外源性雌激素对卵巢切除小鼠骨折愈合影响的组织学观察.doc

外源性雌激素对卵巢切除小鼠骨折愈合影响的组织学观察骨与关节损伤杂志 2000年第1期第15卷 论著作者：黄遂柱邓小柱赵永强上官峰刘志诚单位：黄遂柱(河南省人民医院骨科郑州450003)；邓小柱(河南省义马矿务局总医院骨科)；赵永强(河南省人民医院骨科郑州450003)；上官峰(河南省义马矿务局总医院骨科)；刘志诚(河南省人民医院骨科郑州450003)关键词： 骨折；雌激素；卵巢切除摘要：目的探讨外源性雌激素对骨折愈合的影响。方法在卵巢切除后3个月已经出现明显骨丢失的balbc小鼠用折骨器造成右股骨中段闭合性骨折，应用不同剂量的雌激素治疗，然后分批处理取出骨痂标本进行组织学检查。结果发现卵巢切除后未用雌激素治疗小鼠骨痂形成较小，而应用高剂量雌激素治疗小鼠骨痂发育明显推迟。结论实验表明，补充超生理剂量雌激素对卵巢切除小鼠骨折愈合(早期)不利。Histologic Observation of the Effects of Exogenous Estrogen on Fracture Healing of Ovariectomized MiceHuang Suizhu,Zhao Yongqiang,et al(Department of Orthopaedics,Henan Provincial Hospital,Zhengzhou,450003)Shangguan FengAbstract：ObjectiveTo study the effects of exogenous estrogen on fracture healing.MethodsAdult balbc mice were fractured their right femurs at middle site after three months of ovariectomy.Estrogen replacement therapy was carried on at the same time,animals were sacrificed in batches and callus were obtained for histological study.ResultsCallus in ovariectomized group were smaller than sham-operated group,callus development and maturation were greatly postponed in high dose estrogen treatment group.ConclusionSuper-physiological level of estrogen interferes with fracture healing of ovariectomizel mice.Key words：Fracture;Estrogen;Ovariectomy雌激素替代疗法是治疗绝经后骨质疏松症的有效方法之一，可以保存骨量，阻止骨量进一步丢失，防止骨结构退变，并能降低心血管疾病的发病风险，改善绝经后妇女生活质量。但雌激素治疗对绝经后骨质疏松症引起的骨折有何影响，还很少有人报道。本研究以卵巢切除后3个月小鼠作为绝经后骨质疏松症的动物模型，造成骨折后采用不同剂量雌激素治疗，观察其对骨折愈合的影响。1材料和方法1.1动物45个月龄雌性balbc小鼠120只，体重22.43.6g，由河南省实验动物中心提供。1.2药物苯甲酸雌二醇和精制茶油均为上海第九制药厂生产，批号为920602。1.3仪器骨痂标本称量采用高精度分析天平。1.4方法120只动物随机均分为4组：假手术组(sham-operated group，SO组)、卵巢切除组(o variectomized group，OVX组)、低剂量雌激素组(low-dose estradiol treatment group，E1组)、高剂量雌激素治疗组(high-dose estradiol treatment group，E2组)。除SO组外，其余3组动物全部做双侧卵巢切除，SO组仅做开腹手术，不切除卵巢。手术后3个月开始用折骨器制作右股骨中段闭合性骨折模型，折骨后任其活动。同时开始接受雌激素治疗，E1组接受相当于生理剂量的雌二醇治疗：每次40gkg，三天给药一次1。E2组接受超生理剂量雌二醇治疗：每次200 gkg，三天给药一次。SO组和OVX组给予同等容积的精制茶油做对照，动物在骨折后5 d、10 d、15 d、20 d、30 d分批处死，取出右股骨，截取自小转子下方1 mm至髌股关节面上方1 mm之间的骨痂标本，在10%福尔马林溶液中固定24 h，然后取出沾干表面水份后用分析天平称出骨痂重量。采用5%甲酸脱钙，酒精逐级脱水，二甲苯透明，石蜡包埋，常规切片，HE染色，在光镜下观察骨折后不同时期组织学改变。2结果与分析2.1骨折后不同时期骨痂重量变化由下表可以看出，SO组、OVX组和E1组骨痂重量都在骨折后15 d达到最大值，然后又逐渐降低，E1组骨痂重量在骨折后20 d达到最大值。骨痂在钙盐大量沉积前有软骨细胞大量增殖1，所以骨痂重量在钙盐沉积峰值期达到最大值(表1)。表1折骨后不同时期各级小鼠骨痂重量(mg，xs)动物分组折骨后的天数510152030SO组20.11.0(6)71.6(5)7.081.27.2(6)75.611.6(6)68.88.4(6)OV组20.51.5(6)66.37.3(6)78.77.4(6)72.66.9(6)64.58.1(6)E1组20.31.2(6)69.34.7(6)79.56.4(5)75.17.0(6)69.76.7(5)E2组20.90.7(5)67.110.3(6)69.47.2(6)77.78.3(6)70.47.7(6)*P0.05与SO组比较括号内表示标本数2.2骨折后不同时期骨痂的组织学改变骨折后5 d时骨折局部以血肿、纤维组织为主，但远离骨折间隙的骨外膜处已有成骨细胞增殖。骨折后10 d时局部以纤维组织为主，残留少量血肿，SO组和OVX组还可见软骨组织，第15 d时骨折局部以软骨细胞为主，局部有钙化灶，内外骨痂已经连接。但E2组骨痂发育较落后，仍以纤维组织为主，并有少量血肿。第20 d时骨折局部软骨细胞大量钙化，E2组则仍以软骨细胞为主。第30 d时，骨痂已相当熟，很少看到软骨成份，SO组、OVX组和E1组之间组织学改变差异不大。3讨论绝经后骨质疏松症的发生机制是雌激素缺乏造成骨转换加快，骨重建过程中骨吸收大于骨形成所致。补充雌激素可以降低骨转换，阻止骨量进一步丢失。绝经后骨质疏松症患者骨折后是否应该采用雌激素治疗，应用多大剂量，目前尚未有定论。既往曾有研究报道3，在免的桡骨骨折模型中，骨痂中有雌激素受体mRNA表达，并在骨折愈合过程中有两个峰值，从而认为雌激素对骨折愈合尤其是骨痂中钙盐沉积有作用。但Braue的实验并未应用卵巢切除的动物模型，也未应用雌激素治疗，故不能反映雌激素对骨质疏松性骨折影响的情况。从本实验的结果看，应用高剂量雌激素对骨痂的发育成熟有显著影响，从骨折间隙的血肿机化到软骨骨痂形成至软骨痂钙化的全部过程均落后于对照组。有资料表明，骨折早期局部血肿及无菌性类症 反应有利于骨折愈合4.5，临床上有刺激局部炎症反应加速骨折愈合的例子，也有减轻局部炎症反应导致骨折愈合延迟的报道。雌激素对机体的细胞和体液免疫均有抑制作用6，能降低骨组织中的PGE2的浓度。因此，高剂量的雌激素很可能通过减轻局部炎症反应而妨碍骨折愈合。本实验结果显示，应用超生理剂量雌激素使骨痂成熟延迟，而应用接近生理剂量雌激素时则变化不大。但是，高剂量雌激素影响骨痂成熟只是表现在时间上，而不是指在数量上，雌激素对骨痂中软骨细胞增殖及钙盐沉积量的方面的影响尚不甚清楚。因此，从本实验结果看，超生理剂量雌激素妨碍卵巢切除小鼠骨折愈合中的骨痂的成熟，但对晚期骨痂塑形的影响尚有待于进一步研究。参考文献：1Kalu DN，Lin CC，Salerno，et al.Skeletal response of ovariectomized rats to low and high doses of 17-estradiol.Bone and Mineral，1991，14：1752高铁军.国产左旋多巴促进骨折愈合的实验研究.中华外科杂志，1990，28(6)：3673Bruce AM，Frederich sk，Micheal DF，et al.Estrogen recept