激素性股骨头坏死发病机制

2022-09-29   文章来源:骨科在线   作者:骨科在线 点击量:1960 我要说

本文引自:胡兆林, 常峰 .激素性股骨头坏死发病机制及相关信号通路研究进展. 医学综述, 2022, 28(3): 466-470.

股骨头坏死发病机制复杂且较难治愈。随着糖皮质激素的广泛应用,激素性股骨头坏死(SANFH)患者逐渐增多。研究发现,在接受糖皮质激素治疗的患者中,SANFH 的发生率约为 40% ,较正常人群 SANFH 的发病率高约 20 倍。由于 SANFH 的早期症状及体征均不明显,因此易漏诊或误诊。SANFH 的发生可能与血管内凝血、脂代谢紊乱、基因多态性、细胞凋亡、细胞自噬等相关,同时受信号通路的调控以及多种细胞因子的影响。

1 血管内凝血

研究发现,血液高凝状态可导致股骨头微循环血栓形成和股骨头供血障碍,从而增加SANFH的发生风险,而抗凝治疗可以防治SANFH。长期、大剂量应用糖皮质激素可抑制毛细血管的正常生长和再生,也可促进正常毛细血管退化,导致股骨头血管闭塞和血管内皮细胞损伤,进而导致SANFH的发生。血液高凝状态是SANFH发生的重要机制之一,抗凝治疗虽然可以降低SANFH发生的风险,但也增加了出血的风险,因此临床是否选择抗凝治疗,仍需进一步研究和探讨。

2 脂代谢紊乱

脂代谢紊乱也是SANFH发生的机制之一。有研究表明,应用糖皮质激素可导致患者脂代谢紊乱和高脂血症,进而导致股骨头血供障碍,从而诱发SANFH。糖皮质激素可增加髓内压以及髓内毛细血管和小静脉的回流阻力,导致骨组织内的血供减少;还可导致成骨细胞脂代谢功能紊乱,降低成骨细胞修复能力,从而诱导SANFH发生。此外,糖皮质激素还可诱导血液高黏滞综合征,导致股骨头血液灌注减少;同时,脂质沉积打破骨内微循环平衡,导致成骨细胞缺血缺氧,继而引发股骨头病变,导致SANFH发生。因此,临床应用糖皮质激素治疗时,应注意监测患者的血脂水平,并根据血脂变化应用调节血脂的药物。此外,脂肪栓塞可导致血流中断或严重缺血,进而导致骨组织区域发生缺血坏死,但脂肪栓子也可出现在正常骨组织中,因此脂肪栓子的形成并不一定导致骨组织缺血坏死,需加以鉴别。

3 基因多态性

基因多态性在SANFH的发生发展中也发挥重要作用。对氧磷酶1可影响骨的形成与重构,对氧磷酶1 rs662基因型与SANFH的发生显著相关。TNF-α可促进破骨细胞增殖,增加骨组织对糖皮质激素的敏感性,TNF-α rs1800630、rs1800629基因型与SANFH发生显著相关,特别是TNF-α rs1800629可导致SANFH的发生风险增加2.41倍。基质金属蛋白酶rs2012390基因型可降低SANFH的发生风险,而rs11225394基因型对股骨头微循环具有负面影响,可增加SANFH的发生风险。此外,ATP结合盒亚家族B成员1(ABCB1)C3435T和G2677T/A基因型编码P糖蛋白,而P糖蛋白可调控机体对糖皮质激素的敏感性。其中,ABCB1 C3435T基因型可增加P糖蛋白泵活性,减少糖皮质激素在细胞内积累,降低SANFH的发生风险。关于基因多态性的研究,从基因水平阐释了SANFH的发生风险,为SANFH的防治提供了新思路。

4 细胞凋亡与自噬

细胞凋亡是细胞受到糖皮质激素刺激后发生的程序性死亡,是SANFH的生物学基础。正常相邻的成骨细胞通过细胞突触相连,以实现细胞间信号感知、信息传递和骨修复重建功能。糖皮质激素可使细胞突触丧失正常功能,导致成骨细胞不能进行自我修复和重建以及力学信号不能及时传递,进而导致骨小梁微骨折和股骨头塌陷,最终形成SANFH。

细胞自噬参与人体发育、生长、细胞增殖、凋亡等过程。一方面,细胞可以通过自噬维持正常的新陈代谢;另一方面,自噬也可以诱导或抑制细胞凋亡。研究证实,糖皮质激素诱导的成骨细胞自噬与SANFH发病密切相关,糖皮质激素通过诱导成骨细胞自噬相关蛋白和内质网应激相关蛋白的表达,激活自噬和内质网应激,促进细胞凋亡。而自噬抑制剂可保护细胞免于糖皮质激素诱导的细胞凋亡,从而降低SANFH的发生风险。综上,细胞凋亡、细胞自噬及相关蛋白均参与了SANFH的发生,未来可在分子生物学领域进一步探究其具体机制。

SANFH是一个多机制、多因素、多信号通路共同介导的复杂过程,因此明确SANFH发生的具体机制尤为重要。在明确SANFH发生发展机制的同时,还应采取有效的措施进行干预,以期最大限度地提高SANFH的疗效,改善患者的生活质量和疾病的预后。未来仍需继续深入研究SANFH的发病机制,特别需要通过分子生物学技术及相关信号通路的研究进行精准论证。相信随着现代医疗技术和分子生物学技术的发展以及越来越多临床医师的不断努力,未来一定会明确SANFH的发生机制,并制订出有效防治SANFH的新策略。

分享到: