马钱子对家兔骨折愈合的影响

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.11.002

中国组织工程研究 ›› 2015, Vol. 19 ›› Issue (11): 1647-1651.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2015.11.002

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马钱子对家兔骨折愈合的影响

李长雷¹，马宝苗²，柳威¹，陈晓青¹，易卉玲¹，舒细记¹

¹江汉大学医学院，湖北省武汉市 430056；²江汉大学武汉生物医学研究院，湖北省武汉市 430056

修回日期:2015-02-07 出版日期:2015-03-12 发布日期:2015-03-12
通讯作者: 舒细记，教授，博士生导师，江汉大学医学院，湖北省武汉市 430056
作者简介:李长雷，男，1982年生，河南省南阳市人，汉族，硕士，实验师，主要从事胚胎工程及分子生物学、实验动物学研究。
基金资助:
武汉市科技局国际合作研究项目(200870834408)

Effect of nux vomica on fracture healing in rabbits

Li Chang-lei¹, Ma Bao-miao², Liu Wei¹, Chen Xiao-qing¹, Yi Hui-ling¹, Shu Xi-ji¹

¹School of Medicine, Jianghan University, Wuhan 430056, Hubei Province, China; ²Wuhan Institutes of Biomedical Sciences, Jianghan University, Wuhan 430056, Hubei Province, China

Revised:2015-02-07 Online:2015-03-12 Published:2015-03-12
Contact: Shu Xi-ji, Professor, Doctoral supervisor, School of Medicine, Jianghan University, Wuhan 430056, Hubei Province, China
About author:Li Chang-lei, Master, Experimentalist, School of Medicine, Jianghan University, Wuhan 430056, Hubei Province, China
Supported by:
the International Cooperative Project of Wuhan Municipal Science and Technology Department, No. 200870834408

摘要/Abstract

摘要：

背景：马钱子的主要有效成分为总生物碱，主要功效是通络止痛、消肿散结、兴奋健胃、凉血等，对神经系统、心血管系统等也有一定的药理作用。

目的：观察马钱子对实验性家兔骨折愈合过程的影响。

方法：制备家兔桡骨骨折模型，随机分为给药组和生理盐水对照组，每组10只。室温条件下，对给药组家兔灌胃马钱子粉混悬液；对照组家兔灌胃生理盐水，1次/d。给药后7，14，28 d各作X射线影像学检查，比较对照组与给药组家兔骨折愈合情况。给药后14，28 d时耳缘静脉取血，与给药前作血清学比较，检测分析家兔骨折模型血清碱性磷酸酶，微量元素钙(Ca)、镁(Mg)、铜(Cu)、铁(Fe)、锌(Zn)质量浓度变化。

结果与结论：家兔骨X射线影像学结果显示给药组家兔骨折愈合速度比对照组快。血清学检查结果表明，给药后14和28 d给药组家兔血清中碱性磷酸酶浓度明显高于给药前和对照组(P < 0.05)。微量元素中，对照组家兔给予生理盐水后28 d时血清Fe质量浓度高于给生理盐水前(P < 0.05)；给药组家兔给药后14 d和28 d血清中Ca、Zn水平均高于给药前和对照组；给药后14 d Mg，Fe质量浓度明显高于给药前和同时间点对照组(P < 0.01，P < 0.05)；给药后28 d Fe质量浓度明显高于给药前(P < 0.01)。说明马钱子可以增加骨折家兔碱性磷酸酶和微量元素水平，对家兔骨折愈合有促进作用。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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关键词: 组织构建, 骨组织工程, 马钱子, 骨折, X 射线, 碱性磷酸酶, 微量元素

Abstract:

BACKGROUND: The main active ingredient of nux vomica is total alkaloids that can activate meridian to stop pain, reduce swelling, excite stomach and cool blood, and also have some pharmacological effects on the nervous system and cardiovascular system.

OBJECTIVE: To investigate the effects of nux vomica on the fracture healing process of experimental rabbits.

