唑来膦酸对乳腺癌治疗相关骨流失保护作用的研究进展

乳腺癌是女性最为常见的恶性肿瘤之一。化疗及内分泌治疗显著改善了早期乳腺癌患者的预后,然而肿瘤治疗带来的骨流失问题值得关注。内分泌治疗通过降低雌激素水平发挥治疗作用;化疗可导致绝经前女性卵巢功能衰竭,同样使体内雌激素水平显著下降。而低雌激素水平减少骨生成、增加骨吸收,使骨质流失和骨质疏松症的发病率增加、骨折风险升高。第三代双膦酸盐唑来膦酸是一种特异性地作用于骨的二磷酸化合物,已被证实通过抑制破骨细胞活性和诱导破骨细胞凋亡来抑制骨吸收。本文将对唑来膦酸防治女性乳腺癌患者相关骨流失的临床研究进展进行综述。     

甲状旁腺激素联合阿仑膦酸钠对大鼠骨质疏松性骨折骨痂血管形成的影响

目的探讨甲状旁腺激素联合阿仑膦酸钠对大鼠骨质疏松性骨折骨痂血管形成及骨折愈合的影响。方法 75只雌性SD大鼠随机分为5组:假手术组、去势组、甲状旁腺素组、阿仑膦酸钠组、联合用药组,每组15只,首先行双侧卵巢切除术,术后4周行右侧股骨干骨折髓内固定术,以构建大鼠骨质疏松性骨折动物模型。观察并评估骨折愈合,检测骨痂生物力学和骨密度(bone mineral density,BMD),检测血清血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和骨形成发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)浓度,观察骨痂形态结构,检测骨痂VEGF表达。结果去势组较假手术组骨折愈合评分、骨痂生物力学强度、骨痂BMD、血清BMP-2和VEGF浓度、骨痂VEGF蛋白表达、骨痂微血管数均显著降低(P0.05),甲状旁腺素组、阿仑膦酸钠组、联合用药组较去势组上述指标均升高,其中以联合用药组升高最显著(P0.05)。结论甲状旁腺激素联合阿仑膦酸钠通过介导VEGF,上调BMP-2表达,促进骨质疏松性骨折大鼠骨痂血管形成,增加骨密度,改善生物力学强度及骨组织形态学,加快骨折愈合。     

双膦酸盐与骨折愈合和非典型性骨折

典型的骨折愈合过程包括血肿和炎症反应、原始软骨痂形成、成熟板层骨形成以及骨板重建和塑形等4个时期。骨重建包括骨吸收和骨形成两个方面。软骨痂和硬骨痂重建对骨折愈合具有重要意义。双膦酸盐类药理基础在于抑制破骨细胞活性和骨转化水平,通过干预骨重建对骨折愈合产生影响。长期使用双膦酸盐不利于骨折愈合,有引起股骨非典型性骨折发生的危险。     

双膦酸盐与骨折愈合和非典型性骨折

典型的骨折愈合过程包括血肿和炎症反应、原始软骨痂形成、成熟板层骨形成以及骨板重建和塑形等四个时期。骨重建包括骨吸收和骨形成两个方面。软骨痂和硬骨痂重建对骨折愈合具有重要意义。双膦酸盐类药理基础在于抑制破骨细胞活性和骨转化水平,通过干预骨重建对骨折愈合产生影响。长期使用双膦酸盐不利于骨折愈合,有引起股骨非典型性骨折发生的危险。     

阿仑膦酸钠和强骨胶囊单用与合用对大鼠骨质疏松性骨折骨愈合影响的实验研究

目的通过骨质疏松性骨折动物模型,观察阿仑膦酸钠、强骨胶囊单用及合用对骨折愈合的影响,以探讨中西医结合治疗骨质疏松性骨折的意义。方法 70只SD大鼠给予维甲酸灌胃,制造骨质疏松性骨折模型成功后分别予以阿仑膦酸钠、强骨胶囊及两药合用,于2周、4周和6周处死5只试验鼠,进行骨痂大小的测量及组织学研究。结果 2周时合用组骨痂大小较其他组无显著差异;4周时合用组骨痂大小较阿仑膦酸钠组小,较强骨胶囊组大;6周时各组骨痂大小无异。组织学检测发现阿仑膦酸钠组破骨细胞数目最少,骨小梁成熟较其他组缓慢;强骨胶囊组成骨细胞数目最多,小梁骨成熟最快;强骨胶囊联合阿仑膦酸钠组与对照组无差别。结论强骨胶囊与阿仑膦酸钠联合使用治疗维甲酸所致大鼠骨质疏松性骨折疗效并不显著。     

