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脓毒症作为机体对感染反应失调的器官功能障碍综合征,常累及肾脏,是危重患者发生急性肾损伤最常见的原因之一。脓毒症引起的急性肾损伤不仅使住院死亡率增加6~8倍,还与远期慢性肾脏病的发展和远期死亡风险增加有关[1-3]。通常认为脓毒症相关急性肾损伤的发病过程与过度炎症反应、血流动力学障碍、凝血功能障碍、小管上皮细胞损害等有关[1],然而,脓毒症相关急性肾损伤的机制尚未完全阐明。近年来,代谢组学作为反应疾病内环境与内源性代谢物之间关系的一种方法,被广泛应用于各种疾病,因此,利用代谢组学探究脓毒症相关急性肾损伤中内源性代谢物的变化有助于进一步理解其发病机制。黄连作为常见中药,具有抗炎、抗氧化等功能,被广泛用于各种疾病[4]。既往研究发现黄连可以通过减轻炎症改善脓毒症诱导的急性肝损伤[5],而黄连是否对脓毒症相关急性肾损伤存在保护作用还有待进一步研究。本研究旨在研究黄连对脓毒症相关肾损伤的影响,并利用代谢组学探讨其潜在机制。
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C57BL/6小鼠(上海斯莱克实验动物有限责任公司);黄连生药获于安徽亳州;生化指标试剂盒(南京建成生物工程研究所有限公司);Agilent 7890A /5975C气相色谱-质谱联用仪(美国);Agilent J&W Scientific HP-5ms(30 m × 0.25 mm,0.25 μm)毛细管色谱柱。
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黄连生药由海军军医大学药学院孙连娜教授鉴定;根据《中国药典》(2015年版)准备黄连水提取物。
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采用盲肠结扎穿孔术(CLP)建立脓毒症相关急性肾损伤模型。将18只小鼠随机分为3组,每组6只。具体分组如下,假手术组(Sham组):仅对小鼠切开缝合,并给予等体积生理盐水灌胃;模型组(CLP组):小鼠行CLP,并给予等体积生理盐水灌胃;给药组(RCE组):小鼠行CLP,并给予黄连提取物100 mg/kg灌胃。
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干预完成24 h后,对所有小鼠行内眦静脉取血,4 ℃冰箱静置40 min后,以3000 r/min离心5 min,取血清置于−80 ℃冰箱保存,以行生化指标检测。取血后处死小鼠,行心脏灌流,切取肾脏置于−80 ℃冰箱中保存,以行代谢组学分析。
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利用试剂盒检测血清肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)水平。
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取出−80 ℃冰箱中储存的肾组织,取皮髓交界部分,称取50 mg加入内标甲醇1 ml,再加入碾磨珠,4 ℃,70 Hz碾磨120 s,再置入4 ℃离心机中,以12 000 r/min离心10 min,取上清液200 μl置离心管中,温和氮气吹干。加入15 mg/ml的甲氧胺吡啶溶液50 μl,涡旋30 s,置于70 ℃的烘箱中反应60 min,再加入N-甲基-N-三甲基硅基三氟乙酰胺(含1%的三甲基氯硅烷)50 μl,涡旋1 min,室温反应30 min,再加入100 μl正庚烷,涡旋30 s,4 000 r/min离心5 min,取上清液100 μl上样。余上清液每个取10 μl混合成质量控制样本(QC),涡旋后取100 μl上样。
采用气相色谱-质谱(GC-MS)进行代谢组学分析。仪器参数设定为:进样口温度280 ℃,EI离子源温度230 ℃,四极杆温度150 ℃,高纯氦气(纯度<99.999%)作为载气,不分流进样,进样量1.0 μl。升温程序为:初始温度80 ℃,维持2 min,10 ℃/min的速度升至320 ℃,并维持6 min。采用全扫描模式进行质谱检测,质谱检测范围为50~550 m/z。采用随机顺序进行连续样本分析,避免因仪器信号波动造成的影响。
