神经药理学报

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抑郁症对大鼠骨折愈合的影响的实验研究

付至江1 高 云2 张 伟3 等   

  1. 1. 西南医科大学附属中医医院骨科，泸州，646000，中国
    2. 西南医科大学人体解剖学教研室，泸州，646000，中国
    3. 西南医科大学附属医院核医学科、核医学与分子影像四川省重点实验室，泸州，646000，中国
    4. 西南医科大学司法鉴定中心，泸州，646000，中国
    5. 西南医科大学附属中医医院影像科，泸州，646000，中国
  • 出版日期:2018-12-26 发布日期:2019-06-14
  • 通讯作者: 刘宗超，男，博士后，副教授，硕士研究生导师；E-mail：565409672@qq.com
  • 作者简介:付至江，男，硕士，主治医师；研究方向：抑郁症对骨折愈合的影响及机制，中医情志研究等；E-mail：zhijiangfu@163.com
  • 基金资助:
    西南医科大学课题（No.2014QN-057），四川省医学会科研青年创新课题计划（No.Q16080），泸州市科技局课题（No.2017-S-41（1/7））

Effects and Mechanisms of Depression on Bone Fracture Healing in Rats

FU Zhi-jiang1，GAO Yun2，ZHANG Wei3，LIU Zong-chao1，4，ZHANG Hua-wen4，LIU Shi-gui1，HUANG Chen-yi1，GAO Yin5，GAO Hai-ming1   

  1. 1. Department of Orthopedic Surgery，the Traditional Chinese Medicine Affiliated Hospital of Southwest Medical University，Luzhou，646000，China
    2. Department of Human Anatomy，Southwest Medical University，Luzhou，646000，China
    3. Department of Nuclear Medicine，Affiliated Hospital of Southwest Medical University，Key Laboratory of Nuclear Medicine and Molecular Imaging in Sichuan Province，Luzhou，646000，China
    4. Department of Clinical Forensic Medicine，Southwest Medical University Judicial Appraisal Center，Luzhou，646000，China
    5. Department of Image Section，the Traditional Chinese Medicine Affiliated Hospital of Southwest Medical University，Luzhou，646000，China
  • Online:2018-12-26 Published:2019-06-14
  • Contact: 刘宗超，男，博士后，副教授，硕士研究生导师；E-mail：565409672@qq.com
  • About author:付至江，男，硕士，主治医师；研究方向：抑郁症对骨折愈合的影响及机制，中医情志研究等；E-mail：zhijiangfu@163.com
  • Supported by:
    西南医科大学课题（No.2014QN-057），四川省医学会科研青年创新课题计划（No.Q16080），泸州市科技局课题（No.2017-S-41（1/7））

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摘要：

目的：探讨抑郁症对大鼠骨折愈合的影响及预测潜在的机制。方法：实验SD 大鼠分为手术对照组（A组）和假手术对照组（B 组）和抑郁症组（C 组）。建立A 组和C 组大鼠胫骨中上1/3 骨折模型，髓内针固定，B组仅给予相同手术，不建立骨折模型。术后7 d、14 d、21 d 行血清钙、磷、碱性磷酸酶（Ca、P、ALP）检测；术后14 d、28 d、56 d 行胫骨影像（DR）、病理（HE 染色）检测；术后35 d、56 d 行生物力学（三点弯曲实验）检测；术后28 d、56 d 行显微CT（micro-CT）检测。结果：血清Ca、P、ALP 含量测定显示术后7 d、14 d、21 d C 组较A、B 组ALP、P 浓度明显下降（P<0.05，P<0.01，n=10），Ca 浓度无明显差异（P>0.05，n=10）；DR 显示术后14 d A、C 组骨痂量无明显差异（P>0.05，n=10），术后28 d、56 d C 组较A 组骨痂量少（P<0.05，n=10）；HE 染色结果显示术后14 d、28 d、56 d C 组较A 组骨折区恢复情况差；三点弯曲实验结果表明，术后35 d、56 d A 组在弯曲刚度、弯曲强度、弯曲挠度、弯曲载荷、弯矩及比挠度均优于C 组（P<0.05，n=10）；Micro-CT 成骨指标结果显示术后28 d、56 d C 组骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数量均低于A 组（P<0.05，n=10），C 组骨小梁间隙和骨小梁面积体积大于A 组（P<0.05，n=10）。结论：抑郁症可改变大鼠血清ALP、P 离子浓度进而延缓大鼠初始骨痂生成，影响大鼠胫骨骨折的愈合，这些结果的发现为抑郁症延迟骨折愈合提供了新的潜在机制和治疗策略。

关键词: 抑郁症, 骨折, 骨折愈合, 碱性磷酸酶, 大鼠

Abstract:

Objectives：To explore the effect of depression on fracture healing and its underlying mechanism. Methods：Sprague Dawley rats were randomly divided into Control（group A），Sham Control（group B） and Depression（group C） groups. Upper 1/3 transverse tibia fracture model and intramedullary fix were applied to Group A and C and sham operations（similar surgeries with no fracture and fix） were applied to Group B. The serum calcium（Ca），phosphorus（P） and alkaline phosphatase（ALP） were measured on day 7，14，and 21 after operations； the tibia image（DR） and pathology（HE stain） were examined on day14，28，and 56 after operations； the biomechanics（three-point bending test） were implemented on day 35 and 56 after operation； and the micro-CT were performed on day 28 and 56 after operation. Results：The serum P and ALP concentrations of group C were significantly lower than those of group A and B on day 7，14，and 21（P<0.05，P<0.01，n=10，respectively） after operations，while the serum Ca concentrations did not show any significant changes（P>0.05，n=10）. The tibia image（DR） showed no significant difference in callus volume between groups A and C on day 14 after operation（P>0.05，n=10），but had significant difference on day 28 and 56 after operation（P<0.05，n=10）.HE staining showed significantly worse recovery of the fracture zone in group C than in group A on day 14，28，and 56 after operations. The results from three point bending experiment revealed a significantly worse recovery of all bending indices（stiffness，strength，deflection，load，and movement） of group C than the control group A on day 35 and 56 after operations（P<0.05，n=10）. Micro-CT also showed that the osteogenesis indicators，including bone volume fraction，thickness of trabecular bone，and number of trabecular bone，were significantly lower in group C than that in the group A on day 28 and 56 after operation（P<0.05，n=10）. The volume of interstitial bone trabecular space and area of trabecular bone of group C was significantly greater than that of control group A（P<0.05，n=10）. Conclusions：Depression may delay the primary callus and tibia fracture healing through an effect on the metabolism of phosphorus which caused a down-regulation of serum P and ALP concentrations in rats. These results provide a novel underlying mechanism and also a potential therapeutic strategy for depression caused delay of bone fracture healing.

Key words: depression, fracture, fracture healing, alkaline phosphatase, rat

中图分类号: