健脾补肾方及有效组分调控肌源性干细胞成骨分化促进骨质疏松性骨折愈合的研究

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目的:  系统评价中草药治疗骨质疏松性腰背痛的有效性及安全性;分析脾肾阳虚证型在中老年骨质疏松症及骨质疏松性骨折患者中的分布情况;探讨健脾补肾方及其有效组分蛇床子素介导β-Catenin信号通路调动肌源性干细胞(Muscle DerivedStem Cells,MDSCs)促进骨质疏松性骨折愈合的机制;阐述“脾肾相关”、“先、后天之本”中医理论的科学内涵。  方法:  一、中药改善原发性骨质疏松性疼痛的系统评价  以“中药”、“骨质疏松”、“腰背痛”等主题词检索PUBMED、CENTRAL、EMBASE、CNKI、VIP、CBMdisc以及万方等中、英文数据库,由2名研究者根据Cochrane协作中心推荐的筛选评价标准,独立进行文献筛选,对纳入研究进行相关信息提取、评价,用Review manager5.3软件进行分析。  二、基于数据挖掘的中老年人骨质疏松症及骨质疏松性骨折中医证候研究  针对社区及病房中老年骨质疏松症及骨质疏松性骨折患者中医证候问卷调查及量表填写,进行数据挖掘,同时,查阅国内有关骨质疏松症及骨质疏松性骨折中医证候文献,综合分析“脾肾阳虚”在此类疾病证候中分布情况。  三、健脾补肾方及有效组分调动肌源性干细胞促进骨质疏松性骨折愈合的研究  1.建立骨质疏松性骨折模型,分别采用健脾补肾方及其有效组分蛇床子素,干预7、14、28天,利用放射免疫检测法、影像学、生物力学、病理组织学等手段,检测中药对血清雌二醇水平、以及骨痂形成、肌源性干细胞增殖和分化活性的影响。  2.收集骨质疏松性骨折患者和非骨质疏松性骨折患者断端附近肌肉,进行肌源性干细胞原代分离、培养、鉴定。以不同浓度的蛇床子素干预肌源性干细胞,利用ALP染色、RT-PCR及免疫荧光染色等手段,检测其对肌源性干细胞增殖及成骨分化活性的影响。  结果:  一、中草药改善原发性骨质疏松性腰背痛的疗效  中草药或联合抗骨质疏松药物使用,对原发性骨质疏松性疼痛的缓解效果,均优于单独使用抗骨质疏松药物,同时可明显提高骨质疏松症患者腰椎BMD及T值;不良反应方面,中药组与对照组无统计学差异。  二、基于数据挖掘的中老年入骨质疏松症及骨质疏松性骨折中医证候分布  217例中老年骨质疏松症患者中,肝肾阴虚型占29.95%,脾肾阳虚型占27.65%,气滞血瘀型占17.97%,其他证型占24.42%。80例中老年骨质疏松性骨折患者中,肝肾阴虚型占16.25%,脾肾阳虚型占46.25%,气滞血瘀型占17.50%,其他证型占20.00%。骨量减少的女性患者与肝肾阴虚、脾肾阳虚呈强关联,而男性患者与气滞血瘀呈中等关联。绝经后年数较长的妇女中,脾肾阳虚型患者易发生至少2次及以上次数骨折,且以髋部和脊柱骨折为主。  三、健脾补肾方及有效组分蛇床子素调动肌源性干细胞促进骨质疏松性骨折愈合  1.放射免疫检测:健脾补肾方干预28后可明显提高去卵巢后骨质疏松性骨折小鼠血清雌二醇水平。  2.X-ray、Micro-CT、有限元分析结果:健脾补肾方及其有效组分蛇床子素可促进不同时间段骨痂形成及骨折愈合质量,提高骨痂BV/TV、Conn.D、BMD,及骨折愈合部位的生物力学强度。  3.RT-PCR提示:健脾补肾方早期可促进断端附近骨骼肌中相关成骨基因(ALP、Runx2、OC、BMP2、Axin2、Osteopontin)一定程度的表达;蛇床子素可促进肌源性干细胞早期ALP染色的阳性表达及成骨相关基因(ColⅠ、ALP、BMP2、Runx2、Axin2、OC)的表达量,说明健脾补肾方及其有效组分蛇床子素均可一定程度上促进肌源性干细胞的成骨分化。  4.病理组织学观察:健脾补肾方及其有效组分蛇床子素7天均可促进骨折断端软骨细胞大量增生,上调OPG的表达,抑制破骨细胞数量;14、28天促进软骨细胞凋亡,成骨细胞的增加,同时不抑制骨重建时破骨细胞的活性;促进不同时间段骨痂中β-catenin、Runx2阳性表达,以及肌源性干细胞增殖活性(Pax7+Sca1、Pax7+BrdU、MyoD+BrdU阳性表达),并调动部分肌源性干细胞迁徙至骨折部位;可促进非骨质疏松性骨折患者MDSCs及骨质疏松性骨折患者肌细胞中β-catenin的表达。  结论:  一、健脾补肾方及其有效组分蛇床子素能显著加速骨质疏松性骨折愈合,其能机制可能是:一方面上调骨骼肌中部分肌源性干细胞活性,促进其向软骨、成骨细胞等多向分化,一定程度上参与骨折修复;一方面通过上调软骨、成骨细胞增殖和分化活性,平衡成骨-破骨细胞藕合关系,促进骨重建,加速骨髓腔的再通。因此,通过调节肌肉、骨骼两方面共同促进骨质疏松性骨折的愈合。  二、中医“脾肾相关”、“先、后天之本”理论在骨质疏松症及骨质疏松性骨折的临床防治中具有重要指导意义。
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