METHODS: Rabbit models of radius fracture were established and then randomized into drug administration group and control group, with 10 animals in each group. At room temperature, the nux vomica powder mixed suspension was administrated into the rabbits in the drug administration group, while the normal saline was administrated into the rabbits in the control group, once a day. X-ray examination was performed at 7, 14, 28 days after administration to compare the fracture healing between the two groups. Blood samples from ear vein were taken at 14 and 28 days after drug administration for serological comparison to analyze the concentration changes of serum alkaline phosphatase and trace elements including Ca, Mg, Cu, Fe, Zn.

RESULTS AND CONCLUSION: Rabbit bone X-ray examinations results showed that compared with the control group, the fracture healing of the drug administration group was faster. The concentration of serum alkaline phosphatase of rabbits in the drug administration group at 14 days and 28 days after drug administration were higher than that before drug administration and in the control group at the same time respectively (P < 0.05). The serum Fe concentration of rabbits in the control group at 28 days after normal saline administration was higher than that before normal saline administration (P < 0.05). The serum Ca and Zn levels of rabbits in the drug administration group at 14 days and 28 days after drug administration were higher than those before drug administration and the control group at the same time, respectively (P < 0.05). The Mg and Fe levels of rabbits in the drug administration group at 14 days after drug administration were significantly higher than those before drug administration and those in the control group at the same time, respectively (P < 0.01, P < 0.05). The Fe level of rabbits in the drug administration group at 28 days after drug administration was significantly higher than that before drug administration (P < 0.01). Nux vomica can increase the alkaline phosphatase and trace elements levels, and play a promoting role in the process of healing.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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Key words: Drugs, Chinese Herbal, Fractures, Bone, Alkaline Phosphatase

中图分类号:

R318

李长雷，马宝苗，柳威，陈晓青，易卉玲，舒细记. 马钱子对家兔骨折愈合的影响[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(11): 1647-1651.

Li Chang-lei, Ma Bao-miao, Liu Wei, Chen Xiao-qing, Yi Hui-ling, Shu Xi-ji. Effect of nux vomica on fracture healing in rabbits [J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(11): 1647-1651.

图/表（结果） 4

2.1 实验动物数量分析 实验造模选用家兔为20只，没有脱失，均进入结果分析。

2.2 家兔骨折愈合情况 给药后7，14，28 d X射线影像学检查结果见图1-3。

从图1可知：给药后7 d，给药组家兔X射线影像学结果显示骨折断端呈完全分离状态，无明显位移，骨折线明显，骨折部位周围组织肿胀明显，有少量骨痂形成。对照组家兔骨折断端呈完全分离状态，无明显位移，骨折线明显，骨折部位周围组织肿胀明显，但无骨痂形成。

从图2可知：给药后14 d，给药组家兔X射线影像学结果显示骨折处有较多骨痂生成，间隙密度增大；骨折断端逐渐模糊，已有部分骨折线较紧密的连接在一起；骨折部位周围组织肿胀逐渐消退。对照组家兔骨折处有较少量骨痂生成，间隙依旧较大，骨折线较清晰；骨折部位周围组织肿胀现象仍较明显。

从图3可知：给药后28 d，给药组家兔X射线影像学结果显示骨折处骨痂几乎完全吸收，皮质密度接近正常皮质骨；骨折线消失；骨髓腔复原；骨折部位周围组织肿胀现象消失；骨折基本痊愈。对照组家兔骨折处虽然骨痂生成量增多，但间隙仍然存在，只有较少部分骨折线的连接在一起，骨折线较明显；骨折部位周围组织肿胀现象并未完全消失。