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在R软件平台下采用自写的程序代码进行数据预处理,包括基线过滤、峰识别和积分,然后在TagFinder软件下进行保留时间校正、峰对齐和质谱碎片归属等分析,最后在Excel软件中进行后期编辑,包括来自于柱流失和样本制备造成的杂质峰剔除和定量离子选择等,将最终结果组织为二维数据矩阵,包括变量(保留时间及质荷比)、观察量(样本)和积分面积。本项目共得到1 234个物质(每组样本至少存在80%以上的物质)。将中心化和归一化后的数据导入SIMCA-P V11.0进行主成分分析(PCA)和偏最小二乘法-判别式分析(PLS-DA)进行排列测试以评估模型的质量,生成变量重要性投影(VIP),表示对每种代谢物离子的群间区分的贡献。选择VIP 值>1.0的代谢物用于进一步分析。
所有数据以(
$\bar x$ +s)形式表示,使用one-way ANOVA 和 post hoc Tukey’s 检验,通过 SPSS 17.0 软件计算P值,以P<0.05为差异有统计学意义。 -
假手术组、模型组及给药组Scr水平分别为(9.83±1.95)、(50.83±13.53)、(29.67±4.96)μmol/L;BUN水平分别为(8.08±0.84)、(27.67±5.22)、(16.33±2.69)mmol/L。模型组较假手术组Scr水平、BUN水平均上调;而给药组较模型组均下调,差异均有统计学意义(P<0.05,表1),表明黄连提取物在脓毒症相关急性肾损伤中可改善肾功能。
表 1 黄连提取物对小鼠外周血生化指标的影响
组别 Scr (μmol/L) BUN (mmol/L) 假手术组 9.83±1.95 8.08±0.84 模型组 50.83±13.53* 27.67±5.22* 给药组 29.67±4.96# 16.33±2.69# *P<0.05,与假手术组比较;#P<0.05,与给药组比较。 -
按照上述色谱-质谱条件,分别对各组样品进样分析,得到典型的总离子流图(图1)。
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采用PCA方法对各组样本进行整体分析,并通过质量控制样本的聚集程度对系统的稳定性进行考察。根据整体PCA得分图(图2)所示,质量控制样本均聚集良好,其离散度明显低于待分析样本的离散度,表明系统稳定性良好。
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采用PLS-DA方法对假手术组、模型组、给药组样本进行分析。首先对假手术组和模型组单独进行分析,两组在正/负离子模式下的得分图显示,假手术组与模型组区分明显(图3)。进一步对3组样本进行分析,3组在正/负离子模式下的得分图显示,假手术组与模型组有较明显的区分趋势,同时,给药组较模型组有一定程度的回调(图4)。提示脓毒症相关急性肾损伤中,经黄连提取物干预后,代谢物变化发生回调。
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S-plot可以很好地反映各个离子对组间差异的贡献程度,离原点越远的点表明其对组间差异的贡献度越大,其VIP值也越大。正离子模式下对照组和模型组的S-plot显示两组间存在差异代谢物(图5)。
在VIP值>1,且3组ANOVA分析以及Turkey两两分析P值均<0.05的条件下,共筛选并鉴别出16个差异代谢物,包括天冬氨酸、甘氨酸、苏氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、酪氨酸、色氨酸、磷酸、苹果酸、柠檬酸、果糖、葡萄糖、松二糖、肌醇,主要参与氨基酸代谢和糖代谢(表2)。在这16个代谢物中,其中8个代谢物水平在黄连提取物干预下发生回调,它们是天冬氨酸、甘氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、柠檬酸、葡萄糖、肌醇。提示黄连提取物可能通过改善脓毒症相关急性肾损伤的代谢物变化从而起到治疗作用。
表 2 脓毒症相关肾损伤差异代谢物及代谢途径
序号 保留时间(t/min) VIP 代谢途径 代谢物 分子式 倍数变化 模型组/假手术组 给药组/模型组 1 7.37 1.37 氨基酸代谢 L-天冬氨酸(L-aspartic acid) C4H7NO4 0.63 1.56 2 10.99 1.36 L-甘氨酸(glycine) C2H5NO2 1.25 0.78 3 12.65 1.49 L-苏氨酸(L-threonine) C4H9NO3 1.18 0.64 4 14.96 2.71 L-脯氨酸(L-proline) C5H9NO2 0.79 0.38 5 15.64 1.48 L-苯丙氨酸(L-phenylalanine) C9H11NO2 1.45 0.18 6 20.52 1.68 