高压氧对激素性股骨头坏死兔血清TXA2、PGI2及血液流变学的影响

高压氧对激素性股骨头坏死兔血清TXA2、PGI2及血液流变学的影
响
目的通过观察高压氧（HBO）治疗前后激素性股骨头坏死（SANFH）兔血清血栓素A2（TXA2）、前列腺素I2（PGI2）及血液流变学指标的变化，探讨HBO治疗SANFH的作用机制。

方法健康新西兰白兔正常对照组10只、模型组20只[非干预组（N-HPO）和HPO组各10只]，正常对照组和N-HPO组不予任何处理，高压氧组予以高压氧疗。

检测并比较各组血清血栓素B2（TXB2，TXA2的稳定代谢产物）、6-酮-前列腺素F1α（6-keto-PGF1α，PGI2的稳定代谢产物）含量及血液流变学的变化。

结果建模前模型组和对照组的血清TXB2、6-keto-PGF1α和血流变指标无明显差异（均P>0.05），建模成功后模型组的TXB2和血液流变学指标均显著高于对照组，而6-keto-PGF1α显著低于对照组，差异有统计学意义（均P＜0.01）；治疗前HPO组和N-HPO组的血清TXB2、6-keto-PGF1α和血液流变学指标无明显差异（均P>0.05），HPO治疗后2周、4周和6周模型组的TXB2和血液流变学指标均显著低于非HPO组，而6-keto-PGF1α显著高于非HPO组，差异有统计学意义（均P＜0.01）。

结论HBO 可纠正SANFH兔血中TXA2/PGI2失衡，降低血黏度，减轻股骨头损伤。

[Abstract] Objective To investigate the mechanism of action of hyperbaric oxygen（HBO）in treatment for SANFH in rabbit model with SANFH through assaying the serum concentration of thromboxane B2（TXA2）and prostaglandin I2（PGI2）and femoralhead. Methods Thirty-two New Zealand white rabbits were randomly divided into two groups according to table of random digit：normal control group（10 cases）and model group（22 cases）.The model group was subdivided into non-intervention group（10 cases）and HPO group（10 cases）after creating SANFH model through injection of endotoxin and methyl-prednisolone. Assayed and compared the difference of serum concentration of thromboxane B2（TXB2，stable metabolites of TXA2）and 6-keto prostaglandin F1α（6-keto-PGF1α，stable metabolites of PGI2）in three groups. Results There was no apparent difference of serum concentration of TXB2，6-keto-PGF1α and hemorheology index between control group and model group before creating model（all P>0.05）. The concentration of TXB2 and hemorheology index in model group was significantly higher than that in control group after creating model，whereas the concentration of 6-keto-PGF1α was significantly lower，there was significant difference between two groups（all P＜0.01）. There was no apparent difference of serum concentration of TXB2，6-keto-PGF1α and hemorheology index between non-HPO group and HPO group before treatment of HPO（all P>0.05）.The concentration of TXB2 and hemorheology index in HPO group was significantly lower than that in non-HPO group in second week，fouth week and sixth week after treatment of HPO，whereas the concentration of 6-keto-PGF1α was significantly higher，there was significant difference between two groups（all P＜0.01）. Results HPO can correct TXA2/PGI2 inballance in blood of rabbits with SANFH，lower blood viscosity and reduce the femoral head injury.[Key
words] Avascularnecrosis of the femoral head；Hormone；Hyperbaric oxygen；TXA2；PGI2；Hemorheology；Blood
激素性股骨头坏死（steroid-induced avascular necrosis of the femoral head，SANFH）是临床骨科常见的难治疾病之一，其发病机制较为复杂[1]。

有文献报道，SANFH的发生和发展与血清血栓素A2（thromboxane，TXA2）、前列腺素I2（prostaglandin I2，PGI2）的平衡有关[2]，凝血功能障碍亦参与其中[3]。

