喹诺酮药对儿童关节软骨影响的初步研究
作者：虞爱华 姜天俊 梁彦杰 周先志 张学军
单位：100039北京，中国人民解放军第三○二医院(姜天俊,虞爱华,周先志)；中国人民解放军第三○四医院电镜室(梁彦杰)；北京市儿童医院(张学军)
关键词：
中华儿科杂志990116
为探讨喹诺酮药对儿童关节软骨的组织学影响, 我们对因各种疾病需要手术的儿童,取其手术部位的关节软骨,采用光镜及电镜观察, 将术前曾服用喹诺酮药者与未服药者进行比较,结果如下。
材料与方法：1. 标本来源: 因各种疾病需要手术的儿童, 取其手术部位的关节软骨共14例。术前曾服用喹诺酮药者称观察组,未服药者为对照组。
2. 标本取材及保存方法: 均为手术过程中活体取材;光镜标本0.1 cm×0.3 cm×0.3 cm大小,电镜标本为0.1 cm×0.1 cm×0.1 cm。取标本后分别迅速置于10%福尔马林和2.5%戊二醛固定液中,标本离开活体至放入固定液的时间少于1分钟。电镜标本在4℃冰箱固定12小时后,以1/15 mol磷酸盐缓冲液(PBS)冲洗数次,继而1%锇酸后固定、乙醇梯度脱水、包埋剂浸透过夜,环氧树脂(epon)812包埋剂包埋,LKB公司超薄切片机切片,饱和醋酸铀染色30分钟,柠檬酸铅染色 10分钟,电镜观察。光镜标本固定后脱钙、脱水、浸石蜡、包埋后切片观察。
, 百拇医药
3.病例选择结果：观察组,对照组各7例.两组均为男5例，女2例。观察组年龄4岁～13岁,对照组4个月～13岁。原发病及取材部位:均为手术病例,先天性心脏病两组各1例,取胸肋关节软骨;先天性脊柱侧弯各3例,取胸椎棘突骺软骨;先天性髋关节脱位各2例,取髂骨骺软骨;胫骨平台脱位骨折各1例, 取胫骨干骺端软骨。
4.喹诺酮药物种类、剂量、疗程：共7例8例次,其中吡哌酸2例次,诺氟沙星6例次,疗程2～14天,总剂量900～3 000 mg,平均1 622.2 mg。
结果：1.临床观察：观察组7例服药后最长观察3个月,均无关节肿痛现象;对照组7例亦无关节肿痛。
2.组织学观察：电镜观察14例软骨标本(观察组及对照组各7例),其中6例同时进行光镜观察(观察组及对照组各3例)。现将观察结果分述如下。
光镜下软骨细胞的组织学改变(见表1)。观察组软骨组织仅见软骨细胞核固缩及胞浆空化,未见软骨细胞数减少及胶原纤维裸露区,也未见软骨中间层空隙形成。上述改变于服药后3、4、 6 天之间无明显差异。对照组亦可见核固缩及胞浆空化的软骨细胞但数量略少,两组间比较,无统计学意义(表1)。
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表1 两组光镜下软骨细胞核固缩及胞浆空化率比较 组别
检查数*
核固缩数**(%)
P值
胞浆空化数**(%)
P值
对照组
84
14(16.66)
16(19.05)
>0.05
, http://www.100md.com
>0.05
观察组
111
24(21.62)
26(23.42)
注：* 每组各3例，每例随机选5个高倍镜视野(×20)计软骨细胞的总数；**每组各3例，每例随机选5个高倍镜视野(×20)计病变软骨细胞的总数
3.电镜下软骨细胞的组织学改变(见表2)。观察组软骨细胞有核固缩及胞浆内多个空泡形成现象,这种改变在3、4、6天之间无明显差异;对照组亦见有上述改变的软骨细胞。两组比较, 其差异无统计学意义(表2)。
表2 两组电镜下软骨细胞核固缩及胞浆空化率比较 组别
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检查数*
核固缩数**(%)
P值
胞浆空化数**(%)
P值
对照组
59
9(15.25)
15(25.42)
>0.05
>0.05
观察组
, http://www.100md.com
55
15(27.27)
18(32.72)
注：* 两组各7例,每例随机选5个铜眼计软骨细胞的总数；**两组各7例,每例随机选5个铜眼计病变软骨细胞的总数
讨论：自1977年以来,Ingham等[1]很多学者均发现某些幼年动物服用喹诺酮类药物(QNs)后,可引起关节肿胀、积液及跛行，其关节软骨在光镜下可呈现水泡、裂隙、侵蚀、软骨细胞聚集或关节腔非炎症性渗出等病变；电镜检查可见软骨细胞坏死、线粒体肿胀、细胞外基质破坏、胶原纤维裸露及空腔形成等改变，故主张儿童应慎用喹诺酮药。但近年国内外较大数量儿童曾用此类药物治疗疾病，临床并未发现有关节损害的症状及体征。我院曾对照观察554例[2，3]，也未发现有这些副作用。本研究对曾服喹诺酮药物的儿童进行了软骨光镜及电镜组织学检查，结果均未发现有上述软骨病变。观察组和对照组均有部分病例见有软骨细胞核固缩及胞浆空泡形成现象，两组发生率比较,差异并无显著意义。对上述结果， 我们认为有以下可能的解释：(1)这种软骨细胞改变乃属细胞正常凋亡(apoptosis)过程中的早期改变， 非药物毒性所致。