2.3 家兔血清碱性磷酸酶(ALP)，微量元素钙(Ca)、镁(Mg)、铜(Cu)、铁(Fe)、锌(Zn)质量浓度变化 结果见表1和表2。

从表1可知，随着给药时间的增加，对照组家兔血清中碱性磷酸酶浓度呈先升后降趋势，各时间点相比较于给药前，浓度差异较小，差异无显著性意义(P > 0.05)；给药组家兔血清中碱性磷酸酶浓度呈不断上升趋势。14 d时相比较于给药前和同时间点的对照组，浓度差异较大，差异有显著性意义(P < 0.05)；28 d时相比较于给药前和同时间点的对照组，浓度差异大，差异有显著性意义(P < 0.01)。

从表2中可知，随着给药时间的增加，对照组家兔血清中各微量元素，相比较于给药前，Ca、Zn质量浓度呈上升趋势；Mg质量浓度为先降后升；Cu质量浓度先升后降；该4种元素在各自时间点内均相比较于给药前，质量浓度差异较小，差异无显著性意义(P > 0.05)。Fe质量浓度先降后升，在给药后第28天达到较高值，相比较于给药前，质量浓度差异较大，差异有显著性意义(P < 0.05)。
给药组家兔血清中各微量元素，Ca质量浓度呈上升趋势，14 d和28 d时均相比较于给药前，以及28 d时与同时间点的对照组相比较，质量浓度差异较大，差异有显著性意义(P < 0.05)。Mg质量浓度先升后降；14 d时相比较于给药前和同时间点的对照组，质量浓度差异大，差异有非常显著性意义(P < 0.01)。Cu质量浓度先升后降，各时间点相比较于与给药前和同时间点的对照组，其质量浓度差异较小，差异无显著性意义(P > 0.05)。Fe质量浓度呈上升趋势，14 d时相比较于给药前和同时间点的对照组，质量浓度差异较大，差异有显著性意义(P < 0.05)；28 d时相比较于给药前，浓度差异大，差异有非常显著性意义(P < 0.01)。Zn质量浓度先升后降，14，28 d时均相比较于给药前和同时间点的对照组，质量浓度差异大，差异有显著性意义(P < 0.01)。说明给药后可以增加骨折家兔血清中碱性磷酸酶和微量元素的水平，对家兔骨折愈合有促进作用。

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引言

材料方法

设计：随机对照动物实验。

时间及地点：实验于2014年5至7月在江汉大学实验动物中心完成。

材料：

实验动物：日龄85-90 d普通级健康日本大耳白兔20只，体质量2.0-2.5 kg，雌雄各半，由江汉大学实验动物中心提供，许可证号：SYXK(鄂)2012-0042。常规单笼饲养，自由进食和饮水，饲料为全价颗粒料。对实验动物的处理方法均严格遵守国家科技部颁发的《关于善待实验动物的指导性意见》之规定^[6]。

实验方法：

家兔骨折模型的建立^[8]：取家兔20只，适应性饲养1周后，随机分为马钱子粉混悬液给药组和生理盐水对照组，每组10只。两组均采用李长雷等^[8]制造桡骨骨折模型的方法造成家兔前肢内侧桡骨中段完全横断骨折，并进行造模后护理。

造模后第7天，对造模部位进行X射线照射取片。影像学结果显示：①骨折类型为完全横断骨折。②骨折断端横截面较整齐，边缘较清晰。③无明显骨膜反应。④骨折部位淤血肿块较大，肿胀明显。⑤无碎骨。说明20只家兔骨折模型均造模成功。

随后即对给药组家兔灌胃马钱子粉混悬液；对照组家兔灌胃生理盐水。

给药剂量及方式：经过大量预实验，给药剂量确定以临床剂量为标准，按照小鼠与家兔剂量换算，以含马钱子碱量计算马钱子粉，确定家兔服用马钱子粉剂量为7.54 mg/kg。室温条件下，用10 mL蒸馏水稀释马钱子粉，加入2.5 mg淀粉，制成混悬液，对给药组家兔灌胃；对照组家兔灌胃10 mL生理盐水。每天定时1次。