高压氧（hyperbaric oxygen，HBO）治疗SANFH有一定的疗效[4]，但有关HBO对TXA2-PGI2平衡及机体凝血功能影响报道较少。

为此，笔者测定了兔SANFH模型及制模后HBO治疗后不同时间点血清TXA2、PGI2及血液流变学的动态变化，旨在探讨HBO治疗SANFH的可能机制，为临床治疗SANFH决策提供参考。

1 材料与方法
1.1 实验动物及分组
健康新西兰白兔32只，雄性；20～26周龄，平均（23.16±2.03）周；体质量2.5～3.5 kg，平均（3.04±0.37）kg；由徐州医学院动物实验中心提供，实验过程中均于适应性标准条件下分笼饲养。

按照随机数字表法，将32只兔分为两组：正常对照组10只，模型组22只；建模成功后又将模型组随机分为非干预组（N-HPO）和HPO组（各10只，建模后处死2例证实为建模成功）。

1.2 仪器与试剂
YZB/0821-2005医用单人纯氧加压舱（由宁波高压氧仓总厂生产）；Imark 酶标仪（美国Roche Diagnostic公司生产）；ELF6微型离心机（美国ESSENSCIEN 公司生产）；HH-W420/600数显恒温水浴箱（西安禾普生物科技有限公司生产）；LBY-N6Compact全自动血液流变仪（北京普利生仪器有限公司生产）；甲基强的松龙（Spectrum，由上海劲马生物科技有限公司生产）；大肠杆菌内毒素（由上海申索试剂有限公司生产）。

1.3 方法
参考Yamamoto的制模方法，将模型组兔使用大肠杆菌内毒素20 μg/kg，用生理盐水稀释至10 mL，沿兔耳缘静脉缓慢推注，1 min推注完毕，24 h重复1次；甲强龙30 mg/kg耳缘静脉推注，1次/d，连续10 d。

建模期间每天使用青霉素20万U静脉推注预防感染，建模完成后至处死期间隔天使用。

建模完成后HBO组兔采用HBO干预：纯氧洗舱5 min后升压15 min至0.2 MPa，在此稳压期间吸氧40 min后减压20 min至常压，兔出舱。

HBO组兔于建模成功后即时、HPO干预后2周、HPO干预后4周、HPO干预后6周，晨起空腹抽取一侧耳缘静脉血3 mL，正常对照组和N-HPO组兔建模成功后即时采取晨起空腹一侧耳缘静脉血3ml，静置10 min，3000 r/min离心10 min，取上清液血清-20℃冰箱保存待测。

采用酶联免疫吸附法（Enzyme linked immunosorbnent assay，ELISA法）集中检测血栓素B2（thromboxane B2，TXB2，TXA2的稳定代谢产物）、6-酮-
前列腺素F1α（6-keto prostaglandin F1α，6-keto-PGF1α，PGI2的稳定代谢产物）。

各组兔均同时于另一侧耳缘静脉抽血4 mL，肝素防凝后全自动血液流变仪测定血液流变学指标。

1.4 统计学处理
采用SPSS13.0统计学软件。

计量资料数据以均数±标准差（x±s）表示，多组比较采用单因素方差分析，两两比较采用q检验。

P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 各组SANFH兔血清TXB2和6-keto-PGF1α浓度比较
各组SANFH兔血清TXB2和6-keto-PGF1α浓度比较见表1和表2。

由表1可见，建模前模型组和对照组的血清TXB2和6-keto-PGF1α浓度比较无明显差异（P>0.05），建模成功后，模型组的血清TXB2浓度显著高于对照组，而血清6-keto-PGF1α浓度显著低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.01）；由表2可见，治疗前HPO组和N-HPO组的血清TXB2、6-keto-PGF1α浓度无明显差异（P>0.05），建模成功后2周、4周、6周HPO组的血清TXB2浓度均显著低于N-HPO组，而血清6-keto-PGF1α浓度均显著高于N-HPO组，差异有统计学意义（F=25.87，F=16.93，q检验，P＜0.01）。