L-缬氨酸(L-valine) C5H11NO2 0.84 0.13 7 21.11 1.07 L-酪氨酸(L-tyrosine) C9H11NO3 1.28 0.12 8 25.58 1.93 色氨酸(tryptophan) C11H12N2O2 0.71 0.61 9 10.63 1.69 糖代谢 磷酸(phosphoric acid) H3PO4 0.7 0.99 10 14.13 1.08 L-苹果酸(L-malic acid) C4H6O5 0.9 0.64 11 17.03 1.56 L-苏糖酸(L-threonic acid) C4H8O5 0.81 0.37 12 20.1 1.63 柠檬酸(citric acid) C6H8O7 0.77 1.99 13 20.91 4.44 D-果糖(D-fructose) C7H15NO6 0.82 0.68 14 21.38 1.34 D-葡萄糖(D-glucose) C6H12O6 1.33 0.68 15 22.3 1.91 松二糖(turanose) C12H22O11 0.81 0.66 16 24.27 2.26 肌醇(inositol) C6H12O6 1.34 0.59 -
脓毒症是由机体对感染反应失调所引起的威胁生命的多器官系统功能障碍,而急性肾损伤是最常见的情况,多发生在脓毒症早期。约51%的脓毒症患者会发生急性肾损伤,导致病死率增高41%[6]。与非脓毒症性急性肾损伤比较,脓毒症相关急性肾损伤起病更急、肾功能损害程度更严重、系统性炎症反应更重、器官功能衰竭评分也更高[7]。目前,我们对急性肾损伤发病机制的了解有限,肾血管收缩和肾血流减少导致肾缺血,促炎和抗炎反应的早期激活,以及肾小管细胞的凋亡均可导致肾损伤[8]。由于肾脏是排泄代谢终产物的主要器官,故其损伤必然会引起肾脏代谢状况的改变。
近年来,中草药在世界范围内得到越来越多的认可,而黄连以其泻火解毒、清热燥湿的功效被广泛使用。黄连的主要成分包括小檗碱、巴马汀、药根碱等生物碱类[9]。大量研究表明,黄连具有抗菌、消炎、抗高血压、抗氧化、降糖和降胆固醇的作用,具有很强的临床使用意义[10]。Huang等[11]研究发现黄连解毒汤能通过抑制炎症反应延长脓毒症大鼠的生存时间,有效保护心肌细胞。Zhang等[12]证实黄连对慢性肾功能衰竭大鼠的肾功能有一定的改善作用。代谢组学通过考察生物体受刺激后代谢产物的变化,以研究生物体代谢途径,研究对象包括代谢中间产物或终产物等体内小分子代谢物[13]。黄连对脓毒症相关的急性肾损伤有何影响,是否具有保护作用,本研究利用基于GC-MS的代谢组学对此进一步探讨。
本研究通过代谢组学研究,发现共有16个代谢物与脓毒症相关急性肾损伤有关,主要参与氨基酸代谢和糖代谢。在这些代谢物中,有8个代谢物在黄连提取物干预后发生回调。
在氨基酸代谢中,天冬氨酸水平在脓毒症相关急性肾损伤中降低,甘氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸水平升高,这些代谢物在黄连提取物干预后都发生了回调。既往研究提示,脓毒症相关急性肾损伤的肾组织中,天冬氨酸和苏氨酸水平均降低[8],可能是由于防御和修复过程中的蛋白质合成增加了氨基酸的消耗,这与本课题组的结果存在部分差异,可能需要进一步通过血液及尿液样本进行研究及探讨。甘氨酸作为一种抗炎、抗氧化的保护剂,有研究提示甘氨酸衍生物可以通过减轻脂质过氧化从而改善肾缺血/再灌注损伤[14]。有趣的是,另有研究显示甘氨酸通过激活N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体加重氧化应激以及肾缺血/再灌注损伤[15]。因此,课题组推测脓毒症相关急性肾损伤中,甘氨酸水平升高一方面可能起到自我保护作用,而另一方面可能加重肾损伤;黄连提取物可能通过减少甘氨酸从而抑制NMDA受体的激活,减轻脓毒症相关急性肾损伤。苯丙氨酸通过苯丙氨酸羟化酶生成酪氨酸,在慢性肾脏病患者中,苯丙氨酸水平升高,酪氨酸水平降低,这可能与苯丙氨酸羟化酶活性降低相关[16]。而在脓毒症相关急性肾损伤中,苯丙氨酸及酪氨酸水平均升高,提示该过程中苯丙氨酸羟化酶活性可能未发生明显变化,而可能与其他代谢途径相关。对甲酚硫酸盐作为一种尿毒症毒素,为肠道细菌代谢酪氨酸、苯丙氨酸的产物。在脓毒症情况下,肠道微环境收到干扰[17],我们推测苯丙氨酸及酪氨酸水平的升高可能进一步引起对甲酚硫酸盐水平的升高,加重肾损伤。既往有研究提示,黄连可以调节肠道菌群[18],我们推测黄连可能通过联合改善内源代谢变化和调节肠道环境对脓毒症相关急性肾损伤起到保护作用。