Micro-CT评价唑来膦酸对磨损颗粒诱导假体周围骨溶解模型的抑制作用

目的 :研究唑来膦酸对磨损颗粒诱导假体周围骨溶解大鼠模型的骨微结构的影响。方法 :选取30只成年雄性SPF级SD大鼠(重250~300 g),随机分成假手术组、模型组和唑来膦酸组,每组10只。通过往大鼠右侧股骨置入钛钉和聚乙烯颗粒进行造模,术后3 d假手术组、模型组皮下注射0.9%生理盐水2 ml/kg,唑来膦酸组皮下注射唑来磷酸0.1 mg/kg,每周1次,共8周。8周后取各组大鼠右侧股骨标本采用Micro-CT对大鼠股骨松质骨微结构进行扫描,应用三维重建处理和分析软件进行处理得到图像及BMD、BV/TV、Tb.N、Tb.Th、SMI、BS/BV、Tb.Sp、Tb.Pf等参数进行分析。结果:Micro-CT三维成像显示,模型组大鼠股骨骨密度较假手术组明显下降,骨微结构破坏严重,骨小梁稀疏变细,连续性降低;唑来膦酸组与模型组比较,骨微结构又出现明显改善。对大鼠股骨微结构的Micro-CT参数进行分析,模型组大鼠股骨BMD(0.081±0.020)明显低于假手术组(0.160±0.018)及唑来膦酸组(0.125±0.012),差异有统计学意义;模型组大鼠股骨BV/TV(10.563±1.070)低于假手术组(27.935±1.834)及唑来膦酸组(14.559±1.258),差异有统计学意义;模型组大鼠股骨Tb.N(1.005±0.165)低于假手术组(2.058±0.108)及唑来膦酸组(1.515±0.126),差异均有统计学意义;模型组大鼠股骨Tb.Th(0.075±0.016)明显低于假手术组(0.158±0.016)及唑来膦酸组(0.124±0.011),差异均有统计学意义。同时,模型组大鼠股骨SMI(1.817±0.127)明显高于假手术组(1.104±0.120)及唑来膦酸组(1.547±0.122),差异均有统计学意义;模型组大鼠股骨BS/BV(35.784±1.650)明显高于假手术组(21.506±2.771)及唑来膦酸组(30.399±2.730);模型组大鼠股骨Tb.Sp(0.735±0.107)高于假手术组(0.423±0.057)及唑来膦酸组(0.577±0.082),差异均有统计学意义;模型组大鼠股骨Tb.Pf(9.088±1.283)明显高于假手术组(2.447±0.703)及唑来膦酸组(5.862±1.042),差异有统计学意义。结论:唑来膦酸可以通过改变大鼠骨微结构达到抑制磨损颗粒诱发的骨溶解的作用,为使用唑类酸作为一种治疗性干预手段来防止假骨溶解提供了科学依据。     

骨折早期调节RANKL表达对骨折愈合影响的实验研究

目的通过对大鼠股骨骨折早期局部应用重组人骨保护素Fc融合蛋白(OPG-Fc),研究调节骨保护素(OPG)和核因子-κB受体活化因子配体(RANKL)的表达变化对骨折早期的影响,探讨其表达调节方式及作用机制。方法 48只雌性SD大鼠随机分成实验组和对照组,每组24只。建立大鼠股骨骨折模型,于术后第7天、第14天、第21天、第28天4个时间节段分批处死模型,标本切片后通过HE染色观察骨折愈合情况,免疫组织化学染色研究破骨细胞数量变化。结果 HE染色示单纯骨折组呈典型骨折愈合过程,而骨折局部注射OPG组骨痂形成及改造提前,骨折愈合加速。免疫组织化学染色显示在第7天、第14天、第21天、第28天各个时间节段单纯骨折组破骨细胞计数值均高于骨折应用OPG组,差异有统计学意义(P0.05)。结论骨折早期调节RANKL表达,当RANKL/OPG比值减小时,骨折局部破骨细胞减少,骨痂形成增多,骨折愈合加速。     