动物试验结果不同于人类，可能与种属差异及药量有关。Machida等[4]观察喹诺酮类药对幼年动物的毒性作用，结果发现兔、鼠、犬均可发生关节病变，而幼年猴虽剂量高达50～500 mg/kg，却均未发生。Stahlmann等[5]在动物试验中发现，其关节损伤的发生及损伤程度均与喹诺酮用药剂量呈正相关，动物试验的用药剂量一般为临床用药的10～30倍。(2)观察组具有上述改变的软骨细胞数稍多于对照组，虽差异无显著性，但喹诺酮类药是否有促进细胞凋亡作用，尚需扩大观察数进一步研究。(3)本观察组病例服药时间较短、剂量较小，对于较长时间、较大剂量使用Qns者是否造成软骨损伤，有待进一步研究。(4)动物实验中损伤以承重关节为主，而本组取材多为非负重部位，此差异是否影响了观察结果,有待进一步研究。
, 百拇医药
参考文献
[1] Ingham B,Brentnall DW, Dale EA, et al. Arthropathy induced by antibacterial fused N-alkyl-4-pyridone-3-Carboxylic acids. Toxicology, 1977,;6:21-26.
[2] 虞爱华,韩铁增,王景林,等.氟哌酸对儿童的安全性观察.中华儿科杂志.1991,29:223-224.
[3] 虞爱华,苏淑慧,韩铁增,等.吡哌酸对儿童骨关节的远期影响.中国抗生素杂志,1996,21:239-240.
[4] Machida M,Kusajima H,Aijima H, et al. Toxicokinetic study of norfloxacin-induced arthropathy in juvenile animals. Toxicol Appl Pharmacol, 1990,105:403-412.
[5] Stahlmann R,Blankenburg G,Neuberf D. Studies on cartilage formationand differentiation in limb-Bud culture in the presence of NA OFLX and CPLX. Rev Infect Dis, 1988,10 (Suppl Ⅰ) :147.
(收稿：1998-03-08 修回：1998-09-01), 百拇医药
单位：100039北京，中国人民解放军第三○二医院(姜天俊,虞爱华,周先志)；中国人民解放军第三○四医院电镜室(梁彦杰)；北京市儿童医院(张学军)
关键词：
中华儿科杂志990116
为探讨喹诺酮药对儿童关节软骨的组织学影响, 我们对因各种疾病需要手术的儿童,取其手术部位的关节软骨,采用光镜及电镜观察, 将术前曾服用喹诺酮药者与未服药者进行比较,结果如下。
材料与方法：1. 标本来源: 因各种疾病需要手术的儿童, 取其手术部位的关节软骨共14例。术前曾服用喹诺酮药者称观察组,未服药者为对照组。
2. 标本取材及保存方法: 均为手术过程中活体取材;光镜标本0.1 cm×0.3 cm×0.3 cm大小,电镜标本为0.1 cm×0.1 cm×0.1 cm。取标本后分别迅速置于10%福尔马林和2.5%戊二醛固定液中,标本离开活体至放入固定液的时间少于1分钟。电镜标本在4℃冰箱固定12小时后,以1/15 mol磷酸盐缓冲液(PBS)冲洗数次,继而1%锇酸后固定、乙醇梯度脱水、包埋剂浸透过夜,环氧树脂(epon)812包埋剂包埋,LKB公司超薄切片机切片,饱和醋酸铀染色30分钟,柠檬酸铅染色 10分钟,电镜观察。光镜标本固定后脱钙、脱水、浸石蜡、包埋后切片观察。
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3.病例选择结果：观察组,对照组各7例.两组均为男5例，女2例。观察组年龄4岁～13岁,对照组4个月～13岁。原发病及取材部位:均为手术病例,先天性心脏病两组各1例,取胸肋关节软骨;先天性脊柱侧弯各3例,取胸椎棘突骺软骨;先天性髋关节脱位各2例,取髂骨骺软骨;胫骨平台脱位骨折各1例, 取胫骨干骺端软骨。
4.喹诺酮药物种类、剂量、疗程：共7例8例次,其中吡哌酸2例次,诺氟沙星6例次,疗程2～14天,总剂量900～3 000 mg,平均1 622.2 mg。
结果：1.临床观察：观察组7例服药后最长观察3个月,均无关节肿痛现象;对照组7例亦无关节肿痛。
2.组织学观察：电镜观察14例软骨标本(观察组及对照组各7例),其中6例同时进行光镜观察(观察组及对照组各3例)。现将观察结果分述如下。
光镜下软骨细胞的组织学改变(见表1)。观察组软骨组织仅见软骨细胞核固缩及胞浆空化,未见软骨细胞数减少及胶原纤维裸露区,也未见软骨中间层空隙形成。上述改变于服药后3、4、 6 天之间无明显差异。对照组亦可见核固缩及胞浆空化的软骨细胞但数量略少,两组间比较,无统计学意义(表1)。