在糖代谢中,柠檬酸水平在脓毒症相关急性肾损伤中降低,葡萄糖和肌醇水平升高,这些代谢物在黄连提取物干预后都发生了回调。曾有研究表明,柠檬酸循环是脓毒症中受影响最大的代谢途径[19]。在脓毒症相关急性肾损伤模型中,三羧酸循环/氧化磷酸化过程减弱,糖酵解过程增强,这一代谢重编程现象称为瓦博格效应[20]。柠檬酸水平的降低也验证了这一现象。葡萄糖水平升高的可能原因是糖异生维持内源性葡萄糖生成,以防止低血糖的发展,从而建立脓毒症耐受性[21]。脓毒症时,体内迅速升高的升糖激素和前炎性因子加重了这一现象。但是,糖异生过程增强可能进一步减弱氧化磷酸化过程,我们推测黄连提取物可能通过抑制糖酵解、增强氧化磷酸化,从而增强机体抗炎能力,减轻脓毒症相关急性肾损伤。
本研究尚有一些不足之处,主要在于分析黄连提取物功效时局限于脓毒症的某一时间点,而不能获知脓毒症相关性急性肾损伤全病程中肾损伤的情况,以及黄连提取物对肾脏的保护作用。其次,收集样本的手段比较简单,难以消除潜在的影响因素。总之,黄连提取物可能通过改善脓毒症相关急性肾损伤的代谢物变化从而起到治疗作用,但其中的机制还有待进一步研究。这一研究结果表明,黄连具有成为脓毒症相关急性肾损伤新的治疗手段的潜质,尽管可行性需要更多验证,但为治疗脓毒症相关急性肾损伤提供了新的思路。
The protective effect of Rhizoma Coptidis extracts against the sepsis associated with acute kidney injury based on metabolic analysis
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摘要:
目的 探讨黄连提取物(Rhizoma Coptidis extracts,RCE)对脓毒症相关急性肾损伤的影响及潜在机制。 方法 将C57BL/6小鼠分为假手术组、模型组以及治疗组3组;采用试剂盒检测血清肌酐(serum creatinine,Scr)及尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)水平;采用气相色谱-质谱进行代谢组学分析。 结果 模型组较假手术组Scr、BUN水平均上调;而治疗组较模型组均下调,差异均有统计学意义(P<0.05)。代谢组学分析共获得16个代谢物可能与脓毒症相关急性肾损伤过程有关,主要参与氨基酸代谢和糖代谢。在这16个代谢物中,8个代谢物水平在黄连提取物干预下发生回调。 结论 黄连提取物可能通过改善脓毒症相关急性肾损伤的代谢物变化从而起到治疗作用。 Abstract:Objective To investigate the potential mechanism of Rhizoma Coptidis extracts (RCE) against sepsis associated with acute kidney injury. Methods C57BL/6 mice were divided into sham group, model group and RCE treatment group. The levels of Scr and BUN were measured by test kits. Gas chromatography-mass spectrometry was used to analyze metabolic changes in kidneys. Results The levels of Scr and BUN were increased in the model group than sham, which were reversed by RCE. 16 metabolites related to the progress of sepsis associated with acute kidney injury were detected, which were involved in amino acid metabolism and carbohydrate metabolism. Among these metabolites, the level of 8 metabolites can be reversed with RCE treatment. Conclusion RCE might exert therapeutic effects in sepsis associated with acute kidney injury by altering multiple metabolic pathways. -
Key words:
- sepsis /
