楊偉毅 梁浩東 潘建科 黃和濤 侯森榮 曾令烽 梁桂洪 劉 軍

前交叉韌帶(ACL)是膝關(guān)節(jié)重要的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)之一，美國研究數(shù)據(jù)指出ACL損傷的發(fā)病率為1 184/100 000，而80%的膝關(guān)節(jié)韌帶手術(shù)涉及ACL[1]。關(guān)節(jié)鏡下肌腱游離移植重建ACL是目前主要的治療手段，多通過利用自體腘繩肌肌腱或骨-髕腱-骨作為移植物重建。文獻報道ACL重建的成功率介于69%～95%[2]，而中短期的失敗率可達10%～15%[1]。其中，移植物失效、肌腱與骨隧道的愈合(腱骨愈合)不佳或不愈合為重要的因素[3]。前交叉韌帶重建可以恢復(fù)原來腱-骨連接之間的大部分的生物力學(xué)特點，然而組織學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的腱骨界面卻難以恢復(fù)[4]。術(shù)后骨隧道的擴大為腱骨愈合不良或不愈合的最主要表現(xiàn)[5]，如何防止不愈合的發(fā)生以及加快腱骨愈合的過程，是醫(yī)患雙方面臨的重要問題，也是目前運動醫(yī)學(xué)研究的熱點。干細胞治療、生長因子誘導(dǎo)、生物材料等研究也逐漸開展，中醫(yī)藥亦以其獨特的療效發(fā)揮作用，現(xiàn)對近期用于促進ACL重建后腱骨愈合的主要方案進行綜述。

1 骨膜移植

骨膜是骨的結(jié)締組織，骨膜中富含血管，是骨生長的重要結(jié)構(gòu)。間充質(zhì)干細胞和成骨干細胞等具備誘導(dǎo)骨與軟骨形成能力的細胞，是骨膜的成分[6]，這類細胞的研究較多，已經(jīng)證實具有促進人體腱骨愈合的作用。最早應(yīng)用于人體而研究其對腱骨愈合作用的方法，是將骨膜縫合在肌腱移植物上，結(jié)果亦證實了其對腱骨愈合的有效促進作用[7]。骨膜移植技術(shù)促進腱骨愈合的可能機制是，其所包含的間充質(zhì)干細胞，能誘導(dǎo)骨、軟骨等組織的形成，使肌腱與骨鏈接緊密，進而加快愈合的速度; 骨膜可合成并提供生長因子，從而促進新生血管的形成，加速肌腱再血管化的進程，同時也為細胞生長提供合適環(huán)境；骨膜的存在可在一定程度上減緩骨吸收。部分動物研究提示，利用骨膜移植技術(shù)修復(fù)兔的肩袖岡下肌，術(shù)后的生物力學(xué)強度比對照組明顯升高[8]。臨床試驗上，骨膜移植術(shù)的應(yīng)用亦取得了較為滿意的效果，Sun等[9]研究了110例利用自體腘繩肌肌腱重建ACL的患者，進行比較發(fā)現(xiàn)，使用骨膜包裹移植技術(shù)組相比單純移植組，術(shù)后約1年的隨訪中，骨膜移植組的膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性更高。Chen等[10]進行了使用骨膜包裹自體腘繩肌技術(shù)，對ACL單束重建的隊列研究，共納入312例受試者，平均隨訪時間為4.6年，對術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能、骨隧道擴大率等進行評估，均取得滿意的療效。國內(nèi)也有學(xué)者對此進行了深入研究，王智慧等[11]進行的隨機對照試驗，納入受試者共68例，采用異體骨膜包被異體肌腱的ACL解剖重建術(shù)，平均隨訪時間約2年，發(fā)現(xiàn)所有采用骨膜包被技術(shù)的患者中(共31例)，骨隧道擴大發(fā)生率較對照組低。但此類技術(shù)亦存在明顯的不足，大部分研究隨訪時間不長，關(guān)于自體與異體骨膜的選擇，及重建術(shù)后功能、影像學(xué)的評估在中遠期隨訪的效果，也需要更多的臨床試驗證實。

