纤维细胞有丝分裂、成骨细胞增殖分化、软骨细胞增殖分化及血管新生等方面发挥积极作用。　　 ③刺老苞根皮不同剂量组在骨愈合软骨骨痂形成及软骨形成阶段显著上调Flt-1、Flk-1的表达水平,以高、中剂量组更为显著,此时段是骨愈合血管重建的关键时期,表明其在骨修复和血管重建的过程起到了积极作用。　　 结论　　 1、刺老苞根皮在骨愈合过程中能刺激骨生成细胞增殖分化,缩短骨痂形成时间,使骨修复提前进入重建期。　　 2、刺老苞根皮在骨愈合过程中补充骨修复所需的锌、镁、铜、锰、钙、磷等微量元素,提高血清碱性磷酸酶活性及骨钙素、羟脯氨酸的含量,加速骨基质矿化。　　 3、刺老苞根皮在骨愈合过程中增加骨痂的力学性能及损伤处骨密度和骨生物力学强度,提高骨愈合质量。　　 4、刺老苞根皮在骨愈合过程中不同程度的提高了骨损伤处转化生长因子受体1(TGF-βR1)、成纤维细胞生长因子受体2(FGFR2)、血管内皮生长因子受体1,2(Flt-1,Flk-1)的表达,使相应的细胞因子发挥更大作用,加快骨愈合速度。