- acute kidney injury /
- Rhizoma Coptidis /
- metabonomics
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骨质疏松性椎体压缩骨折(OVCF)属于脊柱骨折,多发于中老年人,为临床最为常见的骨质疏松性骨折之一,严重影响患者脊柱功能、日常活动能力等,且发病率、致残、致死率均较高。现阶段,临床多以经皮椎体成形术(PVP)对OVCF患者进行治疗,临床疗效确切,可迅速缓解骨折引起的疼痛,促进椎体形态和功能恢复,但其对患者骨质疏松程度及骨质疏松引起的疼痛改善效果欠佳,故临床倡导PVP术后予以适当的干预以改善手术效果[1]。西医临床常用药物为碳酸钙D3,但有研究[2]指出其对部分患者的干预效果较差,临床多与中医药物干预、锻炼等相结合对PVP术后OVCF患者进行治疗。中医学认为,OVCF属“骨痿”范畴,主要病机为肾精不足、气滞血瘀所致骨质枯槁,肝肾阴虚证为其主要证型之一,应治以滋补肝肾,填精壮骨[3]。中药膏方含阿胶、枸杞子、鸡血藤、党参等,根据临床中药机制可见其有补肾填精、益气健脾、通络止痛等功效,但其对PVP术后OVCF患者的疗效及机制尚未完全明确[4]。故设立本研究,以120例于我院行PVP治疗的OVCF患者为研究对象进行前瞻性随机对照研究,旨在进一步观察中药膏方联合八段锦治疗PVP术后OVCF患者的疗效,为其临床应用提供参考。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
前瞻性选取120例2016年1月至2017年9月于我院行PVP治疗的OVCF患者为研究对象,患者均知情同意,按随机数字表法将其分为观察组(60例),对照组(60例)。本研究经我院医学研究伦理研究委员会审核通过。观察组:男35例,女25例;年龄50~80岁,平均(66.27±2.15)岁;体质量指数(BMI)19~25 kg/m2,平均(22.35±0.41)kg/m2;骨质疏松病程1~5年,平均(2.51±0.22)年;骨折病程1~3周,平均(1.55±0.12)周;骨压缩程度[5]:轻度16例,中度30例,重度14例。对照组:男33例,女27例;年龄51~78岁,平均(66.18±2.20)岁;BMI 19~25 kg/m2,平均(22.41±0.42)kg/m2;骨质疏松病程1~5年,平均(2.48±0.20)年;骨折病程1~3周,平均(1.52±0.13)周;骨压缩程度:轻度15例,中度29例,重度16例。两组性别、年龄、BMI、骨质疏松病程、骨折病程、压缩程度等一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 纳入标准
①中医诊断符合《中医药防治原发性骨质疏松症专家共识(2015)》[6]中肝肾阴虚证相关辩证标准,西医诊断符合《骨质疏松性骨折诊疗指南》[7]中OVCF相关诊断标准,并经临床检查确诊者;②均为胸腰椎骨折,且是首次因OVCF就诊者;③无PVP相关禁忌,手术成功,且术后生命体征平稳者;④近3个月内未行特殊的抗骨质疏松治疗,同期未接受其他治疗者;⑤无脊髓损伤或神经根症状者等。
1.3 排除标准
①椎体爆裂性骨折、陈旧性胸腰椎压缩性骨折或肿瘤、感染等所致病理骨折者;②脊柱结核、骨肿瘤者;③继发性骨质疏松者;④精神障碍、认知能力或沟通能力障碍者;⑤伴严重器官障碍、急性腰扭伤、骨瘤骨转移、强直型脊柱炎、四肢新鲜骨折、软组织损伤者等。
1.4 方法
对照组予以碳酸钙D3咀嚼片[重庆海默尼制药有限公司,国药准字H20205039,碳酸钙1.25 g(相当于钙0.50 g)、维生素D3 200 IU]口服,每次1片,每日2次。同时指导患者每天摄入适量豆类、瘦肉、牛奶、鱼类等优质蛋白(1.20~1.40 g/kg),进行适当的日光浴及行走锻炼(30 min以上)。
观察组在对照组基础上予以中药膏方(将阿胶、枸杞子、鸡血藤、党参各200 g,鹿角胶、茯苓、桑寄生、熟地黄、牛膝、丹参、威灵仙各150 g,龟板胶、白术、骨碎补、神曲各100 g,炙甘草60 g制成膏剂后即得)口服,开水调服,每次10 g,每日2次。同时指导患者进行八段锦锻炼,所用方法为改良八段锦第八式:躯体直立,两足平行分开(与肩同宽),两手臂自然下垂,手指稍并拢,掌指向前,两膝关节屈曲135°~170°;两眼平视前方,微张口,平稳呼吸,全身放松2 min,紧接着保持原来体位尽可能屈膝下蹲,然后在双上臂伸直情况下慢慢上举到水平,慢慢随之站起(保持躯体直立下),至身体直立时顺势将两脚跟向上提起(期间慢慢匀速吸气到最满并憋气),停顿10~15 s;两脚跟下落着地,双手臂随之顺势下落,回到膝关节屈曲位(期间慢慢匀速呼气);每次7个循环,每日3次。两组均治疗6个月,并随访3年。