2 干細胞

腱骨愈合過程中，間充質(zhì)、肌腱干細胞的相關(guān)性最高，因此此兩者的研究亦較多。

間充質(zhì)干細胞來源于中胚層的成體干細胞的一種，具有較好的分化潛能，在特定條件下可被誘導(dǎo)并分化為多種細胞。間充質(zhì)干細胞可從骨髓、肌腱組織、臍帶甚至脂肪細胞等組織中提取而來。研究發(fā)現(xiàn)，可通過關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射間充質(zhì)干細胞，從而促進ACL組織的再生[12-13]。Lim 等[14]利用自體韌帶重建兔ACL進行實驗，在使用包被有骨髓間充質(zhì)干細胞兔ACL的試驗組中，發(fā)現(xiàn)植入韌帶在腱骨連接處與正常前交叉韌帶附著點結(jié)構(gòu)具有更高的相似度，且韌帶的功能，包括負荷和剛度均在一定程度上得到了提高。但部分研究得出不同的結(jié)果，Silva等[15]對20例ACL重建患者移植物腱骨愈合進行研究，使用未經(jīng)培養(yǎng)的成人骨髓間充質(zhì)干細胞處理過的移植物進行移植，分別進行影像學(xué)及病理學(xué)的檢查。術(shù)后的影像學(xué)評價在兩組無顯著差異，而對股骨隧道組織學(xué)檢查，發(fā)現(xiàn)二者在細胞、膠原含量和血管化無差異。

肌腱干細胞亦具有較好的分化潛力，在一定誘導(dǎo)條件下可分化為肌腱細胞以外的其他細胞。肌腱干細胞的增殖和分化能力受較多因素影響，包括物理及化學(xué)因素。Mifune等[16]研究指出，從老鼠自體韌帶提取CD34+細胞，并在其ACL重建術(shù)后注射入關(guān)節(jié)內(nèi)，可發(fā)現(xiàn)植入肌腱的血管化和骨化得到了改善。與骨髓間充質(zhì)干細胞相比，肌腱干細胞促進腱骨愈合能力更明顯，具體表現(xiàn)在肌腱干細胞在集落、增殖能力強于骨髓間充質(zhì)干細胞；經(jīng)過了定向分化，其表面的成軟骨和成骨標志物更多，更有利于腱骨界面軟骨的區(qū)域再生，而間充質(zhì)干細胞處于初始分化階段，需要提供更多的條件促進分化。比如，間充質(zhì)細胞需要其他輔助技術(shù)，如在納米支架的輔助及誘導(dǎo)，才可以分化成更多肌腱樣組織[17]。

然而，干細胞治療的所面臨的最大問題是使用的安全性，患者權(quán)益的保障以及其分化腫瘤或異味組織的風險的控制仍亟待解決，因此在投入臨床應(yīng)用前尚需一步研究。

3 富血小板血清(Platelet Rich Plasma, PRP)

來源于自體血液，PRP主要是通過離心的方法從全血中提取而成的血小板濃縮液，其中除了含有含高濃度的血小板，還具有白細胞、纖維蛋白成分，更為重要的，是其含有高濃度的生長因子。已有較多的研究證實，PRP能促進組織修復(fù)，血小板細胞中大量的生長因子和細胞因子，如轉(zhuǎn)化生長因子、血小板源性生長因子、血管內(nèi)皮生長因子(Vascular Endothelial Growth Factor，VEGF)、胰島素樣生長因子等，可有效地促進損傷組織的修復(fù)。氯化鈣、凝血酶等激活劑，與離心后的PRP作用后，可誘導(dǎo)血小板聚集并大量地釋放生長因子，實現(xiàn)對組織愈合、再生的促進作用[18]。而PRP對于韌帶重建術(shù)后腱骨愈合，是通過加快腱骨界面處的細胞遷移、分化速度實現(xiàn)。盡管關(guān)于PRP的研究較多，但仍存在較多爭議，并且有部分研究得出相反的結(jié)果。Sundman等學(xué)者[19]指出，PRP應(yīng)用于腱骨界面后，某些與分解代謝相關(guān)細胞因子，如金屬基質(zhì)蛋白酶(Matrix Metalloproteinases，MMP)和IL-1β等含量增高，可能對腱骨的愈合產(chǎn)生潛在的不良作用。

