桃红四物汤早期干预对大鼠骨折愈合中间充质干细胞归巢的影响

摘要

目的:观察桃红四物汤对骨折大鼠的早期愈合过程中间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)迁移能力、归巢数目及骨痂内细胞因子表达的影响,探讨桃红四物汤通过调控间充质干细胞归巢加速骨折愈合的作用机制。方法:建立右侧股骨干开放性骨折大鼠模型。将5周龄雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠32只,体重110~130(120±10)g,采用随机数字表法分为对照组,桃红四物汤低、中、高剂量组。对照组予蒸馏水,其他组予以不同剂量的桃红四物汤。术后第1天灌胃,每天2次,连续5 d。术后21 d,采用微型计算机断层扫描技术(micro-computed tomography,Micro-CT)观察骨体积分数即骨体积(bone volume)/组织体积(tissue volume)(BV/TV)和骨密度(bone mineral density,BMD)。术后5 d,体外培养对照组和药物组大鼠外周血MSCs,采用细胞迁移实验检测其迁移能力。免疫组化(immunohistochemistry,IHC)检测骨痂处MSCs的数目。蛋白芯片技术检测骨痂内细胞因子的表达。结果:Micro-CT结果显示,高剂量组BV/TV高于中剂量组(P=0.032),中剂量组高于低剂量组(P=0.041),对照组和低剂量组无差异性(P=0.651);此外,对照组BMD和低剂量组无差异(P=0.671),低剂量组低于中剂量组(P=0.018),中剂量组低于高剂量组(P=0.008)。细胞迁移实验表明,桃红四物汤能增强外周血MSCs的迁移能力;IHC检测发现,骨痂内CD45-、CD90+、CD29+间充质干细胞较对照组明显增多;蛋白芯片显示,桃红四物汤能促进骨折大鼠骨痂内CINC-1(2.91倍)、CINC-3(1.59倍)、LIX(1.5倍)、Thymus Chemokine(2.55倍)、VEGF(1.22倍)表达,抑制TIMP-1(2.98倍)表达。结论:骨折早期予活血化瘀代表方桃红四物汤能明显加速骨折愈合,其作用机制可能与增强外周血MSCs迁移能力和上调骨痂中CINC-1、CINC-3、LIX、Thymus Chemokine、VEGF,下调TIMP-1表达,进而促进外周血MSCs归巢有关。