首页 >
论文范文 >
医药卫生论文 >
药学论文 >
药学综合论文 >
颌骨和股骨缺损模型大鼠注射唑来膦酸后骨坏死发生率的差异
摘要：背景:双膦酸盐类药物可导致颌骨坏死,但是双膦酸盐类药物对同一个体不同部位产生的作用可能是不同的,对同一个体有创伤和无创伤的颌骨或者股骨的影响也是不明确的。目的:对比唑来膦酸对大鼠颌骨及股骨缺损愈合的影响,为临床指导唑来膦酸等药物的使用和预防药物相关性颌骨坏死的发生提供理论支持。方法:8周龄雌性SD大鼠共40只,其中20只腹腔注射唑来膦酸溶液,20只注射生理盐水。给药10周后于大鼠左侧下颌骨及股骨做一2mm×2mm×2mm骨缺损,右侧不做任何处理,即可分为唑来膦酸+颌骨缺损组、唑来膦酸+股骨缺损组、唑来膦酸+颌骨未处理组、唑来膦酸+股骨未处理组、生理盐水+颌骨缺损组、生理盐水+股骨缺损组、生理盐水+颌骨未处理组、生理盐水+股骨未处理组。术后观察颌骨和股骨的愈合情况,术后第8周取材并行影像学和组织学检查。结果与结论:(1)唑来膦酸+颌骨缺损组中有16个观察区域术后见下颌骨缺损愈合不佳,局部牙龈红肿、溢脓,术后8周软组织仍未完全愈合,颌骨术区仍可见死骨,骨坏死发生率为80%;其余各组均未见骨质坏死;(2)影像学结果:唑来膦酸+颌骨缺损组中发生骨坏死标本的X射线片显示,颌骨缺损区域未发生骨愈合,有骨质溶解性破坏;唑来膦酸+股骨缺损组缺损区域密度与周围骨组织相似;生理盐水+颌骨缺损组和生理盐水+股骨缺损组骨缺损处密度较周围组织稍低;(3)组织学结果:唑来膦酸+颌骨缺损组中发生骨坏死标本的组织学切片可见细胞核消失,骨小梁结构紊乱,并可见少量纤维组织;其余标本未见明显异常;(4)提示腹腔注射唑来膦酸后大鼠下颌骨缺损骨坏死的发生率很高,而股骨缺损及无缺损的颌骨和股骨不会发生骨坏死。
加入收藏
双膦酸盐类药物是一类由人工合成的具有P-C-P核心链结构的无机焦磷酸盐类似物，它被广泛用于临床治疗Paget骨病、恶性肿瘤的骨转移及骨质疏松等疾病[1]，但是它可导致颌骨坏死。2003年MARX[2]首次发现并报道了服用双膦酸盐来治疗嗜铬细胞瘤的患者发生了颌骨坏死，将其称为双膦酸盐相关性颌骨坏死(bisphosphonaterelatedosteonecrosisofthejaw,BRONJ)[3]。美国口腔颌面外科医生协会将抗骨吸收药物(如双膦酸盐类药物)和抗血管生成药物引起的颌骨坏死统称为药物相关性颌骨坏死[4]。
据报道，口服双膦酸盐类药物的患者，BRONJ发病率为0.01%-0.06%，而接受过口内有创治疗的患者，BRONJ发病率可以提高到0.07%-0.34%，静脉注射双膦酸盐类药物的患者BRONJ发病率更高，为0.8%-12%[5]。研究表明，唑来膦酸是最容易导致患者和实验动物患BRONJ的双膦酸盐之一[6]。然而除了颌骨，其他部位因使用双膦酸盐引起骨坏死的病例却鲜有报道。相反，有研究表明，双膦酸盐类药物对股骨缺损成骨有促进作用。周骁等[7]和陈龙飞[8]发现双膦酸盐类药物在应用时，对股骨缺损可以增加骨小梁的厚度及成骨细胞活力，并提高股骨的抗骨折作用。
目前，对BRONJ的致病机制的研究任然无明显进展。值得关注的是，根据现有的文献报道，BRONJ只发生在颌骨，尚未发生在其他骨。这使得作者受到启发，可以建立动物模型，在同一大鼠体内对比研究双膦酸盐类药物对颌骨骨缺损以及躯体其他骨骼(此次研究采用股骨)缺损过程的影响，为探讨BRONJ的发病机制提供一个新的思路和方向。此次研究给予大鼠腹腔注射唑来膦酸，同时设置注射生理盐水作为对照，在同一动物设置颌骨、股骨缺损和无缺损区域，以对比研究唑来膦酸对大鼠颌骨及股骨缺损愈合的影响，为临床指导唑来膦酸等药物的使用和预防BRONJ发生提供理论支持。
