李翊 馮帆 蔡林

非甾體類抗炎藥物對骨折愈合影響的研究進展

李翊 馮帆 蔡林

消炎藥，非甾類；骨折愈合；骨折，不愈合；綜述

非甾體類抗炎藥（non-steroid anti-inflammatory drugs，NSAIDS），最早從含水楊酸的植物中提取，是一類具有解熱、鎮(zhèn)痛、抗炎作用的藥物［1］，其共同作用機制是抑制環(huán)氧化酶（Cox）活性從而抑制局部前列腺素（prostaglandin，PG）的產(chǎn)生，發(fā)揮藥理作用。Cox 包括 3 種同工酶：Cox1、Cox2、Cox3。Cox1 屬于結構型，廣泛參與血管舒縮、血小板聚集、胃黏膜血流等正常生理功能的調節(jié)；Cox2 屬于誘導型，各種損傷性的物理、化學、生物因子均可誘導其產(chǎn)生［2-3］；而 Cox3 是 Cox1 的一種剪接異構體，被認為可能是對乙酰氨基酚的作用靶點［4］。一般認為NSAIDS 對 Cox2 的抑制是發(fā)揮抗炎鎮(zhèn)痛作用的基礎，而對 Cox1 的抑制則會導致副作用的發(fā)生［3］。臨床應用過的NSAIDS 包括非選擇性 Cox 抑制劑阿司匹林、吲哚美辛、雙氯芬酸鈉、酮洛酸、萘普生及選擇性較低的吡羅昔康、美洛昔康等，選擇性 Cox2 抑制劑如塞來昔布、尼美舒利等，NSAIDS 廣泛應用于骨折患者的鎮(zhèn)痛［5］。

一般骨折 3 個月左右即可愈合，超過 3 個月為延遲愈合，6 個月后仍不愈合即為骨不連［6］。骨折后發(fā)生骨不連并不罕見，有研究報道脛骨干骨折后骨不連發(fā)生率高達 12%［7］。骨不連的治療較為棘手，很多患者需要再次手術。發(fā)生骨不連的主要病因有：嚴重營養(yǎng)不良、吸煙、局部血供破壞、斷端接觸不良、反復手法復位、骨缺損、感染、藥物等全身和局部因素［8］。

NSAIDS 在骨折患者的鎮(zhèn)痛治療中應用廣泛。但有研究發(fā)現(xiàn)［9-12］，NSAIDS 會增加骨折后骨不連的發(fā)生率，但也有研究表明 NSAIDS 不會對骨折愈合產(chǎn)生不利影響［13-15］。這些矛盾的研究結果使臨床醫(yī)生在骨折患者是否使用 NSAIDS 鎮(zhèn)痛這一問題上較為困惑。這些研究可以大致分為：體外研究、動物實驗研究、臨床研究。以下就幾類研究的重要結果進行綜述并評價，以期為臨床上骨折患者 NSAIDS 的應用提供一定的參考建議。

一、體外研究

正常骨折愈合是由多種細胞和信號通路參與的一個復雜的生物化學過程。骨折后形成的血腫及組織的損傷引發(fā)局部無菌性炎癥，大量的細胞因子和生長因子被釋放，誘導骨母細胞的成骨效應，促進間充質干細胞（mesenchymal stem cells，MSC）向軟骨細胞、成骨細胞增殖分化［16］，逐漸形成骨痂（包含膜內成骨及軟骨內成骨兩種形式），骨痂最終在應力作用下改建并恢復骨的生物力學性能。體外研究主要基于上述正常骨折愈合過程的細胞與分子生物學機制，研究 NSAIDS 對 MSC、成骨細胞、軟骨細胞等的增殖、分化的影響，但研究的結果不盡一致。Chang 等［17］研究 NSAIDS 對人成骨細胞的增殖、細胞毒性及細胞死亡的影響，發(fā)現(xiàn)非選擇性 Cox 抑制劑吲哚美辛、酮洛酸、雙氯芬酸鈉、吡羅昔康，選擇性 Cox2 抑制劑塞來昔布均可抑制成骨細胞的增殖潛能，劑量越大，抑制效應越明顯，Yoon 等［18］的實驗也證明，在炎性環(huán)境下，MSC 的成骨分化潛能被高劑量的塞來昔布或萘普生抑制，這些結果與先前的很多報道一致［19-20］。

而 Pountos 等［21］則發(fā)現(xiàn)在較大的濃度范圍內（10-3～100 μg / ml）7 種 NSAIDS（雙氯芬酸鈉、酮洛酸、酮洛芬、吡羅昔康、帕瑞昔布、氯諾昔康、美洛昔康）并不影響MSC 的增殖，對 MSC 向成骨細胞的分化抑制效應也不明顯，但顯著影響其向軟骨分化的潛能，非選擇性 NSAIDS這一效應更強，提示 NSAIDS 抑制骨形成可能是通過抑制MSC 向軟骨細胞分化來實現(xiàn)的，而 MSC 向軟骨分化是軟骨內成骨的重要中間過程。