4 生長因子

生長因子是細胞因子的一類，可促進細胞分化與成熟、誘導(dǎo)有絲分裂、促進新生血管形成等作用。部分生長因子具有調(diào)節(jié)骨形成、誘導(dǎo)骨細胞活性的能力，因此可能有促進腱骨愈合的作用。目前研究較多者，主要包括轉(zhuǎn)化生長因子(Transforming Growth Factor，TGF)、骨形態(tài)發(fā)生蛋白(Bone Morphogenetic Protein，BMP)等。

4.1 TGF

轉(zhuǎn)化生長因子的來源也較多，在肌腱細胞、神經(jīng)節(jié)細胞中，均可產(chǎn)生轉(zhuǎn)化生長因子。TGF在肌腱在損傷環(huán)境中，mRNA可有一定程度的上調(diào)，而隨著mRNA上調(diào)，TGF被激活，加快組織的修復(fù)和愈合，對慢性炎癥進行抑制，調(diào)節(jié)自身免疫，抑制自體與移植物的排斥。以犬只為模型的動物試驗中，Yamazaki等[20]在骨隧道中加入TGF，對重建術(shù)后的腱骨愈合情況進行研究，結(jié)果顯示，術(shù)后3周，腱、骨之間結(jié)合的強度更高，兩組的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

4.2 BMP

BMP是廣泛存在于骨基質(zhì)中的一種酸性多肽，既往相關(guān)的臨床、動物研究指出，BMP對于原位新骨、異位新骨、軟骨、肌腱、韌帶等形成，可起有效誘導(dǎo)的作用[21]。對于游走的間充質(zhì)細胞、存在于骨髓基質(zhì)的干細胞，亦可誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化為骨細胞等，而研究發(fā)現(xiàn)，誘導(dǎo)成骨活性最強的，是BMP-2類。Ma等[22]研究兔ACL重建術(shù)，發(fā)現(xiàn)腱骨愈合以及新骨形成與BMP-2成劑量依賴關(guān)系。Takigami 等[23]以兔做模型在移植肌腱內(nèi)注射重組人BMP-2作為試驗組的研究中，發(fā)現(xiàn)形成了直接止點結(jié)構(gòu)，在術(shù)后12周進行測試，發(fā)現(xiàn)在試驗組，移植韌帶的強度高于對照組。Lee等[24]的研究指出，通過利用含有BMP-2的膠原蛋白凝膠注入兔的腱-骨界面，并觀察界面腱骨愈合情況，術(shù)后第6周發(fā)現(xiàn)，有纖維軟骨與新骨形成，且有斑點樣鈣化及纖維組織產(chǎn)生的影像學(xué)證據(jù)。

亦有研究將上述生長因子負載在縫線或界面螺釘，通過緩慢釋放生長因子而達到持續(xù)刺激生長的作用，從而促進腱骨愈合。

5 物理治療

5.1 體外沖擊波

體外沖擊波(External Shock Wave)是一種機械波,其兼具聲、光、力學(xué)等特性。ESW的機械應(yīng)力效應(yīng)以及增強缺血組織的再血管化等機制，可促進干細胞的聚集，使損傷的組織局部地釋放生長因子，誘導(dǎo)干細胞的增殖、分化，從而加快損傷組織的愈合。Wang 等[25]以兔為韌帶重建模型，發(fā)現(xiàn)兔跟腱腱骨結(jié)合區(qū)血管再生及其早期相關(guān)抗原標記物的表達，可被ESW有效誘導(dǎo)，腱骨結(jié)合的界面再血管化及愈合過程得到加快。石斌等[26]發(fā)現(xiàn)術(shù)后8周，腱骨界面出現(xiàn)致密結(jié)締組織的連接，部分區(qū)域出現(xiàn)纖維組織與骨組織的移行帶樣子改變，最終的取樣發(fā)現(xiàn)，腱骨界面組織愈合較對照組迅速，且功能評分更高。雖然ESW的治療作用已得到證實，但其具體的應(yīng)用情況尚無統(tǒng)一，如治療的周期、沖擊波的頻率、強度等，因此其推廣尚需要進一步研究。