主要观察指标：①于给药后7，14，28 d各作X射线影像学检查，比较对照组与给药组家兔骨折愈合情况。②检测家兔血清碱性磷酸酶，微量元素钙(Ca)、镁(Mg)、铜(Cu)、铁(Fe)、锌(Zn)质量浓度变化。③两组家兔均于给药前耳缘静脉取血作血清检查；给药后14，28 d耳缘静脉取血，与给药前作血清学比较。

统计学分析：应用SPSS 13.0软件对所得数据进行统计分析。各组数据均以x(_)±s表示，用均数t 进行组间比较，P < 0.05为差异有显著性意义。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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讨论

骨折愈合是一个非常复杂的骨再生过程，有诸多因素会影响骨结构的完整性和骨强度的恢复，中药治疗骨折在中国已有千年的历史，有着显著疗效。近年来的研究重点主要是利用中药从改善血液循环，促进血肿的吸收、机化，促进钙盐的沉积，提高骨痂的生物力学性能，促进基质胶原的合成，提高成骨细胞的数量和活性，提高微量元素的浓度，刺激骨生长因子的分泌与合成等方面促进骨折的愈合^[9-11]。

马钱子消结肿、止疼痛、通经络，虽有大毒却临床疗效显著而应用千年不衰，被称为“毒药猛剂善起沉疴”的中药典范。马钱子中毒主要原因在于未经炮制的马钱子中含有士的宁碱和马钱子碱，可以通过科学合理的炮制方法降低其毒性，最大程度的发挥其在临床上的积极疗效^[12-15]。

本实验结果表明，马钱子粉能够使骨折家兔血清中的碱性磷酸酶和Ca、Mg、Cu、Fe、Zn等微量元素的质量浓度增高，而对骨折家兔的骨X射线影像学检查显示给药组与对照组相比骨折愈合速度显著要快，愈合效果好，提示马钱子粉对家兔骨折愈合有促进作用，其治疗机制可能与明显改善骨折处局部血液供应，刺激骨生长激素分泌和骨胶原基因表达；增强钙盐在骨折部位的沉积，加快骨痂形成以有利于更好的修复骨创伤有关。

碱性磷酸酶被认为是成骨细胞早期发育阶段的标志物，其活性可反映成骨细胞功能的强弱^[16]，生长激素是胶原生长的一种主要调节剂，骨折后垂体嗜酸性细胞处于高机能状态，生长激素表达增强，影响成骨细胞分化，兴奋碱性磷酸酶活性，促进骨钙素合成，从而促进骨折愈合^[17]。

骨折愈合过程中微量元素起着重要的作用，Ca、Mg、Cu、Fe、Zn等能增强碱性磷酸酶活性，使核酸和蛋白合成增加；Cu能提高赖氨酰氧化酶活性，促进胶原纤维的交联，使胶原纤维韧性增强，促成成骨细胞的活性，有助于骨基质的形成和 Ca、P沉积，使Ca、P质量浓度增加，促进骨折愈合。骨基质胶原蛋白合成需要Fe、Zn等微量元素的参与。Fe能促进胶原合成，提高氧分压及含氧量，早期促进骨痂中胶原合成，中晚期促进钙化；Zn与多种酶的结构和功能有关，这些酶与细胞的增强、分化及骨细胞的活动密切相关；同时Zn在骨盐的形成过程中可能作为一种调节离子，改变晶格的核心结构，从而促进晶格的增长^[18-20]。

在临床应用中，马钱子是一味优点和缺点都十分明显的中药，因其治疗量与中毒量接近^[21-24]，故关于马钱子促进骨折愈合的研究多用于复方药物^[25-36]，单味马钱子促进骨折愈合的机制及对其正确的用法和用量需要深入的研究和探索。

随着医学科学技术的快速发展，人们对骨折愈合过程的研究更加深入，在此方面，对于马钱子的药理学特性如何更好的扬长避短，提高其安全性和有效性，更大程度的发挥其研究价值和临床价值，都是亟待医学工作者解决的问题。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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