1、材料和方法
1.1 设计
随机对照动物实验，卡方检验比较各组间的BRONJ发生率。
1.2 时间及地点
于2019年10月至2020年2月在西南医科大学口颌面修复重建与再生实验室完成。
1.3 材料
1.3.1 实验动物
选取雌性SD大鼠40只，体质量160-280g,8周龄，均购买并饲养于西南医科大学动物实验中心，许可证号：SYXK(川)2018-065。所有动物均接受标准试验饲养，温度和湿度分别为(20±2)℃和40%-60%，每天光照12h。动物实验程序按照赫尔辛基伦理标准执行，并获得西南医科大学伦理委员会批准，审批号：20210408-1。
1.3.2 实验试剂
见表1。
1.4 方法
40只大鼠采用随机数字表法给予2种药物随机处理，具体如下：将50mg唑来膦酸粉末溶解于500mL生理盐水，配置成质量浓度为0.1g/L的唑来膦酸溶液，按0.2mg/kg分别于每周一、三、五上午9-11点给予20只大鼠腹腔注射唑来膦酸溶液；另20只腹腔注射生理盐水，持续注射10周[9,10]。10周后用1%戊巴比妥钠(1.5mL/kg)腹腔注射麻醉动物，分别在每只大鼠左侧下颌骨、左侧股骨做一长宽高范围约2mm×2mm×2mm的骨质缺损，右侧下颌骨和右侧股骨不做任何特殊处理，作为对照。即一只大鼠取4个观察区域，分别为双侧颌骨和双侧股骨，每个观察区域设为一组，每组20个标本。
实验随机分为8组，其中经唑来膦酸处理4组：唑来膦酸+颌骨缺损组、唑来膦酸+股骨缺损组、唑来膦酸+颌骨未处理组、唑来膦酸+股骨未处理组；生理盐水处理4组：生理盐水+颌骨缺损组、生理盐水+股骨缺损组、生理盐水+颌骨未处理组、生理盐水+股骨未处理组。
所有操作均严格在无菌条件下进行，术后给予腹腔注射双抗(青霉素、链霉素)并放入笼中待其自然苏醒。次日继续给予腹腔注射，注射药物和方法同前，3次/周，持续8周。
每天观察动物伤口有无感染及其活动情况，并观察各组颌骨和股骨相应区域愈合情况，若观察区域出现死骨暴露且暴露时间至少持续8周即诊断为骨坏死[11]。术后8周，使用1%戊巴比妥钠溶液(1.5mL/kg)腹腔注射处死大鼠，分离左右侧下颌骨及股骨(各组相应缺损区域)，并用40g/L多聚甲醛固定，标本行X射线片和组织学检查。
1.5 主要观察指标
1.5.1 大体观察
每天观察动物的活动情况，观察伤口有无感染、活动情况、进食量及体质量变化。计算骨坏死发生率。
1.5.2 影像学检查
采用牙科X射线机(eXpertDC,GendexDentalSystems,Pennsylvania,USA)进行影像学检查，参数为电压220V±10%，电流0.3A，电源频率50/60Hz，输入功率1kVA。将各组下颌骨及股骨标本固定在支架上，采取平行投照方式投照，观察并记录各组下颌骨及股骨影像学信息。
1.5.3 组织学观察
下颌骨及股骨标本经40g/L多聚甲醛固定后，用Up水冲洗20min、PBS静置20min，反复3次直至完全洗干净标本上的多聚甲醛。将标本放入10%EDTA脱钙液中，每3d更换一次，直到标本变软可用钝形针从骨标本轻易穿过即表明标本脱钙已经完成。将标本进行常规的乙醇脱水、包埋、切片(4μm)、捞片、烤片，并用苏木精-伊红进行染色。正置相差显微镜BX43(Olympus,Toyoto,Japan)观察切片，分析各组颌骨和股骨的愈合情况并采集图像。
1.6 统计学分析
采用SPSS22.0进行统计学分析和描述，卡方检验比较各组间的BRONJ发生率，P<0.05时表示差异有显著性意义。
