雷奈酸锶对骨质疏松大鼠胫骨骨缺损愈合的影响
杨苗苗1 马永清2
1.大连市口腔医院种植科，大连116021；2.大连市口腔医院口腔颌面外科，大连116021
1.大连市口腔医院种植科，大连116021；2.大连市口腔医院口腔颌面外科，大连116021
［摘 要］目的探讨雷奈酸锶对骨质疏松大鼠胫骨骨缺损愈合的影响。方法雌性3个月龄SD大鼠20只，随机选取5只记为伪手术组，其余15只行双侧卵巢摘除术。术后12周，随机选取5只大鼠记为模型组。处死伪手术组及模型组大鼠，测量胫骨及下颌骨牙槽突的骨密度及骨矿含量。剩余10只大鼠制造双侧胫骨骨缺损后随机将其分为两组，A组给予雷奈酸锶灌胃，B组给予等体积生理盐水灌胃。干预12周后处死两组大鼠，获取双侧胫骨及下颌骨标本，观察胫骨骨缺损愈合情况、制作组织切片检查骨缺损处成骨情况，测量下颌骨牙槽突骨密度及骨矿含量。结果术后12周，与伪手术组比较，模型组大鼠体重增加显著（P＜0.01），胫骨及牙槽突的骨密度与骨矿含量显著降低（P＜0.01）。胫骨骨缺损手术完成且药物干预12周后，可见胫骨骨缺损基本愈合，A组与B组大体观察无明显差异；HE染色结果显示，与B组相比，A组骨缺损处成骨质量更佳。A组下颌骨牙槽突骨密度及骨矿含量显著高于B组（P＜0.01）。结论雷奈酸锶对骨质疏松大鼠的骨缺损愈合有促进作用。
［关键词］骨质疏松；骨缺损；雷奈酸锶；胫骨；牙槽突
骨质疏松症或骨密度减低症是老年人群及绝经后妇女常见疾病，可导致骨折风险增加、骨缺损愈合不良或愈合时间延长等问题［1］。牙齿拔除后的拔牙创是牙科治疗过程中必然形成的骨缺损问题，一般情况下拔牙创3个月即可愈合良好，然而在上述人群中骨缺损愈合并不顺利，往往需要更长的时间。因此找到一种药物促进骨缺损的愈合速度与愈合质量具有显著的临床意义［2］。雷奈酸锶同时具有促进骨形成和抑制骨吸收的双重作用，具有一定的临床应用价值［3］。本研究通过建立骨质疏松大鼠骨缺损的模型并给予雷奈酸锶治疗，观察其对骨缺损愈合的促进作用，为临床药物的应用提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 验动物
选择3个月龄的健康成年雌性SD大鼠20只，体重为220～270 g（清洁级，吉林亿斯实验动物中心提供）。实验开始前，动物在昼夜节律为12 h、自由饮食条件下饲养，经观察，将动物毛发色泽正常、无缺失牙、行动敏捷并自由摄食者纳入实验。
1.2 法
1.2.1 质疏松大鼠模型的建立20只雌性SD大鼠编号，称量体重。随机选取5只记为伪手术组，切开背部皮肤暴露双侧卵巢，不予摘除直接缝合；其余15只大鼠接受双侧卵巢摘除术。术后饲养12周。15只去卵巢大鼠随机选择5只记为模型组。称量伪手术组及模型组大鼠体重，两组大鼠均处死检测胫骨及下颌骨牙槽突的骨密度及骨矿含量。
1.2.2 骨骨缺损模型的建立及药物干预剩余10只去卵巢大鼠于双侧胫骨制造等量骨缺损，术后随机分为两组，每组5只。A组给予雷奈酸锶混悬液灌胃，雷奈酸锶给予量为500 mg/（kg·d），B组给予等体积生理盐水灌胃，灌胃液体量均为3m l/d。饲养12周后处死A、B两组大鼠，获取双侧胫骨及下颌骨标本。观察胫骨骨缺损区愈合情况，制作骨缺损区组织切片，HE染色，显微镜下观察骨组织；测量下颌骨牙槽突骨密度及骨矿含量。
1.3 计学分析
采用统计软件SPSS 16.0对实验数据进行分析，计量资料以均数±标准差（.jpg)
±s）表示，采用t检验。计数资料以率表示，采用χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。
±s）表示，采用t检验。计数资料以率表示，采用χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。2 结果
2.1 组大鼠体重、骨密度与骨矿含量结果的比较
手术后经过12周的喂养，伪手术组与模型组大鼠体重均有增加（P＜0.01），与伪手术组体重增加量比较，模型组体重增加更为显著（P＜0.01）（表1）。模型组大鼠胫骨及下颌骨牙槽突的骨密度与骨矿含量均低于伪手术组，差异有统计学意义（表2）。
表1 手术12周后大鼠体重变化的比较（g，.jpg)
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与同组术前比较，*P＜0.01；与伪手术组术后12周比较，#P＜0.01
表2 手术12周后大鼠骨密度及骨矿含量差异的比较（.jpg)
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与伪手术组比较，*P＜0.01
2.2 骨标本大体观察
骨缺损手术12周后，A、B两组胫骨骨缺损处均已基本愈合，骨缺损边界不明显，肉眼未见纤维结缔组织及脂肪组织长入，A组与B组无显著区别。
2.3 骨标本HE染色
胫骨骨缺损处组织HE染色镜下结果显示，A、B两组均不可见骨缺损边缘；与B组相比，A组骨小梁较为密集，成熟度较高（图1，图2）。
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图1 A组雷奈酸锶灌胃12周后（HE，×100）