5.2 低強度脈沖超聲(Low Intensity Pulseultrasounds，LIPUS)

LIPUS具有穿透力強、熱效應(yīng)等優(yōu)點，作為安全的物理治療方法，曾應(yīng)用于心血管的溶栓、泌尿系的碎石等。在骨科的應(yīng)用也較多，包括骨折的治療、損傷的修復(fù)等。研究表明，LIPUS 可誘導(dǎo)損傷局部組織新生血管的形成，并有效改善血供，改善損傷的內(nèi)環(huán)境，同時可促進組織的再生、修復(fù)，降低炎性相關(guān)因子的表達，同時指出此法對骨折不愈合、軟組織損傷等均有較好的治療作用[27-28]。Lovric等[29]使用LIPUS，在山羊肩袖損傷模型中進行研究，結(jié)果提示LIPUS對于成骨細胞活性的提高，腱骨界面的血管化、礦化程度的提升均具有較好影響。

5.3 高壓氧

研究報道，高壓氧可通過刺激周圍組織的血管化和骨化來促進骨-肌腱端愈合。但部分研究指出，腱骨愈合的區(qū)域含氧量偏低，腱骨愈合的生長環(huán)境與低氧環(huán)境更符合，能夠在一定程度上促進該區(qū)域骨、軟骨及血管的生成[30]。因此，高壓氧的應(yīng)用尚需更多的研究支持。

6 西藥

6.1 雙膦酸鹽

雙膦酸鹽類藥物為骨質(zhì)疏松治療的重要藥物，主要通過對成骨、破骨細胞活動的調(diào)節(jié)來減少骨丟失的發(fā)生。ACL重建術(shù)后，患者膝關(guān)節(jié)骨質(zhì)會因活動量急劇下降而發(fā)生明顯的丟失，骨量的丟失會對重建肌腱的生長及腱骨愈合造成一定的影響。阿侖膦酸鈉作為雙磷酸鹽藥物的代表，已在動物實驗中得到證實，對于提高肌腱止點修復(fù)后的腱骨力量具有良好的促進作用[31]。低劑量用藥可能更有利于加快早期的腱骨愈合[32]。

6.2 雌激素

卵巢、腎上腺皮質(zhì)是雌激素的主要分泌場所，可通過雌激素受體介導(dǎo)，對生殖系統(tǒng)、脂肪、骨骼等組織產(chǎn)生相應(yīng)的作用。雌激素可通過直接作用于靶細胞，或通過刺激細胞，影響其分泌生長因子,從而對骨形成和吸收產(chǎn)生間接影響[33]。已有研究指出[34]，雌激素可能存在調(diào)節(jié)ACL的結(jié)構(gòu)組織與功能的作用，且能誘導(dǎo)生長因子參與成骨細胞的分化，加速骨折的愈合。因此，雌激素可能有促進腱骨愈合的能力。

7 中藥

中醫(yī)理論中，認為腎藏精，主骨、生髓，創(chuàng)傷所致骨折筋斷，耗傷氣陰，機體局部氣滯、血瘀，活動減少，清陽不升。手術(shù)后，精血虧損，創(chuàng)傷兼手術(shù)，耗損過多必內(nèi)動于腎，腎陰耗損，骨骼、筋脈則無以濡養(yǎng)，骨與肌腱之間的愈合則必然受到影響。