2、结果
2.1 实验动物数量分析
实验选用大鼠40只，分为8组，实验过程无动物意外死亡等脱失情况，全部进入结果分析。
2.2 大体观察结果
所有动物均存活，唑来膦酸+颌骨缺损组及唑来膦酸+股骨缺损组动物进食量及体质量下降，活动量减少。唑来膦酸+颌骨缺损组中有16个标本的观察区域术后见下颌骨缺损愈合不佳，局部牙龈红肿，溢脓；术后8周软组织仍未完全愈合，颌骨术区可见死骨，见图1A；其余4个标本的观察区域观察结果与生理盐水+颌骨缺损组的表现一致。唑来膦酸+股骨缺损组所有样本见股骨伤口逐渐愈合，到术后8周软组织已完全愈合，术区未见死骨暴露，见图1B。生理盐水+颌骨缺损组和生理盐水+股骨缺损组的缺损区伤口逐渐愈合，术后8周均愈合良好，未见其他异常表现，见图1C,D。唑来膦酸+颌骨未处理组、唑来膦酸+股骨未处理组、生理盐水+颌骨未处理组、生理盐水+股骨未处理组未见明显异常。
卡方检验比较各组间的BRONJ发生率，唑来膦酸+颌骨缺损组颌骨坏死的发生率为80%，其余各组骨质坏死的发生率为0%，唑来膦酸+颌骨缺损组骨坏死的发生率显著高于其余各组(P<0.01)，见表2。
2.3 X射线片影像观察结果
唑来膦酸+颌骨缺损组中发生BRONJ标本的X射线片显示，颌骨缺损区域未发生骨愈合，有骨质溶解性破坏，见图2A；其余标本呈现骨愈合状态。生理盐水+颌骨缺损组X射线片则显示颌骨缺损区下颌骨虽然较周围骨质密度稍低，但呈现骨愈合状态，见图2B。
唑来膦酸+股骨缺损组和生理盐水+股骨缺损组股骨X射线片均显示缺损处已发生骨愈合。唑来膦酸+股骨缺损组可见股骨缺损处密度与周围骨组织基本相同，见图3A。生理盐水+股骨缺损组可见股骨缺损处密度较周围组织稍低，见图3B。大鼠右侧，即唑来膦酸+颌骨未缺损、唑来膦酸+股骨未缺损和生理盐水+颌骨未缺损、生理盐水+股骨未缺损组，未出现骨坏死，均为正常骨组织结构。
2.4 组织学观察结果
唑来膦酸+颌骨缺损组中发生BRONJ标本的组织学切片可见细胞核消失，骨小梁结构紊乱，并可见少量纤维组织，见图4A；其余标本组织学表现与生理盐水+颌骨缺损组相同。生理盐水+颌骨缺损组可见细胞核存在，骨小梁结构正常及大量纤维组织，见图4B。
唑来膦酸+股骨缺损组、生理盐水+股骨缺损组股骨均未见坏死的细胞核，且可见正常骨小梁结构及大量纤维组织，但骨质修复程度生理盐水+股骨缺损组较唑来膦酸+股骨缺损组差，见图5A,B。大鼠右侧唑来膦酸+颌骨未处理组、唑来膦酸+股骨未处理组和生理盐水+颌骨未处理组、生理盐水+股骨未处理组均未见死骨区域，均为正常组织结构。
3、讨论
双膦酸盐类药物可分为不含氮和含氮两类。经过20年的发展，由早期不含氮双膦酸盐类药物，如氯屈膦酸盐、依替膦酸盐等已经发展到二、三代含氮双膦酸盐类药物，如帕玛二膦酸、唑来膦酸等，药效也越来越强[12,13]。不含氮的双膦酸盐类药物对细胞有直接毒性作用，从而诱导细胞凋亡，而含氮的双膦酸盐类药物则是通过干扰破骨细胞间的信息传递，继而抑制细胞的骨表面活性，所以含氮的双膦酸盐类药物具有更强的抑制骨吸收作用[12,13,14]。第3代双膦酸盐类药物包括阿仑膦酸钠及唑来膦酸因为其服用剂量小、不良反应少、给药更方便且抗骨质吸收更强等优点，在临床中治疗应用更为广泛，但是该类药物导致的BRONJ治疗效果不佳，且目前仍未有具体有效的治疗方案。