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图2 B组生理盐水灌胃12周后（HE，×100）
2.4 组大鼠牙槽突骨密度及骨矿含量测量结果的比较
A、B两组实验室处死后，测量牙槽突骨密度及骨矿含量，A组骨密度及骨矿含量高于B组，且高于模型组，差异有统计学意义（P＜0.01）；B组骨密度及骨矿含量与模型组比较差异无统计学意义（P＞0.05）（表3）。
表3 灌胃12周后大鼠下颌骨牙槽突骨密度及骨矿含量的比较（.jpg)
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与B组、模型组比较，*P＜0.01
3 讨论
骨质疏松症是一种以低骨量及骨组织微结构破坏为特征的全身代谢性疾病。目前，全世界有超过2亿的人患有骨质疏松或骨密度降低。这一人群骨脆性高，易发生脊柱、髋骨和手腕的骨折，骨折后往往愈合缓慢或不良，有很高的致残率［4］。骨质疏松成为危害中老年健康的常见病，停经后妇女因雌激素的降低成为骨质疏松的高发群体［5］。随着社会的老龄化，骨质疏松患者的数量越来越多。本实验通过手术摘除成年雌性SD大鼠双侧卵巢成功建立了骨质疏松大鼠模型，用于进一步的研究。
因外伤或肿瘤的原因造成的颌面部、四肢和脊柱骨质缺损的修复重建一直是临床上备受关注的重要课题。对于骨质疏松患者来说，由于患者骨代谢的异常，骨量的丧失进行性加重，骨折很难达到理想的愈合，延期愈合、不愈合和固定松动时有发生。因此，如何加强骨质疏松患者的成骨能力，促进新骨生成，缩短骨愈合时间，成为困扰外科医生的一个难题［6］。目前研究的焦点在于如何增强骨再生能力或者抑制破骨细胞活性来有效抑制骨量的丧失，维持骨吸收和骨再生的平衡，从而有效防治骨质疏松引起的各种并发症。
锶是人体必需的微量元素，存在于人体绝大部分组织中，其中，以骨和牙齿中尤为明显，在体内能够参与血液凝固、内分泌调节以及骨生长发育等［7-8］。随着研究的深入，人们发现，锶对骨代谢有双重作用，既促进成骨细胞分化同时又抑制破骨细胞形成，其中在促使成骨细胞分化过程中碱性磷酸酶、骨唾液酸糖蛋白表达增加，并促进成骨细胞向成熟、矿化阶段分化［9］。锶能直接或通过基质介导抑制破骨细胞分化，降低骨的吸收［10-11］。在锶的作用下，破骨细胞分化过程中表面标志物碳酸酐酶、玻连蛋白受体表达降低，抑制破骨细胞的分化［12］；锶还能促进破骨细胞的凋亡从而抑制破骨作用［13］。Ammann等［14］给小鼠喂食高锶饮食2年后观察发现，小鼠椎骨骨量明显增加，骨小梁的数量以及骨膜厚度均有增加，松质骨以及皮质骨结构得到改善，强度增加，生物力学强度尤其是桡屈强度增加明显，其进一步实验更证实了锶的长期应用不会影响小鼠的骨矿化过程。
雷奈酸锶是由法国Servier公司开发的，临床上用于预防及治疗骨质疏松症的药物，它能够在抑制骨吸收的同时促进骨形成，使骨的数量与质量均得到改善［15］。雷奈酸锶在临床上主要用于降低绝经后的妇女发生椎体和髋部骨折的风险，连续长期服用不会增加不良反应的发生［16］。因此本实验中在骨质疏松大鼠的胫骨上制造骨缺损，给予雷奈酸锶灌胃，以生理盐水为对照，验证雷奈酸锶对新生骨的数量及质量的影响。实验结果显示，在骨缺损发生12周后，从大体上观察骨质疏松大鼠骨缺损基本愈合。然而，从骨缺损处的骨组织切片可以看到，给予雷奈酸锶药物干预的实验组大鼠再生的骨组织更加成熟，成骨质量高于对照动物。
骨质疏松患者骨折及骨缺损愈合受到影响，易发生愈合不良或延期［17-18］。拔牙创是在正常的医疗行为下产生的不可避免的一类牙槽骨骨缺损，中老年人更易遭受这种境况［19-20］。拔牙创的良好愈合为后续的牙齿修复特别是种植义齿的修复提供良好的基础与环境。牙齿缺失后对颌牙齿及邻近牙齿，甚至全部口内预留牙齿的位置会因为缺失牙齿的空隙而发生变化，越早修复缺失牙齿对整个牙列的影响就越小，因此缩短牙槽突拔牙创的愈合时间、改善骨愈合的质量十分重要。本实验结果显示给予雷奈酸锶12周后，胫骨骨缺损愈合更好，牙槽突骨密度及骨矿含量显著升高。
综上所述，雷奈酸锶的应用可改善胫骨骨缺损愈合的质量，提高牙槽突骨密度及骨矿含量，推测口服雷奈酸锶用以改善骨质疏松患者牙槽突拔牙创骨愈合质量具有一定的可行性。
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Influence of strontium ranelate on tibial bone defect healing in rats w ith osteoporosis
YANGMiao-miao1MA Yong-qing2
1.Department of Implantation，Dalian Stomatological Hospital，Dalian 116021，China；2.Department of Oral and Maxillofacial Surgery，Dalian Stomatological Hospital，Dalian 116021，China