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表1 两组光镜下软骨细胞核固缩及胞浆空化率比较 组别
检查数*
核固缩数**(%)
P值
胞浆空化数**(%)
P值
对照组
84
14(16.66)
16(19.05)
>0.05
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>0.05
观察组
111
24(21.62)
26(23.42)
注：* 每组各3例，每例随机选5个高倍镜视野(×20)计软骨细胞的总数；**每组各3例，每例随机选5个高倍镜视野(×20)计病变软骨细胞的总数
3.电镜下软骨细胞的组织学改变(见表2)。观察组软骨细胞有核固缩及胞浆内多个空泡形成现象,这种改变在3、4、6天之间无明显差异;对照组亦见有上述改变的软骨细胞。两组比较, 其差异无统计学意义(表2)。
表2 两组电镜下软骨细胞核固缩及胞浆空化率比较 组别
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检查数*
核固缩数**(%)
P值
胞浆空化数**(%)
P值
对照组
59
9(15.25)
15(25.42)
>0.05
>0.05
观察组
, http://www.100md.com
55
15(27.27)
18(32.72)
注：* 两组各7例,每例随机选5个铜眼计软骨细胞的总数；**两组各7例,每例随机选5个铜眼计病变软骨细胞的总数
讨论：自1977年以来,Ingham等[1]很多学者均发现某些幼年动物服用喹诺酮类药物(QNs)后,可引起关节肿胀、积液及跛行，其关节软骨在光镜下可呈现水泡、裂隙、侵蚀、软骨细胞聚集或关节腔非炎症性渗出等病变；电镜检查可见软骨细胞坏死、线粒体肿胀、细胞外基质破坏、胶原纤维裸露及空腔形成等改变，故主张儿童应慎用喹诺酮药。但近年国内外较大数量儿童曾用此类药物治疗疾病，临床并未发现有关节损害的症状及体征。我院曾对照观察554例[2，3]，也未发现有这些副作用。本研究对曾服喹诺酮药物的儿童进行了软骨光镜及电镜组织学检查，结果均未发现有上述软骨病变。观察组和对照组均有部分病例见有软骨细胞核固缩及胞浆空泡形成现象，两组发生率比较,差异并无显著意义。对上述结果， 我们认为有以下可能的解释：(1)这种软骨细胞改变乃属细胞正常凋亡(apoptosis)过程中的早期改变， 非药物毒性所致。动物试验结果不同于人类，可能与种属差异及药量有关。Machida等[4]观察喹诺酮类药对幼年动物的毒性作用，结果发现兔、鼠、犬均可发生关节病变，而幼年猴虽剂量高达50～500 mg/kg，却均未发生。Stahlmann等[5]在动物试验中发现，其关节损伤的发生及损伤程度均与喹诺酮用药剂量呈正相关，动物试验的用药剂量一般为临床用药的10～30倍。(2)观察组具有上述改变的软骨细胞数稍多于对照组，虽差异无显著性，但喹诺酮类药是否有促进细胞凋亡作用，尚需扩大观察数进一步研究。(3)本观察组病例服药时间较短、剂量较小，对于较长时间、较大剂量使用Qns者是否造成软骨损伤，有待进一步研究。(4)动物实验中损伤以承重关节为主，而本组取材多为非负重部位，此差异是否影响了观察结果,有待进一步研究。
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参考文献
[1] Ingham B,Brentnall DW, Dale EA, et al. Arthropathy induced by antibacterial fused N-alkyl-4-pyridone-3-Carboxylic acids. Toxicology, 1977,;6:21-26.
[2] 虞爱华,韩铁增,王景林,等.氟哌酸对儿童的安全性观察.中华儿科杂志.1991,29:223-224.
[3] 虞爱华,苏淑慧,韩铁增,等.吡哌酸对儿童骨关节的远期影响.中国抗生素杂志,1996,21:239-240.
[4] Machida M,Kusajima H,Aijima H, et al. Toxicokinetic study of norfloxacin-induced arthropathy in juvenile animals. Toxicol Appl Pharmacol, 1990,105:403-412.
[5] Stahlmann R,Blankenburg G,Neuberf D. Studies on cartilage formationand differentiation in limb-Bud culture in the presence of NA OFLX and CPLX. Rev Infect Dis, 1988,10 (Suppl Ⅰ) :147.
(收稿：1998-03-08 修回：1998-09-01), 百拇医药