中医药对骨折愈合作用及其机制的实验研究进展_毕锴

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这 骨折愈合是指骨折断端间的组织修复反应， 种反应表现为愈合反应， 最终是恢复骨的正常结构 与功能。骨折愈合过程是一个复杂的组织学、 生物 学、 内分泌学及生物力学的动态过程。 如何加速骨 折愈合一直是医学界的重要课题， 而中医药促进骨 折愈合也是中医骨伤科重要的研究方向 。学者们经 常用不同的实验和研究方法来研究机理， 探讨中医 药促进骨折愈合的干预过程、 结果并给予充分肯定， 显示了中医药促进骨折愈合的优势 。目前随着分子 生物学、 遗传学、 基因工程学的高速发展， 大多研究 以细胞因子居多， 主要研究以骨生长因子为主。 现 就中药干预、 骨生长因子及其机制的研究进展分述 如下。 1 中药促进骨折愈合的实验研究 1． 1 单味中药干预 单味中药研究对骨折愈合的干预、 多种类中药 均被研究， 但主要以活血化瘀、 补益肝肾、 强筋壮骨 中药为主。 ［1 ］ 赵志强等 对骨折家兔模型的血流动力学进 结果发现丹参能通过其有效成分， 降低 行了研究， Fib 和红细胞聚集性， 达到预防下肢深静脉血栓形 成等骨折后易发的血栓性疾病， 并能通过促进微循 环、 改善局部组织的血氧灌流和物质代谢 ， 促进骨折 ［2 ］ 的愈合。宋钦兰 研究发现， 骨碎补其水煎液具有 体外增强小鼠成骨细胞 MC3T32E1 的增殖作用。侯 ［3 ， 4 ］ 晓峰等 通过大鼠造模研究， 说明鹿茸能够增加 大鼠骨折端骨痂厚度， 提高骨折愈合质量， 并能增加 TGF2 （ BMP2 ） 在骨痂组织中 β1 、 骨形态发生蛋白的表达， 加速骨折的愈合。
2014 年 1 月第 20 卷第 1 期 January 2014 Vol． 20. No． 1
中国中医基础医学杂志
Chinese Journal of Basic Medicine in Traditional Chinese Medicine
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1． 2 复方中药干预 复方中药主要以汤剂为主， 综合了活血化瘀、 补 ［5 ］ 益肝肾、 强筋壮骨等方药， 但有所偏重。 于波 等 应用复元活血汤对家兔骨折早期局部血管内皮增长 因子观察发现， 骨折早期复元活血汤促进 VEGF 表 达增强， 说明复原活血汤可能通过促进 VEGF 表达 促进血管再生与重建， 参与骨折愈合的修复过程。 1． 3 单方中成药的研究 单方中成药的骨折愈合实验干预的研究 ， 往往 ［6 ］ 集中于接骨续筋的中成药。 如贾锐等 应用伤科 接骨片对家兔骨折愈合过程中血钙情况进行研究 ， 发现伤科接骨片能加快血肿机化吸收和骨痂的形成 速度， 调节血 Ca 水平， 加速钙盐沉积， 对骨折愈合 ［7 ］ 和修复有明显的促进作用。 易洋等 应用骨折一 号方（ 泽兰、 二花、 红花、 三七等 ） 对 60 只家兔进行 骨折造模干预， 结果显示骨折一号方能显著增高骨 BMP2 的表达量， 折愈合各时相点 VEGF、 使骨折断 端血循环重建及成骨过程加快。 2 中医药促进骨折愈合的作用机制的研究 2． 1 现代医学对骨折愈合过程及机制的研究 骨折愈合即骨折断端间的组织修复过程 ， 涉及 多种细胞和细胞因子的协同作用。现代医学研究证 实， 骨折愈合的实质是骨细胞再生和骨折完全性修 复， 其整个过程受局部骨生长因子的调控。 局部骨 生长因子调控着骨折的整个修复过程 ， 决定着骨折 修复的速度与质量。 2． 1． 1 中药促进骨折部位骨基质钙盐沉积 ， 提 ［8 ］ Alho 等 实验证 高骨痂质量 对于骨组织的修复， 明， 骨折愈合过程中钙盐的沉积是一个突出的 、 关键 的步骤， 骨组织的修复必须经骨基质的钙化才能趋 于完成。新骨组织的强度与基质的钙化程度密切相 ［9 ］ 关。扬益 证明， 骨痂是骨折愈合所必须的， 骨折 愈合的快慢不在于骨痂体积与范围的大小 ， 骨痂的 质量是骨痂成熟的体现。 骨痂是理想的骨移植材料， 有加速骨缺损修复验研究进展
