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【關鍵詞】軟骨二膦酸鹽(bisphostates，BPs)是近30年來發現的一種新藥，始于對焦磷酸鹽(phosphonophosphinate，PPi)的研究。BPs是PPi的穩定類似物，在體外劑量依賴性地抑制羥磷灰石結晶的生長，在體內抑制異位鈣化。BPs能抑制各種藥物引起的骨吸收，并在體內對鈣代謝有顯著的作用，先后用于異位骨化的治療及骨吸收有關的疾病，如Paget病、惡性高血鈣、骨髓瘤和骨轉移疾病，最近又用于治療骨質疏松。但是，BPs是否能預防骨關節炎(osteoarthritis，OA)骨結構的損傷和關節軟骨的塌陷尚在研究之中。近年來有關BPs能夠保護關節軟骨效用有所報道。1動物實驗有報道稱在OA發展過程中軟骨下骨的重新塑造起著一定的作用。為了證明這個假設，Hayami等［1］切斷雄性SD大鼠的右膝前交叉韌帶，造成OA模型組，然后與假手術組一起，皮下注射一種有效的抑制劑—阿倫膦酸鹽，每周每公斤0.03μg或者0.24μg，術后2周、10周檢測軟骨降解和骨贅形成方面的改變，通過組織形態學測定軟骨下骨和骨贅的變化。通過轉化生長因子免疫染色、基質金屬蛋白酶9和基質金屬蛋白酶13檢測觀察阿倫膦酸鹽的局部作用，最后由組織學評價標準和膠原降解產物的標記物來決定。結果證明這兩種劑量對蛋白軟骨都有保護作用。因為阿倫膦酸鹽的治療可以減少局部具有活性TGFbeta的釋放，還可能與抑制關節軟骨中基質金屬蛋白酶9和軟骨下骨中基質金屬蛋白酶13表達有關。Podworny等［2］學者為了測試BPs在兔炎性關節炎模型中是否具有保護關節軟骨這一假設，通過在兔膝關節腔內注射角叉藻聚糖造成兔炎性關節炎模型，然后分為兩組，在其中一組中皮下注射唑來膦酸鹽(BPs的一種藥)，4周后觀察標本。通過定性的等級評分標準，使用光學顯微鏡來評價關節軟骨降解程度和滑膜炎程度，從組織形態學上估計關節軟骨、軟骨下骨及松質骨。實驗結果證明單純關節腔內注射角叉藻聚糖一組的表現以炎性關節炎伴有軟骨破壞為主，而注射唑來膦酸鹽的另外一組表現出的則是部分地保護了關節軟骨，減少其降解，并且軟骨下骨的厚度和松質骨的體積也得到了保護。作者認為，保護關節軟骨的效應可以歸功于防止骨的再吸收，通過改善局部骨軟骨的屏障作用及保持軟骨下骨的完整性和松質骨的體積來實現。抑制骨的再吸收有可能對OA的治療有一定的意義。Muehleman等［3］在軟骨基質損害的兔模型中使用唑來膦酸鹽以觀察它對骨再建的抑制作用。他們把新西蘭大白兔分為四組：a)正常組；b)單純接受關節腔內注射木瓜凝乳蛋白酶組(軟骨基質降解酶)；c)關節腔內接受注射木瓜凝乳蛋白酶及同時皮下注射唑來膦酸鹽組；d)單純皮下注射唑來膦酸鹽組。通過大體觀察、組織學觀察、生物化學檢測蛋白多糖含量來最終說明結果。每隔一定的時間段檢測尿液中的生化標志物，其中膠原的水平可以反映軟骨和骨的降解程度。c組與b組相比較關節軟骨退化的嚴重程度大大降低，并且從組織學上也觀測到脛骨表面關節軟骨退化程度降低。此外，b組尿液中生化標志物顯著地增高。作者認為在膝關節腔中注射木瓜凝乳蛋白酶之后，抑制骨再吸收的原因在于唑來膦酸鹽的使用。而且，唑來膦酸鹽并不增加軟骨退變的水平并且似乎具有保護關節軟骨的作用。Myers等［4］通過切斷前交叉韌帶造成犬OA模型，在皮下注射NE10035(BPs的一種藥)之后來檢測骨組織計量學和骨動力學，以確定這種療法能否改變OA的病理變化。他們把10只狗全部切斷前交叉韌帶，其中5只皮下注射NE10035，每周5d，連續12周，另外5只注射生理鹽水。12周處死后，從組織學上評估關節軟骨和滑膜濃度，并且測量關節軟骨的水分含量和糖醛酸濃度。結果表明NE10035能夠顯著地減少軟骨下骨形成和再吸收，在軟骨下骨的轉換方面有明顯的意義，但是對OA關節軟骨的病理變化和骨贅的形成沒有治療意義。2體外培養BPs保護軟骨蛋白的效應不僅僅局限于實驗動物，在體外培養中還發現了BPs對軟骨細胞的直接作用。