仙灵骨葆胶囊联合阿仑膦酸钠对骨质疏松骨折大鼠骨痂血管形成的影响

目的探讨仙灵骨葆胶囊联合阿仑膦酸钠对骨质疏松性骨折大鼠骨痂血管形成及VEGF、BMP-2表达的影响。方法50只雌性SD大鼠随机分为假手术组(SHAM组)、模型组(MODEL组)、仙灵骨葆组(XLGB组)、阿仑膦酸钠组(ALLSN组)、联合药物组(LHYW组),10只/组,构建骨质疏松性骨折大鼠模型,放射性X线观察评估骨折愈合,双能X线检测骨密度,Mirco-CT检测骨结构形态学参数,番红O固绿染色观察骨痂组织形态学,免疫组化检测骨痂VEGF和BMP-2蛋白表达。结果所有实验大鼠均进入结果分析。与SHAM组比较,MODEL组大鼠骨折愈合评分、骨密度、骨组织形态学参数、骨痂VEGF和BMP-2表达均显著降低(P0.05),与MODEL组比较,XLGB组、ALLSN组和LHYY组骨折愈合评分、骨密度、骨组织形态学参数、骨痂VEGF和BMP-2表达均显著升高(P0.05),尤以LHYY组最高。SHAM组骨小梁结构正常,几乎均为骨性骨痂。MODEL组骨小梁明显稀疏、断裂,未见明显骨性骨痂。XLGB组和ALLSN组骨小梁增多,排列稍紊乱,大部分为骨性骨痂。LHYW组骨小梁明显增多,排列密集整齐,大量骨性骨痂。结论仙灵骨葆胶囊联合阿仑膦酸钠可能通过介导提高骨质疏松性骨折大鼠骨生长因子VEGF和BMP-2表达,促进骨痂血管形成,加速骨痂形成,增加骨密度,改善骨结构形态,促进骨折愈合。     

Micro-CT评价新型低弹β钛合金对动物骨质疏松性骨折愈合的影响

目的micro-CT评价新型低弹β钛合金内植物对大鼠骨质疏松骨折愈合的作用及应力遮挡效应。方法SD雌性大鼠去势,建立骨质疏松动物模型,采用Utvag方法制备双股骨骨折模型,选用弹性模量分别为110GPa和30GPa的钛合金制成髓内针固定骨折,左侧为高弹组,右侧为低弹组,分别于术后2、4、6、12w行micro-CT测定,检测骨小梁的体积(BV)、样本体积(TV)、骨体积分数(BVF)、骨小梁间隙(Tb.Sp)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数(Tb.N)和结构模型指数(SMI)等指标,比较两种弹性模量钛合金植入物对骨折骨痂形成的影响,并进行统计学分析。结果骨质疏松大鼠股骨骨折后4w,兴趣区域1(ROI1)区,低弹组除TV、Tb.Sp高于高弹组外,BV、BVF、Tb.Th均低于高弹组;术后6w,ROI1区,低弹组TV值高于高弹组,其余差异无显著性;术后12w,ROI1区,低弹组TV、BV、Tb.N、Tb.Th、SMI均高于高弹组。ROI2区,低弹组BV、BVF、SMI均高于高弹组。结论新型低弹β钛合金内植物有利于大鼠骨质疏松骨折早期骨痂的形成,并提高骨折愈合的远期质量,减少了骨折固定节段的骨量丢失。     