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温建民 △ ， 孙永生 ， 桑志成 ， 徐颖鹏 ， 孙卫东 ， 高国庆 ， 胡海威 ， 董 颖 毕 锴，
（ 1． 中国中医科学院望京医院， 北京 100102 ； 2． 中国中医科学院广安门中医院， 北京 100053 ； 3． 怀柔区卫生局， 北京 1014004． 怀柔区社区康复中心， 北京 101400 ）
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2014 年 1 月第 20 卷第 1 期
Chinese Journal of Basic Medicine in Traditional Chinese Medicine 138 January 2014 Vol． 20. No． 1
中医骨折不同分期治疗对 基金项目： 国家自然科学基金资助项目 骨折愈合的作用及其机制的实验研究（ 30973762 ）
)， 作者简介： 毕 锴( 1980男， 吉林人， 住院 医 师， 医学 博士， 从事中西医结合骨科的临床与研究。 Tel: 01084739155 ， Email: win5734 @ △通讯 作 者： 温 建 民， 263． net。
的作用 ， 软骨 痂 是 否 及 时 钙 化 吸 收 是 促 进 骨 折 愈 ［10 ， 11］ 。 对家兔模型给予中药长骨液 合的重要因素 与驳骨丸 ， 利 用 骨 痂 45Ca 进 行 放 射 自 显 影 测 定 ， 显影后 用 光 密 度 观 察 到 骨 折 部 位 的 钙 盐 沉 积 活 跃， 同时从组 织 细 胞 学 角 度 对 骨 折 愈 合 过 程 进 行 了组织形态 学 微 观 观 察 ， 准确反映了骨折愈合过 程中用药组骨小梁类骨质和成骨细胞形成速度较 快， 缩短了骨单位吸收周期 ， 并提前进入骨痂的改 ［12］ 观 建期 。 赖建章等 利用补阳还五汤给予模兔 ， 察模兔骨痂 的 成 分 及 生 物 力 学 性 能 ， 结果用药组 骨痂钙 的 含 量 和 骨 抗 折 荷 重 力 量 显 著 高 于 对 照 ［13］ 组 。 王军跃 在接骨七厘片对家兔实验性骨折愈 合的研究中 ， 通过 X 线 、 抗折力实验 的 方 法 ， 显示 用药组较对照组骨痂提前 、 抗折力增强 ， 证明接骨 七厘片有较好的促进骨折愈合的作用 。 2． 1． 2 中药促进生长激素分泌 人体的生长 激素对骨生长及骨折愈合有重要的作用 。生长激素 1 及 IGF2， 在肝内可刺激胰岛素样生长因子 IGF其 作为媒介物影响 GH 发挥其生理作用。 在早期便已 证实 GH 对软骨的直接影响作用， 骨生长板上胚层 和生殖细胞层上具有 GH 的靶细胞， 可直接促进这 1， 些细胞分泌分化， 并局部合成 IGF以保证其增殖 成软骨细胞。由骨折后血清中 GH 浓度升高， 同时 垂体生长激素细胞处于高机能状况以促进骨折愈 GH 可以改善肠钙吸收， ziker［14］发现， 兴奋 合。Hun1， 、 ， 肾脏 羟化酶活性 使钙浓度增高 活性加强 有利 于骨基质中钙沉积， 故可从以上几方面说明生长激 ［15 ］ 素有促进骨愈合的作用。 柳海峰 对模兔进行三 花接骨散药效学实验研究， 发现有增强生长激素的 作用， 通过实验分别于服用三花接骨散中药后第 3 、 7、 14 、 28 天处死模兔， 取出脑垂体观察其质量， 用图 像分析仪器观察经免疫组化染色的垂体生长激素细 胞面积和灰度， 其垂体质量方面无差异， 但生长激素 细胞面积和灰度与对照组比较差异有统计学意义 。 中药三花接骨散可使生长激素细胞面积和含量提 高， 说明三花接骨散能增加垂体生长激素细胞分泌 ［16 ］ 生长激素， 起到促进骨折愈合的作用。 隋艳华 制 作胫骨（ 大鼠） 骨折模型， 以康骨胶囊灌胃于骨折后 14 、 21 、 28 天， 第 7、 并分别用 GH 放免试剂盒测定血 清 GH 浓度， 结果表明骨折后服药组大鼠血清 GH 浓度增高明显， 说明康骨胶囊有促进骨愈合的作用 。 ［17 ］ 双黄冲剂能增加兔骨折后 王银环等 研究证实， 28 d 血清中生长素的含量， 促进软骨钙化、 骨痂生 。 成和骨折的愈合 2． 1． 3 提高成骨细胞活性和指数 在骨修复 的早期， 中医药通过促进成骨细胞数量来促进骨痂 生长， 而在后期通过增强成骨细胞的活性来促进骨 ［18 ］ 痂的生长。郑悦亮等 通过和胃接骨胶囊对家兔 骨折愈合质量影响的实验研究， 说明中药治疗骨折 疾病的机理主要是提高细胞的活性 、 增强造血功能、
