电针“百会穴”对大鼠胫骨骨折愈合的影响

研究背景 骨折是临床上常见的疾病。随着国内外学者对骨折愈合认识的深入，已经开始从各个方面探讨促进骨折愈合的方法。我们在临床工作和国内外文献中发现当四肢骨折伴随脑损伤时,骨折处往往可见骨痂过度生长，骨折愈合加速。目前主要认为是因为中枢神经损伤后引起，但其具体理论依据仍不明确。骨折局部电针刺激作为一种传统促进骨折、骨不连的治疗手段，在临床上有广泛的应用。能否通过在头部持续性的电针刺激来促使骨折愈合呢？查阅文献，还未见此类研究与报道。 研究目的 建立SD大鼠胫骨骨折模型，从形态学、病理学、超微病理学、分子生物学四个层面观察电针“百会穴”对模型大鼠骨痂的动态变化情况，了解头部持续性的电针刺激对骨折愈合的影响。 研究方法 取128只健康雄性SD大鼠，随机分为：正常组32只（A组）、胫骨骨折模型组32只（B组）、胫骨骨折模型并头部电针“百会穴”组32只（C组）、中度脑外伤并胫骨骨折模型组32只（D组）。各组实验动物予以相应的干预后，分别于7d、14d、21d、28d分批处死。肉眼观察骨痂的形状、大小、颜色等形态学改变；拍片后，采用Perkins骨痂体积测量公式计算骨痂体积并行统计学比较；留取部分骨痂标本行HE切片观察病理学变化；留取第1周处死大鼠骨折部位软组织行超微病理学电镜观察；留取部分骨痂标本、脑组织标本，免疫组化法检测骨形态发生蛋白-2（bonemorphogenetic protein-2，BMP-2）、转化生长因子-β1（transforming growthfactor beta1，TGF-β1）表达，并在400倍光镜下观察，计算阳性表达细胞的积分光密度（integral optical density,IOD）值；同时应用蛋白质印迹技术(Western blotting)检测脑源性神经营养因子(brain derivedneurotrophic factor, BDNF)蛋白含量，并对数据进行统计学分析。 研究结果 1建立胫骨骨折、中度脑外伤动物模型，各组给予相应干预，实验结果显示D组骨痂体积比B组、C组大（P<0.05），C组骨痂体积比B组大（P<0.05）。 2骨痂组织在400倍光镜下观察结果：B组为经典的骨折愈合表现；C组骨痂生长较B组明显增快；D组骨痂生长速度最快。 3第1周骨痂组织在电镜下观察结果：可见成纤维细胞、成软骨细胞、间充质细胞、骨生成细胞及内皮细胞等。D组成纤维细胞及成软骨细胞较其他组更活跃。 4骨痂标本BMP-2免疫组化IOD值统计检测结果：B组在第1周、第2周、第3周、第4周表达与A组有显著性差异；C组在第1周、第2周、第3周、第4周表达与A组有显著性差异，与B组比较在第1周、第2周有显著性差异；D组在第1周、第2周、第3周、第4周表达与A组有显著性差异，与B组、C组比较在第1周有显著性差异。 5骨痂标本TGF-β1免疫组化IOD值统计检测结果：B组在第1周、第2周、第3周、第4周表达与A组有显著性差异；C组在第1周、第2周、第3周、第4周表达与A组有显著性差异，与B组比较在第2周、第3周、第4周有显著性差异；D组在第1周、第2周、第3周、第4周表达与A组、B组、C组均有显著性差异。 6脑组织标本BMP-2免疫组化IOD值统计检测结果：A组、B组、C组之间未见显著性差异；D组在第1周、第2周与A组、B组、C组比较有显著性差异。 7脑组织标本TGF-β1免疫组化IOD值统计检测结果：B组与A组比较无显著性差异；C组在第1周、第2周、第3周、第4周表达与A组有显著性差异，与B组比较在第2周、第3周、第4周有显著性差异；D组与A组、B组、C组比较在第1周、第2周、第3周、第4周均有显著性差异。 8Western blotting检测骨痂BDNF蛋白含量IOD值统计结果：C组在第1周、第2周与B组比较有显著性差异；D组在第1周、第2周与B组比较有显著性差异。 研究结论 1持续性电针刺激大鼠“百会穴”可以促进胫骨骨折愈合，不仅可以使骨痂生成体积增大，而且还可以使骨痂生成时间提前。 2持续性电针刺激大鼠“百会穴”可以使破骨细胞、成骨细胞、成纤维细胞、软骨细胞增多，进一步促进骨折愈合。 3电针刺激“百会穴”可以在骨折修复的各个时期促进骨折愈合，结合免疫组化检验统计结果，早期骨痂内BMP-2含量增高，后期骨痂内TGF-β1含量增高可能是电针刺激“百会穴”引起骨折愈合加速的原因之一。 4脑外伤可引起早期骨痂内BMP-2含量增高，后期TGF-β1含量增高；脑组织内早期BMP-2含量增高，后期TGF-β1含量增高，这与电针刺激“百会穴”后BMP-2、TGF-β1的变化类似。两者促进骨折愈合的机理可能有相似之处。 5电针“百会穴”可以在前两周内明显提高BDNF在骨痂中的含量,从而加速骨折部位神经修复，这也许是电针促进骨折愈合的原因之一。