激素诱发股骨头坏死的脂质代谢组学及中药干预作用机理的研究

This research is a continued and in-depth study from previous Natural Science Foundation project.Recent studies suggts that disorders of lipidomics is an important link in Steroid-induced Avascular Necrosis of the Femoral Head(SANFH).We use the latest methods of lipid metabolomics, which are the most important branches of metabolomics and based on UPLC/TOF MS metabolomics analysis technology, to investigate mechanisms of SANFH in depth from the end of the lipid biomarkers of lipid metabolism and genes expression regulation. We filter new biomarkers of early diagnosis that is accordance with development of SANFH before obvious symptoms has not yet appeared and signs and radiological changes, in order to decrease the number of risk factors of femoral head necrosis and make defective parts in the metabolic network to be back to normal condition, and to achieve to curing disease and overall concept of combination of local as well as the whole body in traditional Chinese medicine. This study provides new targets for prevention of SANFH using Chinese medicine and new thinking of prevention hormonal side effects by Chinese medicine. Our study supplies scientific and theoretical basis for prevention and control SANFH by using Chinese medicine.

本课题研究是前国家自然科学基金项目的继续与深入，研究证明脂质代谢紊乱是激素性股骨头坏死机制中的重要环节。课题组拟采用代谢组学中最重要分支脂质代谢组学这一最新研究方法，基于超高效液相色谱-飞行时间质谱（UPLC/TOF MS）的代谢组学分析技术，从脂质代谢末端的脂质生物标记物信息入手，并与基因表达调控相结合，更深层次探讨激素诱发股骨头坏死的机制。力求筛选出新的与激素诱发股骨头坏死发生发展进程相一致的具有早期诊断意义的生物学标志物；并在局部尚未出现明显症状、体征及影像学改变之前，尽早地对已确认的诱发股骨头坏死的风险因子给与干预，使脂质代谢网络中的缺陷部分趋向正常，从而达到治"未病"之目的，亦充分体现"局部"与"整体"相结合的传统中医学的"整体"理念。为中药预防激素性股骨头坏死提供新的作用"靶点"；为中药预防激素副作用的研究提供新思路；为中药预防和控制激素性股骨头坏死的有效性提供科学的理论依据。

为了探讨激素诱发股骨头坏死发生发展的病理过程中脂质代谢的变化规律，寻找导致股骨头骨坏死的风险因子及中药复方-骨蚀灵胶囊干预作用“靶点”；观察早期给予中药干预的作用效果，本课题组通过激素诱导股骨头坏死实验兔模型，基于代谢组学技术，对机体内血浆样本及股骨头局部骨样本中的与脂质代谢密切相关的花生四烯酸（AA）、油酸(OA)等游离脂肪酸(FFA)进行了检测，观察其在激素作用下的变化规律；同时应用生化检查方法观察分析了对胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)和脂蛋白的影响；应用光、电显微镜及MRI观察了股骨头骨组织形态学、影像学的相应改变。.实验结果显示：在3W和5W的时间点上，与正常对照组比较，模型组、中药组、西药组血浆中的FFA代谢均出现显著紊乱，呈先高后低现象，3W时模型组、中药组、西药组明显增高（P﹤0.01）；第5周时中药组、西药组的FFA明显降低，但仍然高于模型组（P﹤0.05）；血清中的TC、TG与低密度脂蛋白(LDL)检测结果与FFA呈正相关改变。与正常对照组比较，高密度脂蛋白（HDL）明显降低（P<0.05）；5W时中药组、西药组血清中的TC、TG、、LDL开始明显降低，虽然仍高于正常组（P﹥0.05），但明显低于模型组（P<0.05），说明中药组、西药组在药物干预下，实验动物的血脂代谢已趋向正常。股骨头局部样本FFA检测结果显示，3W时，与正常组比较模型组、中药组、西药组的AA明显降低（P﹤0.05），5W时回升，中药组明显，与模型组比较（P﹤0.05）OA、亚油酸（LA）无规律，有待进一步分析。.股骨头影像学（MRI）股骨头骨组织形态学（光、电镜）观察结果，模型型有骨坏死表现。中药组与西药组改变基本类似，有炎性表现，无坏死征象，但中药组好于西药组。.实验结果证实，AA、OA、LA等FFA异常导致的脂质代谢紊乱是激素诱发股骨头坏死的重要病理基础之一；中药骨蚀灵胶囊及降脂西药均有调节机体血脂代谢的作用，可有效预防激素性股骨头坏死；中药复方与降脂西药比较，以其多“靶点”、整合作用强、毒副作用小而更具优势。以中医药的“整体观、动态观”和“治未病” 理论为指导，运用代谢组学技术，从更深层次探讨激素诱发股骨头坏死及中药预防作用机制，将为有效预防激素性股骨头坏死开辟新的思路。