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酒精性股骨头坏死脂代谢异常的研究进展

2013-01-23可唐毓金

中国医药指南 2013年9期
关键词:骨细胞酒精性股骨头

黄 可唐毓金*

(1 桂林医学院2010级硕士研究生,广西 桂林 541004;2 右江民族医学院附属医院脊柱骨病外科,广西 百色 533000)

酒精性股骨头坏死脂代谢异常的研究进展

黄 可1唐毓金2*

(1 桂林医学院2010级硕士研究生,广西 桂林 541004;2 右江民族医学院附属医院脊柱骨病外科,广西 百色 533000)

近几十年,随着社会生活对酒的需求,酒精导致的股骨头缺血性坏死的患者逐渐增多,且多发于中青年患者。酒精导致股骨头坏死的病理过程很复杂,其发生的机制也众说纷纭,脂质代谢异常导致一系列问题与各种学说之间都有着一定的联系。本文就脂质代谢异常在酒精性股骨头坏死发生过程中作用的研究进行综述。

股骨头坏死;脂质代谢紊乱;酒精性;脂质过氧化

非创伤性股骨头坏死(nontraumatic osteonecrosis of the femoral head,NONFH)是一种是由于不同病因破坏股骨头血供,导致股骨头缺血坏死,甚至股骨头塌陷的骨科常见病,好发于20~59岁的中青年[1、2],致残率非常高,缺乏有效防治方法。在各种导致股骨头非创伤性坏死的原因中,最常见的因素有酗酒及使用激素,而酒精性占46%,酒精和激素共同作用的只占13%[9]。Mastsuo等流行病学研究显示,饮酒发生股骨头缺血性坏死(avascular necrosis of femoral head,ANFH)的相对危险度(RR)为7.8,并且存在明显的剂量反应关系,说明长期过量饮酒与ANFH存在确定的联系。

研究表明[5、6],酗酒及使用激素均可导致患者脂质代谢紊乱、血液黏稠度增加、脂肪在骨细胞内堆积、骨细胞脂肪变性以及小血管收缩、内皮细胞损伤,这些变化最终导致营养骨细胞的血管内血流减慢、血管内凝血、骨内压增高及股骨头内小血管减少或堵塞等,从而最终导致骨缺血性坏死。

1 酒精致脂代谢紊乱与股骨头坏死

酒精的毒副作用影响肝细胞线粒体结构和功能,引起脂质分解代谢功能下降,导致三酰甘油、脂肪酸及胆固醇等在肝脏内和血中聚集;再者,酒精可刺激脂质的合成,导致脂质合成增加,两者共同作用最终形成高脂血症。此外,酗酒紊乱,血中游离的脂肪酸增多,血液黏稠度增高致脂肪代谢,增加红细胞的聚集性,血流瘀滞,可加重局部微循环障碍,导致血液高凝状态,引起血管内凝血,最终形成股骨头坏死。

1.1 血清中血脂浓度持续高值

肝脂肪酶(HL)是脂质代谢过程中的三大关键酶之一,对维持体内血脂平衡起着重要的作用。长期酗酒后肝细胞损伤,HL合成障碍,导致脂质利用障碍,引起血清中三酰甘油等脂质升高引起高脂血症。学者们通过临床实验发现长期饮酒患者其血中TC、TG、LDL以及apo-B明显高于对照组[11、14]。奇振熙[5]等也证实每日给家兔酒精其血清中TC、TG、LDL将明显升高,并证实酒精摄入越多其高脂血症越严重,说明酒精的摄入量与脂质代谢紊乱的程度成正相关。

1.2 脂肪栓塞与脂质沉积

Phemister认为血管内脂肪栓塞是股骨头缺血的可能原因。许多学者通过实验研究及临床研究发现坏死的股骨头软骨下骨髓内出现大量脂肪物质,髓内小血管内出现大量的脂肪栓子。石少辉等[21]通过临床实验发现酒精性股骨头坏死的患者其股骨头内脂肪细胞内有大小不等,多少不一的脂滴,胞核被挤向一侧,并推论出酒精性骨坏死患者长期饮酒刺激引起脂质代谢紊乱,导致脂肪细胞体积增大、脂肪栓塞等。栓子堵塞骨髓基质毛细血管,使血流中断,引起骨缺血。