BRONJ的主要诊断要素为颌骨出现死骨暴露持续8周以上，曾经或者目前正在接受双膦酸盐药物治疗，但没有头颈部放疗史[11,15]，目前该病的早期诊断和治疗非常重要。该病早期影像学常无显著变化，但随着病情进一步发展，影像学检查可见下颌骨或上颌窦底部骨质溶解破坏，故一旦符合诊断标准，需进一步行影像学检查，以明确诊断[16]。CAMACHO-ALONSO等[17]的研究指出，双膦酸盐可以在短时间内增加颌骨及股骨的抗骨折能力而不形成BRONJ，但停药后的长期效果还不能确定。SAKAGUCHI等[18]和TSURUSHIMA等[19]的研究却发现，在注射唑来膦酸同时给予炎症刺激(脂多糖)诱导下不仅可以使颌骨发生坏死，股骨也能发生坏死。然而多数研究表明，双膦酸盐类药物导致的骨坏死仅见于颌骨，尚未发生在其他部位骨[20]。可见双膦酸盐类药物对不同部位骨质是否导致骨坏死尚有争议，而且双膦酸盐类药物对有创伤和无创伤的颌骨或股骨是否导致骨坏死也尚未有确切的结论。
因而，此次研究分别给予大鼠腹腔注射唑来膦酸和生理盐水，在同一动物左右侧分别设置颌骨和股骨缺损和无缺损区域，旨在对比唑来膦酸对大鼠颌骨及股骨缺损的影响，以及探索其对正常颌骨和股骨的影响。通过大体观察作者发现唑来膦酸+颌骨缺损组的颌骨坏死发生率为80%，其余各组未见骨质坏死。影像学和组织学结果也证实了上述结果，发生骨坏死的样本可见缺损区域未发生骨愈合，有骨质溶解性破坏；其组织学切片可见细胞核消失，骨小梁结构紊乱，并可见少量纤维组织。此次研究中，唑来膦酸+颌骨缺损组的颌骨坏死发生率为80%，远高于临床服用唑来膦酸患者的颌骨坏死发生率，这可能与大鼠免疫功能的个体差异性、实验操作时的无菌环境、动物房的饲养条件、药物的剂量以及给药的方式和频率等有关。此次实验颌骨坏死发生率与吴世超等[9]的研究结果大致一致，该学者对实验动物腹腔注射唑来膦酸并拔除牙齿，发现其BRONJ发生率为83.3%，同时发现创伤所产生的局部酸性环境可能提高了BRONJ的发生率。
此次研究结果显示，腹腔注射唑来膦酸后实验动物颌骨缺损部位的骨坏死发生率为80%，而股骨缺损部位不发生骨坏死，这可能是与以下几个方面有关：(1)颌骨与股骨来源于不同的胚层[21]。颌骨的发育来源于外胚层的神经嵴细胞，其骨化的方式为膜内成骨；而股骨则起源于中胚层，主要以软骨内成骨的方式进行骨化。有研究表明，中胚层来源的股骨成骨细胞成骨分化能力较高，而外胚层来源的下颌骨成骨细胞则表达较高的成血管相关细胞因子，这可能与不同胚层来源的骨组织存在位点特异性有关[22]。某些骨组织疾病如副甲状腺功能亢进颌骨肿瘤综合征也仅仅报道发生于颌骨，也说明了不同骨位点存在着特异性[21,23]，这种特异性也许是颌骨相对更容易发生BRONJ的原因。(2)唑来膦酸具有抗血管生成的特性。颌骨的血供较之股骨丰富，故颌骨更容易发生坏死；另外感染可能会促进BRONJ的形成[24,25,26]。(3)与股骨相比，颌骨通过牙及牙周组织与外界相通，加之口腔本身就是个有菌的环境，导致颌骨更容易受细菌感染，从而使颌骨抵抗力降低，进一步发展成颌骨骨髓炎，最后形成骨坏死[5,27,28]。同时，此次研究的影像学结果还发现，唑来膦酸+股骨缺损组所有标本股骨缺损处密度与周围骨组织基本相同，而生理盐水+股骨缺损组所有标本股骨缺损处密度较周围组织稍低，这说明唑来膦酸可能对股骨缺损有一定的促进作用。
综上所述，腹腔注射唑来膦酸后大鼠下颌骨缺损骨坏死的发生率达到80%，而股骨缺损以及无缺损的颌骨和股骨未发生骨坏死，从动物实验的角度验证了唑来膦酸对颌骨的特异性破坏。此次实验作为观察性探索研究可为后续开展相关实验并进行定量分析、探讨药物相关性颌骨坏死的发生机制提供参考数据。
参考文献:
[5]李萌宇,王绍义.双膦酸盐相关性颌骨坏死的发生机制与风险评估[J].口腔医学,2017,37(9):849-853.