1.5 观察指标
1.5.1 疗效
根据《中药新药临床研究指导原则》[8]可将两组治疗6个月后的疗效分为临床治愈(腰部功能完全恢复,临床症状、体征完全消失,X射线可见压缩椎体恢复正常状态),显效(腰部功能没有完全恢复,临床症状、体征基本消失,X射线可见压缩椎体恢复正常状态),有效(腰部功能没有完全恢复,临床症状、体征减轻,X射线可见大量骨痂形成,但未完全愈合),无效(腰部功能有改善,临床症状、体征有减轻,但X射线可见几乎无骨痂形成)。临床治愈率=临床治愈例数/总例数;显效率=显效例数/总例数;有效率=有效例数/总例数;无效率=无效例数/总例数。总有效率=(临床治愈+显效+有效)例数/总例数。
1.5.2 不同时点腰背疼痛情况
以疼痛视觉模拟评分法(VAS,0~10分)[9]评估两组治疗1、3、6个月的腰背疼痛情况,得分越高提示患者腰背疼痛程度越严重。
1.5.3 骨密度(BMD)、椎体后凸角度(Cobb角)及椎体前壁高度(AVBH)变化情况
以BMD测定仪(QDR 4500C,美国Hologic公司)检测两组治疗前、治疗6个月后的腰椎、股骨颈BMD;以X射线检查两组治疗前、治疗6个月后的Cobb角、AVBH。
1.5.4 骨代谢指标
抽取两组治疗前、治疗6个月后的晨起空腹静脉血3 ml,离心机3 000 r/min离心15 min,分离血清,以全自动电化学发光分析仪(罗氏Cobas e601,北京东方迈润医疗器械有限公司)检测血清I型原胶原降解产物(β-Cross I)、N端中段骨钙素(N-MID Ost)、甲状旁腺素(PTH)水平。
1.5.5 PVP术后推体再骨折发生率
记录两组随访时间及随访1年内、1~3年内PVP术后推体再骨折发生率,同1例患者发生多次再骨折仅算1例。
1.6 统计学方法
数据采用SPSS 21.0(IBM公司,美国)统计学软件进行分析,计量资料采用(
$\bar x $ ±s)表示,组内比较使用配对t检验,治疗前、治疗6个月后的比较使用独立样本t检验,多组间比较采用F检验;计数资料采用[n(%)]表示,使用χ2检验进行比较。2. 结果
2.1 两组患者临床疗效比较
治疗6个月后,观察组临床治愈率为73.33%,高于对照组的53.33%(P<0.05);而两组显效率、有效率、无效率、总有效率比较差异无统计学意义(P>0.05,表1)。
表 1 两组患者临床疗效比较[n(%)]组别 例数 临床治愈率 显效率 有效率 无效率 总有效率 观察组 60 44(73.33) 13(21.67) 3(5.00) 0(0.00) 60(100.00) 对照组 60 32(53.33) 20(33.33) 8(13.33) 0(0.00) 60(100.00) χ2 5.167 2.048 2.502 P <0.05 >0.05 >0.05 2.2 两组患者不同时点腰背疼痛情况比较
治疗前,两组患者VAS评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。与治疗前比较,治疗3、6个月后两组VAS评分均降低,且观察组低于对照组(P<0.05);与治疗3个月后比较,治疗6个月后,两组VAS评分均降低(P<0.05,表2)。
表 2 两组患者不同时点腰背疼痛情况比较($\bar x $ ±s,分)组别 例数 治疗前 治疗3个月后 治疗6个月后 观察组 60 7.55±0.37 2.47±0.33* 1.14±0.23** 对照组 60 7.52±0.35 3.51±0.51* 2.36±0.42** t 0.456 13.262 19.735 P >0.05 <0.05 <0.05 *P<0.05,与治疗前比较;**P<0.05,与治疗3个月后比较 2.3 两组患者BMD、Cobb角及AVBH变化情况比较
治疗前,两组患者BMD、Cobb角及AVBH比较差异无统计学意义(P>0.05)。与治疗前比较,治疗6个月后两组腰椎、股骨颈BMD及AVBH均升高,且观察组高于对照组(P<0.05);而两组Cobb角均降低,且观察组低于对照组(P<0.05,表3)。
表 3 两组患者BMD、Cobb角及AVBH变化情况比较($\bar x $ ±s)时间 组别 例数 腰椎BMD(g/cm3) 股骨颈BMD(g/cm3) Cobb角(°) AVBH(%) 治疗前 观察组 60 0.70±0.07 0.68±0.06 23.09±2.51 53.93±7.26 对照组 60 0.69±0.08 0.67±0.07 23.11±2.49 54.04±7.44 t 0.729 0.840 0.044 0.082 治疗6个月后 观察组 60 0.93±0.08* 0.93±0.07* 6.47±1.98* 96.56±9.41* 对照组 60 0.84±0.11* 0.85±0.08* 8.91±2.26* 85.73±8.04* t 5.125 5.829 6.290 6.778 *P<0.05,与治疗前比较 2.4 两组患者骨代谢指标比较