VanOffel等［5］通過使用不同濃度的氯膦酸鹽、氨羥二磷酸二鈉、利塞膦酸鹽及地塞米松在體外培養和孵化牛軟骨細胞，結果證明在軟骨細胞的成活和增殖方面只有高濃度(大于1×10－6mol/L)的氯膦酸鹽、氨羥二磷酸二鈉和利塞膦酸鹽才能誘導其減退。由地塞米松(1×10－7mol/L)誘導的軟骨細胞生長發育遲緩和凋亡可以通過添加氨羥二磷酸二鈉(1×10－6mol/L)和利塞膦酸鹽(1×10－8或1×10－6mol/L)來預防。由此可以看來BPs對體外軟骨細胞培養來講其治療量是可靠的。此外，還證實了通過補充氨羥二磷酸二鈉和利塞膦酸鹽可以預防由于使用非甾體類激素引起的軟骨細胞的發育遲緩與調亡。因此提示BPs具有直接保護軟骨細胞的作用。Mansfield等［6］在細胞外應用放射性磷酸鈉促使骨骺軟骨細胞調亡的一項實驗中發現，磷酸鈉離子的堆積在某一特殊時期可以誘導成熟軟骨細胞調亡和細胞外基質礦化。在后續研究中［7］，他們還研究了阿倫膦酸鹽和磷酸三鈉甲酸鹽(PFA)一磷酸鈉協同運輸的競爭性抑制劑對軟骨細胞凋亡的影響；ALN和PFA可以顯著地減少軟骨細胞內的無機磷酸鹽的總體濃度，抑制無機磷酸鹽誘導的細胞調亡。3臨床觀察許多學者［8～12］認為，Ⅱ型膠原的降解是OA患者關節軟骨破壞的主要原因之一。Garnero等［13］為了評價唑來膦酸鹽短時效應，進行了一組雙盲隨機安慰劑控制研究實驗，給26位活動期Paget病合并Ⅱ型膠原降解的患者應用了不同劑量的唑來膦酸鹽。其中，使用一種新的免疫測定法—測量尿液中Ⅱ型膠原降解后尾肽(CTXⅡ)的含量來評價Ⅱ型膠原降解的情況。分別在注射唑來膦酸鹽的5、10、30、60d測量生物化學標記物，結果在基線附近Ⅱ型膠原沒有顯著增加。通過靜脈注射唑來膦酸鹽(200mg或400mg)尿液中的CTXⅡ可以短暫減少。最終研究表明，唑來膦酸鹽不但可以減少骨的吸收而且可以直接降低Paget患者的Ⅱ型膠原的降解，證明BPs具有保護軟骨細胞的作用。英國學者Spector等［14］為了確定利塞膦酸鹽對OA患者的療效和安全性，進行了為期1年的前瞻性、雙盲、隨機安慰劑對照研究，有輕度至中度OA癥狀的患者(40～80歲)被隨機分在研究組(口服利塞膦酸鹽5mg或15mg)和安慰劑對照組中，關節腔間隙由X線片評價，疼痛、功能及穩定性由WOMAC(thewesternontarioandmcmasteruniversitiesosteoarthritisinder，WOMAC)骨關節炎指數評分評價。通過病人的整體評價和輔助行走器的使用情況判斷，那些接受利塞膦酸鹽為15mg的患者，WOMAC指數明顯改善，特別是生理功能，顯著地改善了全身情況，并且能夠減少輔助行走器的使用。利塞膦酸鹽(15mg)能夠顯著地減少軟骨的降解和防止骨的再吸收，對這兩種劑量患者都可以很好的耐受。最終結果證明，骨關節炎患者的關節結構和自身癥狀都有所改善，這些研究結果對將來OA的治療是有積極作用的。綜上所述，在許多方面揭示了BPs對軟骨有不同的效果，但兩者之間明確的關系尚不能界定。不過，有理由相信隨著對BPs研究的深入，在預防和治療方面會給臨床實踐帶來希望。【參考文獻】［1］HayamiT，PickarskiH，WesolowskiGA，etal.Theroleofsubchondralboneremodelinginosteoarthritis：reductionofcartilagedegenerationandpreventionofosteophyteformationbyalendronateintheratanteriorcruciateligamenttransectionmodel［J］.ArthritisRheum，2004，50(4)：11931206.［2］PodwornyNV，KandelRA，RenlundRC，etal.Partialchondroprotectiveeffectofzoledronateinarabbitmodelofinflammatoryarthritis［J］.JRheumatol，1999，26(9)：19721982.