還有研究發(fā)現(xiàn)正常血漿濃度（模擬人的用藥劑量）的布洛芬和塞來昔布并不影響 MSC 的增殖及骨形成，但高劑量時抑制效應顯著［22-23］。有的研究甚至發(fā)現(xiàn)低劑量時塞來昔布、美洛昔康對 MSC 的增殖有促進作用，而高劑量時則呈抑制效應［24］。

這些研究結果的差異可能是由于細胞來源、種類、培養(yǎng)條件各不相同，而 NSAIDS 的種類、劑量、應用時間也有所差異，其對細胞的各種信號通路的影響也尚未完全明確。

二、動物實驗研究

動物實驗研究大多采用兔子及嚙齒類動物，制作骨折模型，通過影像學、組織學、機械性能測試、骨密度等方法觀察 NSAIDS 對骨折愈合的影響。與體外研究一樣，動物實驗的結果也存在著一定爭議，但大部分的研究顯示 NSAIDS 的應用對骨痂形成、骨折愈合、骨密度及骨的機械性能等指標造成負面影響，增加骨不連的發(fā)生率。O’Connor 等［25］用安慰劑、羅非昔布、布洛芬分別處理雙側腓骨截骨術后的新西蘭白兔，于不同時點檢測骨折愈合情況（組織形態(tài)學及機械扭轉測試），發(fā)現(xiàn)兩種藥物處理后動物骨折處的骨痂均有異常，骨折愈合受到影響，選擇性 Cox2 抑制劑羅非昔布對骨折愈合的影響更大，而布洛芬延遲骨折愈合可能與骨痂中持續(xù)存在軟骨有關。另一項研究中，Dimmens 等［26］用帕瑞昔布、吲哚美辛、安慰劑分組處理以髓內釘固定的閉合性脛骨骨折的 Wistar 大鼠，分別于 2 周和 3 周后測試骨折處骨密度、機械性能，結果顯示帕瑞昔布、吲哚美辛降低了骨折處的骨密度、彎曲硬度和彎曲力矩。然而，有學者推測上述結果可能并非藥物的直接影響［27］，而是由于骨折后應用 NSAIDS 降低了動物的疼痛感，從而使其能更早、更頻繁地用患肢負重，繼而導致骨折后再損傷及愈合障礙，即“疼痛緩解理論”［28］，但隨后的研究則顯示這一推測不能完全解釋 NSAIDS 對骨折愈合的負面影響［29］。

基因敲除動物研究證明 Cox2 對骨折的愈合十分重要，從而間接支持 NSAIDS 可能通過抑制 Cox2 的作用對骨折愈合產(chǎn)生不利影響。Zhang 等［30］用基因敲除的方法，發(fā)現(xiàn) Cox2-的小鼠骨折修復過程中膜內成骨和軟骨內成骨都受到不良影響。另一項基因敲除動物骨移植的研究中，研究者制作野生型小鼠與 Cox2-小鼠之間的股骨干互相移植模型，結果發(fā)現(xiàn)野生型小鼠之間的互相移植導致正常的軟骨內成骨愈合，Cox2-小鼠之間的互相移植使骨形成減少了 96%，而野生型小鼠的股骨移植給 Cox2-小鼠則導致了骨形成減少了 87%，反之則成骨可以恢復［31］，這些結果進一步證實 Cox2 對骨折愈合過程非常關鍵。

與以上結果相反，也有少量研究顯示 NSAIDS 的應用并不會對骨折（尤其是穩(wěn)定固定的骨折）愈合過程產(chǎn)生顯著影響。Cappello 等［13］研究酮洛酸對幼鼠脛骨穩(wěn)定骨折愈合的影響，發(fā)現(xiàn)在骨折最初的 21 天內應用酮洛酸并不影響骨痂的硬度、強度和組織學特征。Hak 等［14］分別以羅非昔布、安慰劑處理脛骨骨折并用動力加壓鋼板固定的兔子，4 周后進行機械測試，發(fā)現(xiàn)骨折后即刻開始應用選擇性 Cox 抑制劑并不會影響骨折愈合。此外，先前的兩項分別以山羊和狗為實驗對象的研究也顯示酮洛芬、吲哚美辛不會對骨折愈合產(chǎn)生影響，這與很多兔子、小鼠模型的研究結果不同，研究者推測動物種屬、體型大小可能也是造成結果差異的原因［32-33］。但這些研究均不同程度的存在測定指標較為單一，測定時間點有限等不足。

分析以上眾多的動物實驗研究方法，大量的研究得出不同甚至相反的結論，可能是由于以下影響骨折愈合的因素未能保持一致：動物的種屬、年齡、性別、甚至個體大?。凰幬锓N類、劑量、應用時間、藥代動力學差異（不同的動物之間，動物與人之間）；骨折部位、類型、軟組織損傷程度、骨折固定的穩(wěn)定性等。而不同的研究之間測定的指標差別較大，部分實驗指標較為單一，選取的時間點有限，也可能造成結論的不一致。