治疗前,两组患者血清β-Cross I、N-MID Ost、PTH水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。与治疗前比较,治疗6个月后,两组血清β-Cross I、N-MID Ost、PTH水平均降低,且观察组低于对照组(P<0.05,表4)。
表 4 两组患者骨代谢指标比较($\bar x $ ±s)时间 组别 例数 β-Cross I(ng/ml) N-MID Ost(ng/ml) PTH(pg/ml) 治疗前 观察组 60 0.79±0.13 42.10±9.53 62.28±9.42 对照组 60 0.78±0.14 41.98±9.52 62.25±9.39 t 0.405 0.069 0.017 治疗6个月后 观察组 60 0.67±0.10* 36.15±5.46* 52.47±4.02* 对照组 60 0.73±0.12* 38.93±6.14* 57.45±5.72* t 2.975 2.621 5.518 *P<0.05,与治疗前比较 2.5 两组患者PVP术后推体再骨折发生率比较
两组患者随访时间、随访1年内、1~3年内PVP术后推体再骨折发生率比较,均无统计学意义(P>0.05);随访3年内,观察组PVP术后推体再骨折发生率为3.33%,低于对照组的20.00%(P<0.05,表5)。
表 5 两组患者PVP术后推体再骨折发生率比较组别 例数 随访1年内发生率
[n(%)]随访1~3年内 合计
[n(%)]随访时间
($\bar x $±s, 年)发生率
[n(%)]观察组 60 2(3.33) 1.94±0.43 0(0.00) 2(3.33) 对照组 60 7(11.67) 1.86±0.72 5(8.33) 12(20.00) t/χ2 3.003 0.739 3.339 8.086 P >0.05 >0.05 >0.05 <0.05 3. 讨论
骨质疏松为临床常见的慢性骨代谢异常疾病,可见骨钙含量减少、骨量下降,极易出现骨折,OVCF为其临床常见类型。OVCF发病后可致患者出现椎体高度下降、疼痛、功能障碍等,未得到及时有效的治疗,可致残、致死,且其再发骨折风险高[10]。现阶段,微创PVP治疗为大多保守治疗无效的OVCF患者的主要选择,可恢复椎体力学强度、稳定骨折,但骨转换率及骨量流失未能纠正,且手术造成的内外骨膜血管损伤及制动可能会加重骨质疏松而影响患者预后[11]。故PVP术后予以适当的干预治疗至关重要,临床常用药物为碳酸钙D3,其可促进骨质形成而缓解骨质疏松程度,但其多偏重于抑制骨吸收,减轻骨质流失。近年来,越来越多的研究[12-13]发现,中医药治疗PVP术后OVCF有一定成效,其既能抑制流失,又能促进成骨形成,在抗骨质疏松、促进骨折愈合、防治再骨折发生等方面优势明显,现已备受临床医生青睐,但关于何种药物更佳尚无统一定论。
中医认为OVCF属“骨枯”、“骨萎”、“痹证”等范畴,肾中精气是骨生长发育的根本,脾胃为后天之本,气血生化之源,故其发病机制主要为肾精亏虚、脾精不足所致骨骼失养;外伤导致筋脉损伤、气血运行不畅,加之患者湿热寒邪侵袭、肾脾虚亏,容易加重气滞血瘀症状,使得骨骼和筋骨失去濡养,导致骨关节萎缩、活动不利等而诱发OVCF,故治疗应补肾壮骨、活血行气、舒经通络、消肿止痛[14]。中药膏方中的阿胶、枸杞子、鹿角胶、龟板胶可补血益气、填精益髓,其中,龟鹿二仙胶中鹿角胶、龟板胶为主方,与党参、枸杞子配伍可增强益气养阴、补肾填精益髓之功;鸡血藤可活血补血、舒筋活络、疏风止痛;党参可补中益气、生血行血;茯苓可利水消肿、益气健脾;桑寄生、熟地黄、骨碎补、牛膝可补肾壮骨;丹参、威灵仙、神曲可健脾和胃、消食调中,进而减轻膏方的厚腻;炙甘草可补脾和胃,益气复脉,同时调和诸药;全方可发挥补肾填精、益气健脾、通络止痛之功效[15-16]。同时八段锦作为一种由八节不同动作组成的一套医疗、康复体操,其通过人体垂直方向的应力刺激成骨、下蹲平衡锻炼、膀胱经的经气疏通等可对OVCF患者产生舒筋活络的良好功效,进而有助于促进患者腰部功能恢复,提高患者临床疗效。本研究显示,治疗6个月后,观察组临床治愈率高于对照组,且治疗3、6个月后VAS评分低于对照组,进一步说明中药膏方联合八段锦治疗PVP术后OVCF可有效缓解患者腰背疼痛,疗效显著。