戊酸雌二醇对去势大鼠骨折愈合影响的实验研究

目的 探讨戊酸雌二醇在骨质疏松性骨折愈合过程中的作用,为绝经后骨质疏松性骨折的治疗提供理论依据.方法 选用6月龄雌性Sprague-Dawley(SD)大鼠54只,实验分为SHAM组(假手术组)、OVX组(去势组)、补佳乐组.除SHAM组外,其余各组均切除双侧卵巢建立骨质疏松动物模型.去势后8周各组行右股骨骨折建立骨折模型,同时补佳乐组按0.104(mg·kg-1·d-1)灌胃.3组均在骨折后第2、4、6、8周处死大鼠后行放射学观察骨痂变化,骨痂HE染色及成骨细胞、破骨细胞计数.结果 ①放射学:OVX组骨痂密度影低,8周时OVX组骨折线仍然存在,SHAM组和补佳乐组骨折线模糊甚至消失.②骨痂组织学:OVX组骨小梁表面破骨细胞明显增多,成骨细胞也较多,呈骨高转换状态.8周时骨小梁变细、中断,软骨成分仍较多,软骨性骨痂向骨性骨痂转化缓慢;SHAM组和补佳乐组随骨折愈合骨小梁逐渐增加成熟,小梁骨粗大,排列紧密,骨小梁表面成骨细胞体积大,胞浆丰富,破骨细胞减少.③成骨、破骨细胞指数:2、4周OVX组破骨细胞指数大于补佳乐组和SHAM组.成骨细胞指数在3组间差异无显著性.结论 戊酸雌二醇对于促进绝经后骨质疏松性骨折早期愈合有效.     

白茅苷对去卵巢大鼠骨髓间充质干细胞功能和骨量的影响

目的观察白茅苷治疗去卵巢大鼠骨髓间充质干细胞功能和骨量的影响并初步探索可能机制。方法通过双侧去卵巢建立骨质疏松大鼠模型;随后随机分为假手术组(Sham)、去卵巢组(OVX)以及白茅苷组(BMG),每组10只;其中BMG组去卵巢大鼠每天给予白茅苷(20 mg/kg)灌胃治疗;待12周治疗结束后分离培养各组大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),使用碱性磷酸酶(ALP)和茜素红(ARS)染色并使用蛋白质印迹检测BMP-2、Runx2、OPN、OCN、ALP和Col1蛋白表达;进一步使用Micro-CT和骨生物力学检测观察治疗效果。结果 OVX组大鼠BMSCs向成骨细胞分化后ALP和ARS染色阳性面积以及BMP-2、Runx2、OPN、OCN、ALP和Col1表达较Sham组明显降低(P0.05);而经过BMG治疗,BMG组大鼠BMSCs向成骨细胞分化后ALP和ARS染色阳性面积以及BMP-2、Runx2、OPN、OCN、ALP和Col1表达较OVX组明显增加(P0.05)。OVX组股骨最大载荷和弹性模量、BMD、BV/TV、Tb.N和Tb.Th较Sham组明显降低,而Tb.Sp则明显升高(P0.05)。BMG组左侧股骨最大载荷和弹性模量、BMD、BV/TV、Tb.N和Tb.Th均明显高于OVX组(P0.05),而Tb.Sp明显低于OVX组(P0.05)。结论白茅苷通过促进BMSCs诱导成骨分化来减少去卵巢大鼠骨骨密度、骨量和骨强度下降。     

朝藿定C联合骨髓间充质干细胞移植对糖皮质激素性骨质疏松小鼠骨密度和骨代谢的影响

目的 探讨朝藿定C联合骨髓间充质干细胞移植对糖皮质激素性骨质疏松小鼠骨密度和骨代谢的影响。方法 75只雄性C57BL/6小鼠分为空白对照组、模型组、朝藿定C组、干细胞移植组、联合组，每组各15只。空白对照组以0.1 mL生理盐水肌肉注射，其余4组以0.1mL地塞米松肌肉注射，2次/周，连续干预8周，以骨密度值确定造模成功。造模成功后7 d分别进行骨髓间充质干细胞移植和朝藿定C灌胃治疗，连续8周。测定骨密度和骨结构参数、血清骨代谢指标水平以及AKT蛋白磷酸化（p-AKT）水平。结果 与空白对照组比较，模型组体质量、骨矿物质含量（BMC）、骨矿物质密度（BMD）、组织矿物质含量（TMC）、组织矿物质密度（TMD）、骨体积分数（BV/TV）、骨小梁数量（Tb.N）、骨小梁厚度（Tb.Th）以及骨源性碱性磷酸酶（BALP）、Ⅰ型前胶原羧基端前肽（PINP）、AKT蛋白磷酸化水平显著降低，骨小梁分离度（Tb.Sp）显著增加，血清骨钙素（OCN）和抗酒石酸酸性磷酸酶（Trap）水平显著升高（P＜0.05）。与模型组比较，朝藿定C组、干细胞移植组和联合组小鼠体质量、BMC、BMD、TMC、TMD、BV/TV、Tb.N、Tb.Th显著增加，BALP、PINP、AKT蛋白磷酸化水平显著升高，Tb.Sp、血清OCN和Trap水平显著降低，且联合组上述指标改善优于其余2组（P＜0.05）。结论 朝藿定C联合骨髓间充质干细胞移植可促进糖皮质激素性骨质疏松小鼠骨形成，增加骨密度，改善骨微结构，其机制可能与提高骨代谢水平和活化PI3K/AKT通路有关。     

