实验性股骨头坏死免疫组织化学与病理改变研究

责任编辑:上海骨科医院 日期:2008-04-01 来源:上海西郊骨科医院专家

  非创伤性骨坏死常与变态反应性疾病、胶原性疾病和器官移植等疾病应用皮质类固醇类药物治疗有一定关系。为探讨激素与原发性疾病在骨坏死中的作用机制,通过兔模型实验设计并进行了此实验研究。

 

  (一)组织形态学

 

  A组(单纯变态反应疾病组)  光镜下骨小梁坏死呈急性溶骨性表现,第2周很为明显,髓内细胞坏死与增生共存,结构紊乱,坏死骨周围成纤维细胞向成骨转化,并有多数新生的小血管。透射电镜表现为急剧性骨细胞坏死,染色质边集,核膜不清,核仁消失;由于胞浆结构的崩解,致使胞浆呈颗粒状。扫描电镜未见特殊改变。

 

  B组(变态反应疾病激素治疗组):应用激素药物治疗后l周,光镜下可见类似A组骨小梁坏死表现。第2周骨小梁坏死表现为骨细胞全部坏死、消失、骨陷窝中骨细胞消失。第3、5周可见骨小梁结构基本正常,髓内细胞数目及网状结构仍较正常稀疏。透射电镜下可见骨细胞染色质浓缩,核体积缩小,胞浆内质网、线粒体、高尔基体肿胀等慢性缺血、变性坏死改变,即显示损伤因子作用较缓慢而持续时间较长的病理变化。扫描电镜下见骨小梁表面有众多的卵圆形破骨细胞吸收陷窝,部分骨小梁表面附着许多球蛋白样结构的物质。对微血管观察还发现,位于股骨头软骨下的小动脉及伴行小动脉结构的破坏,导致管壁增厚、管腔狭窄。

 

  (二)血管造影

 

  A组第2周和B组第3周,血管造影显示有髓内血流中断的影像,并可观察到由于应用激素所致的毛细血管树稀疏,延伸的范围缩小等现象。所不同的是A组造成的血管损害主要是损伤末梢循环的小动脉;而B组末梢循环的小动脉、静脉均受到了损害。

 

  (三)免疫组织化学

 

  免疫组织化学染色强度与坏死变化的程度、范围和发生率密切相关(表6一1)。强阳

 

  表6—1  各组免疫组化染色结果

 

   组别    例数    染色结果

   A    20         1    1

   B    20    7    3    1

   C    20

     合计 60    7    4    2

 

  性着色均发生在变态反应疾病激素治疗组(B组。骨组织细胞变性坏死程度及范围愈大,免疫组化染色阳性反应愈强。强阳性着色组织均发生了骨组织细胞的坏死。着色部位主要在已发生了坏死的骨小梁、髓内及新生的小血管周围,以第2、3周所取标本很为显著。

 

  针对非创伤性股骨头骨坏死好发于变态反应疾病的特点,本研究设计了短期内应用大剂量激素模拟临床治疗变态反应性疾病的实验研究,旨在探讨激素药物与变态反应性疾病间的组织形态学和免疫组化方面的相互关系。

 

  单纯马血清制成变态反应疾病模型中即可以造成组织形态上骨小梁坏死的变化,表现为急性溶骨性骨组织坏死,髓内间叶细胞向成骨细胞转化,成骨过程非常活跃。超微结构也证实了骨细胞坏死为急性剧烈致伤因子作用的结果。因此可以看出,此时骨坏死的发生并非由于小动脉狭窄产生缺血因素所引起。在此基础上用激素进行短期大剂量治疗后,出现了不同的变化,骨小梁坏死和髓内细胞坏死表现为慢性血性退行性变,坏死骨修复表现为爬行替代成骨。A、B两个实验组均为一次变态反应,但B组由于应用激素后产生了不同病理变化的叠加,以致骨坏死发生率明显增高。提示变态反应疾病本身已可以造成骨组织的急性毒性作用,而使用激素药物又可加重骨细胞的缺血改变而增加坏死率。

 

  皮质类固醇类药物作为一种免疫抑制剂应用于治疗变态反应疾病,由于免疫功能的抑制,尤其是吞噬细胞功能被抑制,使得免疫复合物清除受阻,大量沉积于小血管基底膜,特别是在基底膜暴露相对较广,血液流速较慢的小静脉,随着激素被机体代谢,免疫抑制作用消失,在免疫复合物沉积的部位产生由免疫复合物介导、激活补体,产生生物活性物质,大量白细胞浸润,受损的毛细血管内皮细胞增生肿胀,弹力胶原纤维受损伤后增生,致使血管壁增厚,管腔狭窄。此为血管造影显示毛细血管变得较为稀疏的主要原因之一。

 

  实验中骨组织细胞变性坏死程度愈重,免疫组化阳性反应愈强,说明骨坏死的发生与机体的高免疫反应导致了急性自身损害,激素抑制了机体的免疫反应,使得免疫复合物、异体蛋白清除受阻,同时干扰了脂类、蛋白质、糖类的代谢;脂代谢紊乱导致血液粘稠性增加,血流缓慢,骨组织微循环尤其如此。若再次应用激素治疗时,则免疫复合物沉积部位再次发生急性损害,造成了股骨头内血流淤滞,酸性代谢产物淤积,导致坏死骨组织不能相应修复,损伤范围逐渐扩大,临床上常表现为股骨头数个小囊腔逐渐发展成大囊变,最终可导致骨塌陷

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