中药加速骨折愈合机理的研究

(防城港市第一人民医院,广西防城港538021)

祖国医学治疗骨折已有数千年历史,积累了丰富经验,认为不管内服或外用药物均有活血化瘀、消肿止痛、续筋接骨的功能,补肾药物还有壮骨长骨功能[1-2]。大量实验或临床研究资料证实骨折愈合存在药物因素,应用中药有加速骨折愈合的作用,研究取得了可喜的进展。现将近10年来中药加速骨折愈合机理的研究及应用情况,概述如下。

1 改善骨折部位血运

中药内服、外用是中医骨伤科的特色所在,能够改善全身和局部的血液循环而对骨折愈合有促进作用。黄星垣等[3]将骨折患者120例分为两组。对照组为单纯常规治疗,治疗组在对照组治疗的基础上,采用伤科洗方(杜仲、桑寄生、秦艽等)熏洗,连用 4周,治疗后评价骨折愈合情况,两组对比分析,结果治疗组总有效率为98.3%,对照组为93.3%,两组比较(P＜0.05)。认为伤科洗方具有改善局部血液循环、促进骨折愈合的作用。赵志强等[4-5]的实验均证实中药能改善血液流变,促进血液循环,可加速骨折愈合。表明了中药能够促进骨痂微血管形成,改善骨折部位血液循环,从而加速骨折愈合。

2 调节骨折愈合期间的微量元素

在骨折愈合过程中微量元素起着重要的作用。锌在骨盐的形成过程中发挥重要作用;锰参与胶原纤维合成,骨痂中黏多糖的合成也需要锰的参与[6];铜参与弹性蛋白和胶原蛋白的交联。缺铜时会影响骨胶原的合成和稳定,骨骼生长障碍,成骨细胞活动停滞[7]。赵晓莲等[8]研究亦发现在骨缺损的家兔给予含红花的颗粒后,铜、锌的含量在骨折后2～5周血清中用药组均高于对照组,在骨痂中也高于对照组。

3 促进钙盐的沉积

王毅等[9]的研究发现血钙含量与骨折后钙盐沉积速度成正相关。李勃等[10]研究在骨折早期血钙增高,而生脉成骨胶囊能更好的促进血钙的增高,与对照组相比(P＜0.05),有效地提高血中钙的浓度,为下一步钙的沉积作好储备。刘会玲等[11]研究发现抗骨增生胶囊在骨折中期有促进钙化的作用。

4 影响成骨细胞

在骨折愈合的成骨阶段,I型胶原是主要胶原,由成骨细胞分泌;在软骨形成期,Ⅱ型胶原是主要胶原 ,由成软骨分泌。何伟等[12]通过研究淫羊藿苷对成骨细胞增殖、分化以及对核心结合因子α 1(Cbfα 1)、骨形成蛋白-2(BMP2)、骨形成蛋白-4(BMP4)mRNA表达的影响,认为淫羊藿苷具有降低骨高转换率、增加骨矿含量、促进骨形成的作用。体外培养细胞发现淫羊藿既促进成骨细胞的增殖,又促进其进一步分化成熟,能够提高成骨细胞骨形成的功能;促进骨组织蛋白质合成,并且还有抑制体外培养的破骨细胞(osteclast,oC)增殖和形成骨陷窝的作用。

5 加速血肿吸收、机化

在骨折早期通过去瘀可以加速血肿吸收、机化而到达中后期的新生、骨合的目的。洪积波等[13]通过伤科接骨片在骨折愈合中的作用研究,结果表明伤科接骨片可显著降低全血黏度及血浆黏度,改善血液流变性,使骨折部位的血供得到明显改善,加速血肿吸收、机化,促使纤维组织增生,纤维骨痂形成加快,成骨细胞再生活跃,从而缩短纤维骨痂转变为骨性骨痂的过程。