仙灵骨葆胶囊对骨质疏松性骨折大鼠骨生长因子及骨折愈合的影响

目的 探讨仙灵骨葆胶囊对骨质疏松性骨折大鼠骨生长因子BMP-2、IGF-1表达及骨折愈合的影响。方法 48只雌性SD大鼠随机分为：假手术组、模型组、雌二醇组、仙灵骨葆组，12只/组，采用“双侧卵巢切除术+右侧股骨干骨折髓内固定术”构建骨质疏松性骨折大鼠模型，评估骨折愈合情况，检测股骨骨痂BMD、股骨骨生物力学指标和血清骨代谢相关指标，检测骨痂BMP-2、IGF-1蛋白表达。结果 模型组较假手术组骨折愈合评分、股骨痂BMD、股骨骨生物力学指标（最大载荷、最大应力、最大位移）、骨痂BMP-2和IGF-I阳性表达均显著降低（P<0.05），雌二醇组、仙灵骨葆组较模型组骨折愈合评分、股骨痂BMD、股骨骨生物力学指标、骨痂BMP-2和IGF-I阳性表达均显著升高（P<0.05），均以仙灵骨葆组最高。模型组较假手术组血清骨代谢指标（BGP、PICP、TRACP-5b）均显著升高（P<0.05），雌二醇组、仙灵骨葆组较模型组血清骨代谢指标均显著降低（P<0.05），以仙灵骨葆组最低。结论 仙灵骨葆胶囊可能通过介导提高骨质疏松性骨折大鼠骨生长因子BMP-2和IGF-1表达，改善骨代谢，加速骨痂形成，增加骨密度，提高骨生物力学，促进骨折愈合。     

曲古抑菌素A促进去卵巢大鼠钛植入物骨整合

目的 探讨TSA对去卵巢大鼠TI骨整合的影响。方法 将30只健康3月龄雌性SD大鼠随机分为Sham组（n=5）和OVX组（n=25）。正常饲养3个月后,两组各选取5只大鼠处死,取股骨远端样本行Micro-CT和HE染色以鉴定是否成功建立骨质疏松模型。随后在OVX组剩余大鼠双侧股骨干骺端植入直径1.5 mm TI,并将其分为2组：Control组（n=10）和TSA组（n=10）。连续给药4周。给药结束后处死全部大鼠并取股骨样本行Micro-CT扫描、HE染色以及Masson染色,ELISA法检测,拔钉实验。结果 与Sham组对比,Micro-CT显示OVX组BMD、BV/TV、Tb.Th、Tb.N降低（P<0.05）,而Tb.Sp、SMI升高（P<0.05）,HE染色显示OVX组骨小梁数量明显降低。与Control组对比,Micro-CT显示TSA组BMD、BV/TV、Tb.Th、Tb.N 、Conn.D均升高（P<0.05）,而Tb.Sp、SMI降低（P<0.05）,HE染色、Masson染色显示TSA组骨小梁数量、新生骨数量均升高,ELISA法检测结果显示TSA组OCN、BMP2均升高,拔钉实验显示TSA组TI轴向拔出力增大。结论 TSA通过上调OCN、BMP2等成骨相关蛋白,促进骨小梁形成和新骨形成,进而改善去卵巢大鼠TI骨整合。     