[7]周骁,钱玉芬.组织工程骨修复骨缺损的稳定性:材料降解与新骨形成[J].中国组织工程研究,2015,19(12):1938-1942.
[8]陈龙飞.载阿仑膦酸钠的磷酸钙骨水泥修复兔股骨骨缺损的实验研究[D].郑州:郑州大学,2018.
[9]吴世超,王颖姝,轩宾,等.建立双膦酸盐性颌骨坏死动物模型[J].中国组织工程研究,2017,21(36):5799-5805.
[10]华洪飞,王宁涛,张文杰,等.双膦酸盐致颌骨坏死的大鼠模型研究[J].口腔颌面外科杂志,2016,26(1):19-24.
[15]赵悦涛.双膦酸盐类药物性颌骨坏死的发病机制､临床表现､特殊检查､预防及治疗方法分析[J].中外医疗,2020,39(25):70-72.
[16]许振起,龙丽,杨楠,等.双膦酸盐性颌骨坏死8例临床分析[J].山东医药,2016,56(2):72-73.
[20]潘剑,王杞章,刘济远.双膦酸盐相关性颌骨坏死[UJ].华西口腔医学杂志,2017,35(1):29-36.
[21]阳雪.唑来膦酸对骨质疏松大鼠成骨细胞的作用研究[D]J.福州:福建医科大学,2019.
[22]陈玉玲,许雄程,江俊,等.大鼠不同胚层来源成骨细胞生物学行为比较研究[J].实用口腔医学杂志,2019,35(2):196-200.
文章来源：鲍宏宇,吕冬梅,何芸,夏德林,陈俊良.颌骨和股骨缺损模型大鼠注射唑来膦酸后骨坏死发生率的差异[J].中国组织工程研究,2022,26(11):1699-1704.
分享：
近年来，随着国内创新药研发的增多，模型引导的药物研发（model-informed drug development,MIDD）在新药研发和监管审评中的应用越来越广泛，对于提高新药研发效率和指导决策制定等具有重要作用。国际人用药品注册技术协调会（ICH）已于2020年正式启动MIDD指导原则议题的国际协调[5,6]。
2024-04-18
二氧化硫(sulfur dioxide, SO2)是一种无色、透明的水溶性气体，具有强烈刺激性气味，严重影响公民健康[1]。然而，人们发现，SO2可以在哺乳动物体内内源性生成，并在生理和病理条件下对血管功能和结构起重要作用[2]。研究表明，生理浓度的SO2可以舒张血管、调节血压和维持血管正常结构稳态[3]。
2024-04-12
双特异性抗体(bispecific antibody, BsAbs)和双靶点嵌合抗原受体基因修饰T细胞(bispecific chimeric antigen receptor T,CAR-T)治疗被誉为“T细胞治疗的双子星”。近年来，BsAbs和双靶点CAR-T治疗的早期临床试验在全球持续快速增长，展现出极富前景的应用价值[1,2],两者在本文中统称为双重靶向抗肿瘤新药。
2024-04-12
选择性环氧合酶(COX)-2抑制剂是一种新型非甾体抗炎药(NSAIDs),塞来昔布对COX-2受体有较高的选择性，疗效与传统NSAIDs相当且不良反应少[1]。然而有研究发现在关节炎大鼠中单次大剂量应用塞来昔布(100 mg/kg)会出现类似于传统NSAIDs胃黏膜损伤[2],使用塞来昔布治疗的关节炎患者，胃肠道不良事件发生率为0.34%,布洛芬和萘普生的分别为0.74%、0.66%[3]。目前选择性COX-2抑制剂的安全性仍具有争议。
2024-04-10
为充分保障癌症患者的诊疗健康，国家加快新药审批并于2023年第一季度正式批准了2款抗体药物偶联物(antibody drug conjugates, ADC)上市，分别为维泊妥珠单抗(polatuzumab vedotin, Pola)和德曲妥珠单抗(fam-trastuzumab deruxtecan-nxki, T-Dxd)。Pola是全球首个靶向CD79b的药物，其可以打破利妥昔单抗联合化疗在弥漫大B细胞淋巴瘤中的天花板地位[1]。