6 加速转化生长因子-β(TGF-β)的表达

TGF-β能促进血管生成,可促进骨膜间充质细胞的增殖与分化,促进成骨细胞的增殖,刺激I型胶原、骨连结素和骨桥蛋白的合成[14]。张俐等[15]发现给胫骨骨折大鼠灌胃活血化瘀汤(蒲黄、姜黄、当归等)可测得活血化瘀汤组TGF-β的表达较生理盐水组强(P＜0.01)。刘英杰等[16]观察活血驳骨丸对骨折后内源性bFGF分泌及早期骨痂质量的影响的结论与此相符。

7 增加血管内皮生长因子(VEGF)的表达

王轩等[17]通过观察桃仁、木香、黄芪分别与红花配伍对成年SD大鼠早期桡骨骨折愈合过程中骨痂厚度及VEGF表达的影响的研究,发现木香、红花配伍能显著提高SD大鼠早期桡骨骨折断端局部VEGF的表达水平,增加骨痂厚度。提示理气活血法是四肢闭合骨折早期有效内治法。

8 促进胰岛素样因子(IGF-I)的产生

人们发现IGF-I是重要的骨形成调节因子之一。它在体外可刺激骨细胞增殖和骨基质合成,在体内则可加速骨生长[18]。王勇刚等[19]通过运用补肾活血法对切除卵巢方法复制的骨质疏松症大鼠模型进行干预的研究,发现补肾活血组、雌激素组大鼠血清IGF-I水平明显高于模型组。假手术组、补肾活血组和雌激素组大鼠骨小梁排列密集,互相连接成网状,骨小梁厚度大、间距,明显优于模型组,且3组间无明显差异。据此认为补肾活血法具有促进骨形成和抑制骨吸收、防止骨丢失、维持骨组织的正常结构和力学特性的作用,其作用机制可能与提高血清IGF-I水平有关。

9 提高骨形态发生蛋白(BMPs)含量

动物实验[20]显示:骨折后3 d,血肿及间充质细胞BMPs呈阳性,骨折后7 d,间充质细胞的BMPs阳性率升高,骨小梁周围亦可见BMPs阳性成骨细胞,骨折断端的微动或每天对骨折骨痂的延长,可加速BMPs的释放。骨折愈合到改建阶段时,BMPs表达明显降低。侯晓峰等[21]将雄性SD大鼠造成右胫骨中段骨折,给予鹿茸粉末混悬液,结果发现用药组BMP-2含量高于同期的对照组(P＜0.01),峰值出现在第2周。王志文等[22]的研究得到进一步证实。笔者认为,中药对骨形成的影响有可能是通过介导BMPs而发挥作用的。

10 结语

目前,对中药加速骨折愈合的机理研究已取得了可喜的进展。研究认为,中药能改善骨折部位血运、调节骨折愈合期间的微量元素、促进钙盐沉积、影响软骨细胞、加速血肿吸收、机化,加速 TGF-β的表达、增加VEGF的表达、促进IGF-Ⅰ的产生、提高BMPs含量等,从而加速骨折愈合。现代医学对骨折的研究已进入分子生物学时代,深入到细胞分子水平[23-26]。据研究,多种细胞因子,即骨生长因子和骨调节因子如转化生长因子-β(TGF-β)、成纤维细胞生长因子、血小板衍生生长因子(PDGF)、胰岛素样生长因子-Ⅰ/-Ⅱ(IGF-Ⅰ/-Ⅱ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、骨形态发生蛋白(BMPs)、骨钙蛋白、β2微球蛋白等都参与了骨折愈合过程如骨细胞的增殖、致有丝分裂、分化、趋化以及基质合成的调节。中药治疗骨折,疗效显著,但其加速骨折愈合的机理十分复杂。目前现代的科学技术手段和方法已广泛地运用到中药加速骨折愈合机理的研究和阐述中,但是中药中究竟是何种成分对骨折愈合起作用,具体作用于哪一个环节,如何把中药加速骨折愈合机理研究结果与临床有机结合仍是今后中药促进骨折愈合研究的热点与难点。

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