1.3 骨细胞脂肪变性

酒精性股骨头坏死的患者髓内及骨细胞均发现有脂肪细胞及脂滴存在,其坏死中心区域骨髓造血组织明显减少、甚至消失,脂肪细胞肥大聚集[8]。酒精不仅可以导致血中三酰甘油,胆固醇等脂质升高、骨细胞内脂质沉积,还可以导致骨髓基质细胞向脂肪细胞转化。实验证实[4]酒精可直接诱导骨髓基质细胞向脂肪细胞转化,减少骨生成。当酒精作用于细胞时,MSCs分化为成骨细胞明显减少,而分化为脂肪细胞大为增加,且脂肪细胞数量随着酒精的作用时间延长及浓度递增而增多[16]。实验发现乙醇可诱导hBMSCs中PPARΥ表达增强,导致hBMSCs分化为脂肪细胞[20、10]。Wang Y等[19]用葛根素能够抑制酒精诱导骨髓间充质干细胞成脂分化,而使骨髓机制细胞保持正常的分化过程,反方面说明酒精直接诱导骨髓多能干细胞成脂分化。孙伟等[3]也证实酒精可通过降低骨髓间充质干细胞的增殖活性或增殖分化能力及改变其分化方向从而引起骨坏死。

2 酒精性股骨头坏死脂代谢的机制研究

目前关于酒精性股骨头坏死的研究很多,酒精致股骨头坏死的一个至关重要的原因是脂质代谢异常。有学者认为由于脂质代谢紊乱使血中游离脂肪酸、PGE2增高,发生血管炎而栓塞所致[13]。学术界对酒精性股骨头坏死脂质代谢异常对股骨头血供的影响有很多,现简要概述如下:

2.1 过量酒精至超氧化物歧化酶(SOD)活性降低

研究表明[12、17]:过量饮酒后可出现超氧化物歧化酶活性降低、而脂质过氧化物明显增高。血浆中SOD活性下降,LPO、脂质过氧化升高说明氧自由基直接参与了骨坏死的病理过程[5]。SOD是人体防御内、外环境中超氧离子损伤的重要酶,清除体内的自由基,具有保护生物膜及血红蛋白免遭损伤的作用。 人体在正常生理状态下,体内自由基的产生与清除之间保持平衡的。长期酗酒后发生酒精中毒,酒精在肝内代谢过程中产生的毒性作用导致自由基产生增多,过多的自由基导致SOD的活性下降,自由基在体内聚集,而自由基具有强烈的引发脂质过氧化的作用,导致血管内皮细胞损伤,从而激活体内凝血机制,引起血液的高凝状态及血管内凝血。

2.2 酒精可至脂肪分解障碍

脂酸β-氧化过程中,再脱氢脱下的2H由还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)接受,但血液中含有的酒精可消耗过多的NAD+,生成过多的NADH,导致NADH/NAD+值增高,抑制脂酸β-氧化过程,引起脂肪酸的氧化困难,血液中聚集过多的脂质,使血液黏稠,血流缓慢。

2.3 酒精诱导骨髓基质细胞(MSCs)脂肪变性

Wang等[7]通过动物实验及临床实验发现:酒精可上调兔、鼠、人的MSCs内PPARr mRNA表达,下调骨钙素基因表达,诱导MSCs大量分化为脂肪细胞,抑制其成骨分化。

2.4 脂质过氧化影响内源性NO合成

一氧化氮(NO)是一种血管舒张因子,一氧化碳合酶(NOS)是NO在 体 内 合 成 的 关 键 酶 。 研 究 表 明[15]酒 精 能 增 加 脂 质 过 氧 化 产物,影响NOS活性,使内源性NO合成障碍。内源性NO生成减少,致使小血管收缩,加重缺血。

上述各种机制共同导致酒精性股骨头坏死患者血液生理变化,血中脂质增加,同时损伤毛细血管内皮细胞,脂质物质通过毛细血管内皮进入骨髓腔内,进入骨髓腔内的脂质聚集成形成脂滴[12];或被骨细胞及脂肪细胞摄取,脂肪细胞增殖肥大,股骨头软骨下脂肪组织骨细胞内脂质沉积,导致骨细胞核受压靠边、固缩、深染;由于股骨头内部血管分布不均匀,且没有相应的吻合通道及侧支循环,致使其缺血更为严重;再者股骨头内半封闭的腔,增加腔内压力,压迫血管加重股骨头缺血,造成恶性循环,最终导致股骨头坏死。

3 展 望

酒精性股骨头坏死的发生是一个复杂的病理过程,学术界对酒精性股骨头坏死机制的研究各不相同,但其间却有许多相关的联系。脂质代谢异常在酒精性股骨头坏死发病机制的研究中被许多学者所接受,对其研究也比较多。刘慧松等[18]在联合运用藻酸双酯钠和二磷酸盐对酒精性股骨头坏死进行预防,取得较好的效果。由此可见,脂质代谢异常、血清脂质增高对股骨头坏死的发生起到重要的作用。辛伐他汀能对抗或解除酒精对MSCs的成骨分化的抑制而增加成骨基因表达[4]。未来在酒精性股骨头坏死的防治方面,运用降脂药物对酒精性股骨头坏死的预后将产生积极的影响。

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R589.2

:A

:1671-8194(2013)09-0073-03

*通讯作者:

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