2024-03-31
血液制品是由健康人血浆或经特异免疫的人血浆，经分离、提纯或由重组DNA技术制备的血浆蛋白组分，以及血液细胞有形成分的统称[1]。其中，血液制品中血浆蛋白的制备在我国主要从健康人血浆中提取，需要经历分离纯化、病毒去除/灭活、脱盐、浓缩、冻干等步骤，以确保产品的高纯度[2]。
2024-03-27
双膦酸盐主要用于治疗骨质疏松和恶性肿瘤骨损伤[1]。颌骨坏死是唑来膦酸较罕见的不良反应之一，发病早期主要表现为感觉异常、疼痛及麻木等，随之出现骨暴露或骨坏死症状，病情晚期可能出现病理性骨折或口外瘘道等症状[2]。唑来膦酸导致颌骨坏死最早于2003年由Marx报道，并将该疾病命名为双膦酸盐相关性颌骨坏死[3]。
2024-03-27
慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease,COPD）（简称慢阻肺）和支气管哮喘（简称哮喘）是危害世界公共健康的两大重要的慢性阻塞性气道疾病。据世界卫生组织（WHO)[1]显示，2019年慢阻肺已经成为全球第三大死因，占总死亡人数的6%，有2.62亿人罹患哮喘，45.5万人因哮喘死亡。治疗慢性阻塞性气道疾病的药物，主要包括β2受体激动剂、M受体拮抗剂和吸入糖皮质激素等，需根据患者临床特征和炎症表型选择不同或联合的药物[2,3]。
2024-03-27
常见的抗菌药物如青霉素类、头孢菌素类等由于抗感染效果好、不良反应小且价格较低，是临床最常用的抗菌药物，但因其可引发药物过敏反应甚至过敏性休克造成死亡，在临床应用上受到了很大限制[1]。部分医疗机构和临床医生对抗菌药物的使用范围、作用机制、敏感性和抗菌谱等了解不够，导致抗菌药物管理不规范，最终影响临床疗效及治疗安全。
2024-03-24
抗菌药物科学化管理(antimicrobial stewardship, AMS)是指医疗机构通过行政管理、感染控制参与、专业人员(感染性疾病科医生、临床微生物检验技师、临床药师等)技术支撑，实现以患者为中心的抗菌药物管理目标[1]。近年来，随着数智技术(digital intelligence technology)的快速发展，国外逐步将人工智能(artificial intelligence)、大数据(big data)、物联网(internet of things)等前沿技术应用于抗菌药物管理[2,
2024-03-24
人气：14047
人气：13226
人气：12800
人气：11626
人气：11435
我要评论
期刊名称：中国药师
期刊人气：2080
主管单位：国家食品药品监督管理总局
主办单位：国家药品监督管理局培训中心,武汉医药(集团)股份有限公司
出版地方：湖北
专业分类：医学
国际刊号：1008-049X
国内刊号：42-1626/R
邮发代号：38-325
创刊时间：1998年
发行周期：月刊
期刊开本：大16开
见刊时间：10-12个月
影响因子：1.392
影响因子：0.709
影响因子：1.360
影响因子：0.840
影响因子：1.980
学术期刊咨询、科普杂志阅读、专利申请方案、课题研究设计、专著挂名咨询、论文下载、文献查询、原创文章检测、SCI实验设计方案等多项服务。
服务热线
您的论文已提交，我们会尽快联系您，请耐心等待！
你的密码已发送到您的邮箱，请查看！
2021-11-29
52
上传者：管理员
