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目的:通过补肾活血汤对激素性股骨头缺血坏死兔模型的干预,观察其对股骨头内主要成分含量、骨生物力学的影响,并检测骨组织中wnt/β-catenin信号通路上成骨和成脂相关因子基因和蛋白的表达,由此来探讨补肾活血汤防治激素性股骨头缺坏死兔模型的机制。方法:6月龄新西兰大白兔104只,随机分成空白组26只,造模组78只。造模组采用贺氏造模法建立激素性股骨头缺血坏死兔模型,经HE染色进行模型鉴定。将造模成功的53只大白兔,随机分成模型组27只和治疗组26只。鉴定造模成功1周后,3组动物进行灌胃,治疗组用补肾活血汤5.05 g/kg/d,每天分早晚两次在相同时间灌胃,连续8周,模型组和空白组采用等量的生理盐水进行灌胃,时间一致。在干预满6周和8周时,分别处死一半兔子,取右侧股骨头检测生物力学指标(弹性模量、最大载荷、应变能力)和股骨头主要成分含量(钙和羟脯氨酸)。用RT-PCR和Western Blot方法检测左侧股骨头Wnt/p-catenin信号通路上成骨和成脂相关因子的基因和蛋白表达。比较蛋白同组间6周和8周时,3组间6周和3组间8周时以上各指标的变化与联系;比较基因6周时3组间的变化。结果:1光镜观察空白组软骨层较厚,软骨细胞数量正常;骨小梁完整,排列规则,形态正常;偶见空骨陷窝;骨髓腔内造血细胞丰富,脂肪细胞较少。模型组软骨细胞大量减少、软骨层变薄甚至缺损;骨髓腔内填充大量的脂肪细胞,脂肪细胞增大或互相融合成大泡;骨髓造血细胞减少,部分造血细胞核碎裂、核溶解,部分骨细胞固缩或消失、骨陷窝空虚多见;骨小梁变细、稀疏、连续性中断、散乱,部分骨小梁出现坏死。2空骨陷窝率与模型组相比,空白组空骨陷窝率较低,为(10.06±0.13)%;模型组明显增高,为(29.68±1.23)%;两者有显著性差异P<0.01。3股骨头主要成分含量检测3.1 骨羟脯氨酸含量:6周与8周比较,空白组、模型组、治疗组三组间均无差异(P>0.05)。6周、8周时的趋势:空白组>治疗组>模型组。8周和6周比较,空白组、治疗组明显增高,模型组略有增高。其中,空白组与模型组比较,6周、8周都有统计学意义(P<0.05);模型组与治疗组比较,6周有统计学意义(P<0.05),8周有显著的统计学意义(P<0.01)。其余各组间无差异。3.2骨钙含量:6周与8周比较,空白组、治疗组组间均无差异(P>0.05),模型组间有统计学意义(P<0.05)。6周和8周趋势:空白组>治疗组>模型组;空白组和治疗组明显增高,模型组明显降低。空白组与模型组比较,6周(P<0.01)、8周(P<0.05)有统计学意义;模型组与治疗组比较,6周(P<0.05)、8周(P<0.01)有统计学意义。4股骨头生物力学检测4.1 骨材料力学指标:弹性模量比较6周、8周趋势:空白组>治疗组>模型组,组间差异有统计学意义(P<0.05)。6周和8周比较,模型组有统计学意义(P<0.05)。6周时,空白组与模型组、模型组与治疗组比较,均有统计学意义(P<0.05)。8周时,空白组与模型组比较,有统计学意义(P<0.05):模型组与治疗组比较,有显著统计学意义(P<0.01)4.2骨结构力学指标:应变能力6周时:空白组>治疗组>模型组,组间差异有显著统计学意义(P<0.01);8周时:空白组>治疗组>模型组,组间差异有统计学意义(P<0.05)。其中,空白组与模型组比较,6周、8周有显著的统计学意义(P<0.01);模型组与治疗组比较,6周、8周有统计学意义(P<0.05)。6周和8周比较,空白组明显增高,模型组略增高,治疗组略降低。最大载荷值6周和8周趋势:治疗组>模型组、空白组>模型组,组间差异均有显著的统计学意义(P<0.01);空白组和治疗组明显增高,模型组明显降低;模型组间有统计学意义(P<0.05)。空白组与模型组比较,6周(P<0.01)、8周(P<0.05)有统计学意义;治疗组与模型组比较,6周(P<0.05)、8周(P<0.01)有统计学意义。5 Wnt/p-catenin信号通路相关蛋白的表达:①和模型组相比,空白组和治疗组中成骨相关蛋白Wnt11、sFRP2、FZD6、Ror2的表达升高,随时间延长增强效果呈略升趋势;、vnt9a的表达下降,随时间延长呈下降趋势。sFRP3只在8周时空白组和模型组间统计学比较有意义。sFRP2到8周时组间才有意义。wnt11和wnt9a只在6周时组间有意义,8周则没有意义。FZD6和Ror26周和8周时组间统计学都有意义。②和模型组相比,空白组和治疗组中成脂相关蛋白DKK1、sFRP4、Wnt5b的表达明显下降,、wnt10b、 (3-catenin的表达升高。Wnt10b到8周时组间才有意义。P-catenin和sFRP4只在6周时组间有意义。在6周和8周时,DKK-1和Wnt5b组间都有意义,Wnt1无意义。6 Wnt/β-catenin信号通路相关基因的表达:①6周时和模型组相比,空白组和治疗组中成骨相关因子Wnt11、sFRP2、Ror2和FZD6的表达明显升高,wnt9a的表达明显下降;sFRP3组间比较无意义。②6周时和模型组相比,空白组和治疗组中成脂相关基因DKK-1、sFRP5、Wntl、Wnt5b的表达明显降低,wnt10b、β-catenin的表达升高。sFRP4组间比较无意义。结论1 补肾活血汤能调节体内钙磷代谢紊乱状态,加速基质合成,提高股骨头的强度;增强骨的应变能力和最大载荷值,提高骨的弹性模量,改善骨质疏松状态,使骨在结构力学和材料力学方面得到了重塑与稳定。2补肾活血汤调控股骨头内骨髓间充质干细胞成骨-成脂分化的机制主要是通过增强Wnt/p-catenin信号通路中成骨因子Wnt11、sFRP2、Ror2和FZD6的基因和蛋白表达,抑带wnt9a的表达;同时抑制成脂因子DKK-1、Wnt5b的表达,促进wnt10b和(3-catenin的表达,从而抑制骨髓基质干细胞向脂肪细胞转化,促进其向成骨细胞转化,加快坏死骨组织修复。