三、臨床研究

鑒于體外研究與動物實驗的局限性，很多學者進行了臨床研究，主要包括病例對照、隊列研究、隨機對照試驗、Meta 分析等?；仡櫺圆±龑φ占瓣犃醒芯康慕Y果大多顯示 NSAIDS 應用與骨不連的發(fā)生有關，但其中很多研究不能排除選擇偏倚、回憶偏倚、混雜偏倚的存在，證據(jù)級別不高。Hernandez 等［9］利用英國全科醫(yī)師研究數(shù)據(jù)庫的資料，進行了一項基于人群的大樣本病例對照研究，采用回歸分析的方法分析骨愈合障礙的危險因素，結果發(fā)現(xiàn) NSAIDS 使用與增高的骨折愈合障礙風險有關。Park 等［10］分析 88 例脊柱融合術后患者鎮(zhèn)痛藥物使用與骨不連風險的關系，發(fā)現(xiàn)酮洛酸復合芬太尼組比單純芬太尼組有更高的骨不連發(fā)生率。Bhattacharyya 等［11］在一項包含9995 例股骨干骨折患者的回顧性研究中，發(fā)現(xiàn)骨折后的 61～90 天時 NSAIDS 使用與骨不連的發(fā)生有關。而Sandberg 等［12］發(fā)現(xiàn)吲哚美辛對穩(wěn)定的干骺端骨折影響較小，但對不穩(wěn)定的骨干骨折影響較大。

目前臨床上尚缺乏研究 NSAIDS 應用與骨不連風險之間關系的大樣本隨機對照試驗。已有的一些類似研究顯示NSADIS 應用并不對骨折愈合產(chǎn)生不利影響。Sculean 等［15］的一項對 20 例的隨機雙盲對照試驗顯示，在試驗中所采用的劑量下，羅非昔布沒有對牙周骨內的骨缺損愈合產(chǎn)生影響，而本研究的局限在于樣本量過少，牙周骨缺損與四肢骨折愈合的過程也不完全一致。

Emily 等［34］對既往的病例對照和隊列研究進行系統(tǒng)評價，Meta 分析的結果顯示對于長骨骨折，NSAIDS（主要是非選擇性 Cox 抑制劑雙氯芬酸鈉、酮洛酸、吲哚美辛等）暴露與骨不連風險有關，而對于脊柱融合則沒有足夠證據(jù)表明 NSAIDS 暴露會增加骨不連風險；作者還發(fā)現(xiàn)低質量的原始研究和增加的報道的骨不連風險有關。但該Meta 分析的結果受納入的原始研究（全部為病例對照及隊列研究）質量的影響，尚需要更多的大樣本隨機對照試驗驗證。

此外，臨床上應用 NSAIDS 治療創(chuàng)傷或手術部位的異位骨化已有多年，被認為有效［35］，有學者認為這可能與NSAIDS 抑制成骨活動相關，并據(jù)此推測 NSAIDS 對骨折愈合不利。然而，異位骨化發(fā)病機制尚未完全明確，其與正常骨折愈合過程也并非一致［36］。

綜上所述，體外研究與動物實驗提示 NSAIDS 可能對骨折愈合產(chǎn)生不利影響，增加骨不連的風險，但這些研究的結果尚存在一定爭議，同時，臨床研究及循證醫(yī)學也沒有強有力的證據(jù)表明 NSAIDS 會影響骨折愈合，將來尚需要更多的基礎研究闡明 NSAIDS 作用于骨折愈合過程的確切機制，以及設計更嚴密的大樣本隨機對照試驗研究 NSAIDS 對骨折愈合的影響。因此，在現(xiàn)有的證據(jù)條件下，骨折不應被認為是 NSAIDS 應用的禁忌證，但是，從臨床的角度考慮，應將 NSAIDS 作為可能影響骨折愈合（甚至導致骨不連）的一個潛在危險因素，權衡利弊后謹慎使用，充分考慮患者的全身及局部情況，注意控制其劑量和使用時間；而對于骨不連危險因素較多（如局部血供破壞嚴重、吸煙、感染、糖尿病、營養(yǎng)不良等）的患者，則須十分謹慎甚至避免使用。

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（本文編輯：王永剛）

Research progress of NSAIDS’ impact on the bone healing

LI Yi， FENG Fan， CAI Lin. Department of Orthopedics，Zhongnan Hospital of Wuhan University， Wuhan， Hubei， 430071， PRC

CAI Lin， Email： guke3559@aliyun.com

Non-steroid anti-inflammatory drugs（NSAIDS）have been ubiquitously used in the analgesia treatment of patients with bone fractures. However， many studies suggested that these drugs wound affect the normal bone healing process and even lead to nonunion， while others contradicted these results. This review focuses on the in-vitro， in-vivo and clinical studies on NSAIDS’ impact on the bone healing and tries to give a critical analysis of the literature.

Anti-inflammatory agents， non-steroidal； Fracture healing； Fractures， ununited； Review

10.3969/j.issn.2095-252X.2016.08.010 中圖分類號：R683

430071 武漢大學中南醫(yī)院骨科

蔡林，Email: guke3559@aliyun.com

（2015-11-23）