［3］MuehlemanC，GreenJ，willlamsJM，etal.Theeffectofbo[1][2]neremodelinginhibitionbyzoledronicacidinananimalmodelofcartilagematrixdamage［J］.OsteoarthritisCartilage，2002，10(3)：226233.［4］MyersSL，BrandtKD，BurrDB，etal.Effectsofabisphosphonateonbonehistomorphometryanddynamicsinthecaninecruciatedeficiencymodelofosteoarthritis［J］.JRheumatol，1999，26(12)：26452653.［5］VanOffelJF，SchuerweghAJ，BridtsCH，etal.Effectofbisphosphonatesonviability，proliferation，anddexamethasoneinducedapoptosisofarticularchondrocytes［J］.AnnRheumDis，2002，61(10)：925928.［6］MansfieldK，RajpurohitR，ShapiroJM.Extracellularphosphateionscauseapoptosisofterminallydifferentiatedepiphysealchondrocytes［J］.JCellphysiol，1999，179(3)：276286.［7］MansfieldK，TeixeiraCC，AdamsCS，etal.Phosphateionsmediatechondrocyteapoptosisthroughapasmamembranetransportermechanism［J］.Bone，2001，28(1)：18.［8］DodgeGR，PooleAR.ImmunohistochemicaldetectionandimmunochemicalanalysisoftypeⅡcollagendegradationinhumannormal，rheumatoid，andosteoarthriticarticularcartilagesandinexplantsofbovinearticularcartilagecultaredwithinterleukin［J］.JClinlnvest，1989，83(2)：647661.［9］HollanderAP，HeathfieldTF，WebberC，etal.IncreaseddamagetotypeⅡcollageninosteoarthriticarticularcartilagedetectedbyanewimmunoassay［J］.JClinInvest，1994，93(4)：17221732.［10］HollanderAP，PidouxⅠ，ReinerA，etal.DamagetotypeⅡcollageninagingandosteoarthritisstartsatthearticularsurface，originatesaroundchondrocytes，andextendsintothecartilagewithprogressivedegeneration［J］.JClinInvest，1995，96(6)：28592869.［11］BillinghurstRC，DahlbergL，IonescuM，etal.EnhancedcleavageoftypeⅡcollagenbycollagenasesinosteoarthriticartic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