摘要： 中医药对骨折愈合的实验研究方 面 较 为 繁 杂， 且 研究 方 向 也 不尽 一 致， 但 较 多 的 是 以中 药 促 进 干 预 后 对其 模型 的 观 察， 无论是单味药还是复方都试图找出加速骨折愈合的最有力 证 据。 而 中医 药 对 骨 折 愈 合 的 作 用及其机 制 方 面 的实 验 研究 更 为 广泛， 从细胞、 微量元素、 基因等水平进行研究， 取得了满意结果， 现就骨折愈合作用及其机制的实验研究进展进行探讨。 关键词： 中医药; 骨折愈合; 实验研究; 综述 3250 ( 2014 ) 01013704 中图分类号： Ｒ274 文献标识码： A 文章编号： 1006-
促进血红蛋白和红细胞的生成， 从而缩短骨痂形成 的时间， 提高骨痂的质量而促进骨折愈合。 2． 1． 4 提高微量元素锌、 铁、 铜、 锰等含量 微 量元素在骨折愈合过程中起着重要作用， 缺乏这些 元素可引起骨骼发育障碍甚至发生畸形 。 熊敦善 ［19 ］ 骨折端注射骨愈注射液可提高骨折 等 研究证实， 端微量元素的含量， 促进酶与底物结合， 从而加速骨 ［20 ］ 接骨紫金丹具有促 折愈合。孙之镐等 实验表明， 进家兔吸收金属元素和调节骨痂中金属元素分布的 ［21 ］ 麦饭石可促进微量 作用。刘献祥等 的研究表明， 元素在骨折部位的积聚， 并进入酶系统而起到促进 ［22 ］ 骨折愈合的作用。 陆炳全等 将自然铜用于兔桡 骨骨折的治疗中， 发现自然铜有利于增强骨生物力 学强度。 2． 1． 5 促进胶原基因表达和胶原蛋白合成 胶原超级家族在骨修复中起直接作用的胶原为 Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ、 Ⅴ、 Ⅵ 型胶原。 一般认为， 在骨折愈合的 成骨阶段Ⅰ型胶原是主要胶原， 在软骨形成期 Ⅱ 型 胶原是主要胶原， Ⅲ 型胶原可以构成大量的纤维间 横向连接， 在许多组织中都有分布。 在骨基质的有 90% 为胶原， 机成分中， 且胶原 mＲNA 表达对骨修 ［23 ］ 复十分重要。 魏玉玲等 观察伤科接骨片对骨折 Ⅰ、 Ⅱ型胶原基因表达的影响， 结果表明该药可调节 mＲNA ， 骨胶原 的表达 促进骨折修复。 顾坚毅等观 察新伤续断汤对骨折愈合中胶原合成代谢的影响 ， 结果表明该方剂能促进骨折胶原的合成 ， 改善胶原 的排列， 加速骨折愈合。 2． 1． 6 骨 形 态 发 生 蛋 白 BMP （ bonemorphogenicprotein ， 骨形态发生蛋白 ） 为骨折愈合的启 动因子， 能诱导血管周围游走的、 未分化的间充质细 胞分化增殖为成骨细胞或成软骨细胞 ， 并决定间充 质细胞的分化方向， 诱导间充质细胞不可逆地向软 骨细胞和骨细胞方向分化， 被公认为是目前最强的 ［24 ］ 骨诱导分化因子 。 促进成骨细胞分化和刺激胶 原合成， 以软骨内骨化方式促使新骨形成， 其中研究 2、 BMP4 和 BMP7。 较多的是 BMP［25 ］ 刘献祥等 用免疫组化技术进行图像分析定 量， 研究无名异冲剂对骨折愈合过程中骨痂 DNA 指 数和 BMP 含量的影响， 结果表明该冲剂能促进骨折 修复细胞增殖， 增加成骨细胞活性， 诱导 BMP 合成， ［26 ］ 加速骨折愈合。 郑智勇等 观察接骨冲剂对骨折 也 愈合过程中 BMP 和骨痂细胞 DNA 含量的影响， ［27 ］ 得出同样的结论。 王红权等 应用土家族接骨膏 7 表达的影响， 实验 在家兔骨折愈合中观察对 BMP组骨痂出现时间较早、 数量多、 骨痂阴影密度高， 且 骨性愈合时间和骨髓腔再通较早， 说明接骨膏外敷 7 表达和骨痂形成， 能明显促进家兔骨折局部 BMP有效地促进骨折愈合。 2． 1． 7 转 化 生 长 因 子β TGFβ （ Transforminggrowthfactorbeta， 转化生长因子β ） 是具有促进