7.1 補腎中藥

既往動物模型的實驗研究，已發(fā)現(xiàn)補腎中藥，對促進重建前交叉韌帶術(shù)后的腱骨愈合具有積極的作用[35]，而作為補腎藥物的一種，滋補腎陰藥，較溫補腎陽藥治療的效果更佳，更符合津血消耗、氣陰兩虛的病理特點，更好地發(fā)揮“扶正”的作用。六味地黃丸最早見于自錢乙的《小兒藥證直訣》，為滋補腎陰之首方，組方共六味中藥，包括熟地黃、山茱萸、山藥、牡丹皮、澤瀉、茯苓，在血中有效成分主要包括丹皮酚、莫諾苷、馬錢子苷、獐牙菜苷等[36]，對于創(chuàng)傷后的內(nèi)科治療較為常用，以促進患者康復(fù)，也多用于由于久病虛耗、腎精不足所致腰腿痛等慢性疾病的治療。動物模型的研究指出，六味地黃丸對于骨髓內(nèi)間充質(zhì)干細胞定向分化為某種細胞，如神經(jīng)元細胞，具有良好的誘導(dǎo)作用[37]。而提取六味地黃丸含藥血清的研究發(fā)現(xiàn)，相比對照組，含六味地黃丸組能更好地促進大鼠骨髓細胞的增殖，加快間充質(zhì)干細胞向成骨細胞的分化[38-39]，六味地黃丸血中主要移行的有效成分，可促進大鼠的成骨細胞的增殖[40]。《素問·刺要論》言：刺脈無傷筋，筋傷則內(nèi)動肝。刺筋無傷骨，骨傷則內(nèi)動腎。筋骨受損，加之手術(shù)創(chuàng)傷，可致血瘀。前交叉韌帶損傷的中期，以和營通絡(luò)，接筋續(xù)骨為治則。因此，補益肝腎、活血化瘀亦是前交叉韌帶此類筋傷疾患術(shù)后的重要治法。吳平等[41]研究接骨丹對于利用自體腘繩肌腱行前交叉韌帶重建術(shù)，術(shù)后2周的患者腱骨愈合的影響，共納入患者34例，共治療8周，發(fā)現(xiàn)治療組術(shù)后3個月內(nèi)脛骨骨隧道擴大更少。

7.2 中藥單體

7.2.1 三七總皂苷 三七總皂苷從活血化瘀的代表藥物三七中提取而成，是三七的主要成分。張磊等[42]通過對新西蘭白兔的試驗，術(shù)后關(guān)節(jié)腔注射三七總皂苷注射液對比無干預(yù)對照組，觀察其韌帶斷裂并重建后的愈合情況，發(fā)現(xiàn)術(shù)后4、8周，試驗組血管增生更密集，新骨量更多，組織形態(tài)的分布差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。國外亦有相關(guān)研究[43]，證實三七皂苷可促進血管增生及膠原合成，抑制骨吸收，加快腱骨愈合。

7.2.2 黃芩素 黃芩素提取于清熱解毒藥物黃芩，是一種黃酮類化合物。據(jù)報道，黃芩素可對成骨細胞的成骨分化具有有效促進的作用，同時具有對破骨細胞起抑制生成以及誘導(dǎo)凋亡的作用[44]。江華基等[45]利用大鼠作為腱骨愈合模型，觀察黃芩素灌胃大鼠肌腱的生物力學(xué)情況而評估腱骨愈合程度。發(fā)現(xiàn)術(shù)后3、6周，試驗組腱骨愈合強度比對照組顯著升高。作者推測，黃芩素可激活WNT/β-catenin通路，刺激肌腱干細胞成骨與分化，加速腱骨愈合的過程。

8 總結(jié)

ACL重建技術(shù)發(fā)展越來越快，術(shù)后ACL腱骨愈合是保證手術(shù)效果及患者重返正常生活運動的重要因素。部分生物治療技術(shù)、物理治療已在動物實驗及部分臨床試驗中，被證實可有效加快腱骨愈合的進程。然而，涉及的治療載體、最優(yōu)效的劑量，生長因子在人體釋放的持續(xù)時間以及最為重要的安全性等爭議，仍未得到有效解決。今后需要開展更多相關(guān)的研究，以了解最佳的應(yīng)用方案。中醫(yī)藥治療方案，包括外治及中藥內(nèi)服等，也常用于ACL斷裂的治療。隨著中醫(yī)藥研究的發(fā)展日益增長，關(guān)于中藥促進ACL重建后，骨道與移植物的愈合機制及影響因素等的研究，亦取得了一定的成果。加強及深入中醫(yī)藥治療的基礎(chǔ)研究，有助于前交叉韌帶重建病人術(shù)后療效提高以及功能改善。