1.Department of Implantation，Dalian Stomatological Hospital，Dalian 116021，China；2.Department of Oral and Maxillofacial Surgery，Dalian Stomatological Hospital，Dalian 116021，China
［Abstract］Objective To discuss the influence of strontium ranelate on tibial bone defect healing in rats with osteoporosis.Methods 30 female SD rats of 3months old were selected and randomly divided into sham operation group（n= 5）and the other 15 rates were given bilateral ovariectomy.At 12 weeks after operation，5 rats were random ly selected as model group.Rats in the sham operation group and the model group were sacrificed，and bone mineral density（BMD）and bonemineral content（BMC）of tibia andmandibular alveolar process were determined.The other 10 ratsweremade bilateral tibial bone defect and randomly divided into two groups.Rats in group A were given strontium ranelate gavage，and those in group B were given same volume of saline gavage.After 12 weeks of intervention，the rats in both groups were sacrificed to obtain their bilateral tibia and mandible model.The healing condition of tibial bone defect was observed，the osteogenesis condition of tibial bone defectwas detected by tissue sections，and BMD and BMC ofmandibular alveolar process were determined.Resu lts At 12 weeks of operation，the weight gain was significantly higher in the model group than that in the sham operation group（P＜0.01），and the BMD and BMC were significantly lower in the model group than those in the sham operation group（P＜0.01）.At 12 weeks of drug intervention after tibial bone defect operation，general healing of tibia could be observed.The general observations between group A and group B showed no significant difference.Results of HE staining showed that osteogenesis wasmore significant at bone defect in group A than that in group B，and BMD and BMC of mandibular alveolar process were significantly higher in group A than in group B（P＜0.01）.Conclusion Strontium ranelate has a positive effect on bone defecthealing in ratswith osteoporosis.
［Key words］Osteoporosis；Bone defect；Strontium ranelate；Tibial bone；Alveolar process
［中图分类号］R580［文献标识码］A
［文章编号］1674-4721（2016）07（c）-0011-04
（收稿日期：2016-04-08 本文编辑：卫 轲）