表1 建模前后模型组和对照组的血清TXB2和6-keto-PGF1α浓度比较（x±s，pg/mL）
注：与对照组相比，*P>0.05，#P＜0.01
表2 治疗前后HPO组和N-HPO组的血清TXB2、6-keto-PGF1α浓度比较（pg/mL，x±s）
注：与N-HPO组相比，*P>0.05，#P＜0.01，▼P＜0.01，▽P＜0.01
2.2 各组SANFH兔血流变指标比较
见表3和表4。

由表3可见，建模前模型组和对照组的血流变指标无明显差异（P>0.05），建模成功后，模型组的全血黏度、血浆黏度和纤维蛋白原均显著高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.01）；由表4可见，治疗前HPO组和N-HPO 组的的血流变指标无明显差异（P>0.05），建模成功后2周、4周、6周HPO组的全血黏度、血浆黏度和纤维蛋白原均显著低于N-HPO组，差异有统计学意义（F=25.08，F=16.67，F=20.07，F=25.44，均P＜0.01）。

表3 建模前后模型组和对照组的血流变指标（x±s）
注：与对照组相比，*P>0.05，﹟P＜0.01
表4 治疗前后HPO组和N-HPO组的血液流变学指标比较（x±s）
注：与对照组相比，*P>0.05，﹟P＜0.05，▽P＜0.01
3 讨论
SANFH是指因大剂量应用糖皮质激素造成股骨头内骨组织、骨髓造血细胞及脂肪细胞死亡的病理过程，其确切发病机制尚未明确。

有研究表明[5，6]，SANFH的发病机制可能与下列因素有关：①长期应用糖皮质激素可引起体内血脂代谢紊乱，骨髓内脂肪细胞堆积、压力增高和血液循环障碍从而导致股骨头血供异常；②可致基因突变使血液处于高凝低纤溶状态，从而介导股骨头静脉内血栓形成，造成骨细胞缺血坏死，组织结构和功能受损；③可使血黏度增加，高黏度的血液在股骨头内易瘀滞，在局部形成微小血栓，从而导致微循环灌注量下降。

而近年来研究发现SANFH发生和发展与TXA2和PGI2的平衡密切相关。

TXA2和PGI2是体内生物活性很强的花生四烯酸代谢产物，TXA2有很强的促凝作用，主要在血小板内合成；PGI2主要在血管内皮细胞内合成，是一种有效的血管扩张剂及抗血小板积聚剂[7]。

当血管内皮细胞功能受抑制时，TXA2产生增多和或PGI2TF合成增多时，TXA2和PGI2的平衡失调，使纤溶系统及血小板等功能紊乱，产生血管内凝血，导致股骨头局部血管缺血。

HBO治疗SANFH的原因目前尚未完全明了，考虑与HBO能迅速提高血氧分压和氧含量，增加弥散量和弥散距离有关。

组织氧分压增高有利于增强破骨细胞和成骨细胞活性，使成纤维细胞增殖、胶原纤维生成和新血管形成，加快组织修复和愈合，从而有助于股骨头坏死愈合[8]。

国内有关HPO治疗SANFH时血中TXA2、PGI2和血流变学变化的报道较少，笔者研究了兔SANFH时血中的TXA2、PGI2和血液流变学指标变化，并于HBO治疗后进行了动态监测，以期深入地探讨HBO治疗SANFH的可能机制。

本研究中SANFH兔的TXB2浓度和血液流变学指标显著高于正常对照组，血清6-keto-PGF1α浓度显著低于正常对照组；HPO治疗后2周、4周、6周HPO组的血清TXB2浓度和血流变指标均显著低于N-HPO组，而血清6-keto-PGF1α浓度均显著高于N-HPO组。

从本研究结果分析，笔者认为HBO 可能通过改善体内血液高粘高凝状态，使血小板活性减弱，修复受损的血管内皮细胞，降低TXA2水平，提高PGI2水平，恢复了TXA2-PGI2平衡，从而改善股骨头微循环和促进其血供等机制来防治SANFH。

[参考文献]
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