化瘀补肾方对卵巢切除小鼠骨折愈合的作用

目的观察化瘀补肾方对卵巢切除小鼠骨折愈合的作用。方法 3月龄雌性C57BL/6小鼠48只分为假手术组、模型组和化瘀补肾方组各16只。模型组和化瘀补肾方组小鼠采用双侧卵巢切除术(OVX)建立骨质疏松症模型。术后12周,各组小鼠建立左侧胫骨中段骨折模型。术后给予化瘀补肾方组小鼠化瘀补肾方灌胃,给予假手术组与模型组小鼠等体积生理盐水灌胃,至骨折术后4周取材。检测各组小鼠血清雌二醇水平,采用Micro-CT检测小鼠第4腰椎及左侧胫骨的骨密度,检测左侧胫骨最大应力,对左侧胫骨石蜡切片进行阿尔辛蓝/橙黄G染色,观察骨组织形态学变化。结果 OVX后4周开始,模型组小鼠体重明显升高,并持续高于假手术组(P0.01)。骨折术后4周,模型组小鼠血清雌二醇和第四腰椎骨密度(BMD)明显低于假手术组(P0.01),化瘀补肾方组小鼠血清雌二醇水平和第四腰椎BMD高于模型组(P0.01)。Micro-CT三维重建显示,模型组左侧胫骨仍有明显的骨折线,骨痂生长不明显,化瘀补肾方组骨折线模糊,骨痂形成明显。与假手术组相比,模型组小鼠的BV/TV(P0.01)、Tb.Th(P0.05)和Tb.N(P0.01)均明显降低,Tb.Sp明显升高,化瘀补肾方组小鼠的BV/TV(P0.05)、Tb.Th(P0.05)相较于模型组则显著升高,但Tb.N、Tb.Sp差异无统计学意义。与假手术组比较,模型组小鼠胫骨的最大应力在骨折术后28 d时显著低于假手术组(P0.01),化瘀补肾方组小鼠胫骨的最大应力显著高于模型组(P0.01)。阿尔辛蓝/橙黄G染色显示,假手术组和化瘀补肾方组骨痂组织处于塑形期,可见明显骨小梁结构,而模型组骨痂组织内见大量脂肪组织,骨小梁稀疏。结论化瘀补肾方能有效促进去卵巢小鼠的骨折愈合,改善愈合骨组织的生物力学性能。     

Zoledronic acid suppresses callus remodeling but enhances callus strength in an osteoporotic rat model of fracture healing

Mini-abstractIn this study, we demonstrated that the use of zoledronic acid does not impair fracture healing, but results in superior callus size and resistance at the fracture site, which could be the consequence of a lower rate of bone turnover due to its anti-catabolic effect.ObjectiveTo investigate the effect of inhibition of bone remodeling by the bisphosphonate, zoledronic acid, on callus properties in an osteoporotic rat model of fracture healing.MethodsOvariectomized (OVX) rats were randomly divided into four treatment groups (n = 24 per group): saline control (CNT); and three systemic zoledronic acid-injected groups (0.1 mg/kg), administered 1 day (ZOLD1), 1 week (ZOLW1), and 2 weeks (ZOLW2) after fracture. Rats were killed at either 6 or 12 weeks postoperatively. Postmortem analyses included radiography, microcomputed tomography, histology, histomorphometry, biomechanical tests, and nanoindentation tests.ResultsTreatment with zoledronic acid led to a significant increase in trabecular bone volume within the callus, as well as in callus resistance, compared to those in the saline control rats; delayed administration (ZOLW2) reduced intrinsic material properties, including ultimate stress and elastic modulus, and microarchitecture parameters, including bone volume/total volume (BV/TV), trabecular thickness (Tb.Th), and connectivity density (Conn.D), compared with ZOLD1 at 12 weeks after surgery. OVX had a negative effect on the progression of endochondral ossification at 6 weeks. Zoledronic acid administration at an early stage following fracture may bind to early callus, and thus not affect subsequent callus formation and endochondral ossification, while delayed administration (ZOLW2) mildly suppresses bony callus remodeling.ConclusionThe superior results obtained with zoledronic acid (ZOLD1, ZOLW1, and ZOLW2) compared to CNT in terms of callus size and resistance could be the consequence of a lower rate of bone turnover at the fracture site due to the anti-catabolic effect of zoledronic acid. Mild suppression of callus remodeling by delayed administration did not impair the initial phase of the fracture healing process.