OVCF的发生发展与骨代谢及转换密切相关,其中,β-Cross I为骨吸收的重要指标,N-MID Ost为骨形成、骨转换的重要指标,可直接反映成骨细胞的活性与数量变化,PTH则可加速骨代谢活跃,促进骨吸收,血清β-Cross I、N-MID Ost、PTH水平升高提示患者骨转换成程度严重,可促进病情进展,不利于PVP术后腰部功能的恢复[17]。本研究显示,治疗6个月后,观察组腰椎、股骨颈BMD及AVBH高于对照组,Cobb角、血清β-Cross I、N-MID Ost、PTH低于对照组,且随访3年内PVP术后推体再骨折发生率低于对照组,提示中药膏方联合八段锦治疗PVP术后OVCF可调节患者机体骨代谢,提高腰椎、股骨颈BMD及AVBH,降低Cobb角,促进腰部功能的恢复,降低PVP术后推体再骨折发生率。PVP术后OVCF患者骨折愈合的本质为骨重建,该过程涉及局部微环境的构建、成骨细胞的活化、大量血管的生成等,而现代药理学研究[18-20]指出,中药膏方中的骨碎补含双氢黄酮苷、黄酮等成分,可提高BMD,刺激成骨细胞增殖分化,防止骨吸收、促进骨形成,发挥抗骨质疏松、促进骨折愈合等作用,进而促进腰部功能的恢复;牛膝含牛膝竹节参皂苷,可发挥较好的抗炎、止痛、改善微循环作用,有助于促进局部微环境的构建而促进患者骨折愈合,进而降低再骨折发生率。同时联合八段锦进行治疗,可有效疏通OVCF患者经络,促进机体气血运行通畅,进而可增强中药膏方促进患者腰部功能恢复的作用,降低患者PVP术后推体再骨折发生率。而对照组由于仅进行常规对症治疗,而未对患者采取中药膏方联合八段锦等治疗,故患者复发的风险明显增加。
综上,中药膏方联合八段锦治疗PVP术后OVCF可降低其血清β-Cross I、N-MID Ost、PTH水平,调节机体骨代谢,有助于提高腰椎、股骨颈BMD及AVBH,降低Cobb角,促进腰部功能的恢复,进而缓解患者腰背疼痛,降低PVP术后推体再骨折发生率,疗效显著。
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表 1 黄连提取物对小鼠外周血生化指标的影响
组别 Scr (μmol/L) BUN (mmol/L) 假手术组 9.83±1.95 8.08±0.84 模型组 50.83±13.53* 27.67±5.22* 给药组 29.67±4.96# 16.33±2.69# *P<0.05,与假手术组比较;#P<0.05,与给药组比较。 表 2 脓毒症相关肾损伤差异代谢物及代谢途径
序号 保留时间(t/min) VIP 代谢途径 代谢物 分子式 倍数变化 模型组/假手术组 给药组/模型组 1 7.37 1.37 氨基酸代谢 L-天冬氨酸(L-aspartic acid) C4H7NO4 0.63 1.56 2 10.99 1.36 L-甘氨酸(glycine) C2H5NO2 1.25 0.78 3 12.65 1.49 L-苏氨酸(L-threonine) C4H9NO3 1.18 0.64 4 14.96 2.71 L-脯氨酸(L-proline) C5H9NO2 0.79 0.38 5 15.64 1.48 L-苯丙氨酸(L-phenylalanine) C9H11NO2 1.45 0.18 6 20.52 1.68 L-缬氨酸(L-valine) C5H11NO2 0.84 0.13 7 21.11 1.07 L-酪氨酸(L-tyrosine) C9H11NO3 1.28 0.12 8 25.58 1.93 色氨酸(tryptophan) C11H12N2O2 0.71 0.61 9 10.63 1.69 糖代谢 磷酸(phosphoric acid) H3PO4 0.7 0.99 10 14.13 1.08 L-苹果酸(L-malic acid) C4H6O5 0.9 0.64 11 17.03 1.56 L-苏糖酸(L-threonic acid) C4H8O5 0.81 0.37 12 20.1 1.63 柠檬酸(citric acid) C6H8O7 0.77 1.99 13 20.91 4.44 D-果糖(D-fructose) C7H15NO6 0.82 0.68 14 21.38 1.34 D-葡萄糖(D-glucose) C6H12O6 1.33 0.68 15 22.3 1.91 松二糖(turanose) C12H22O11 0.81 0.66 16 24.27 2.26 肌醇(inositol) C6H12O6 1.34 0.59 -
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