CN107714718A - 氯化镁溶液在制备治疗骨关节疾病药物中的用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了含有氯化镁作为有效成分的溶液在制备治疗骨关节疾病药物中的用途。所述溶液由生理盐水作为溶剂制备得到，且氯化镁在所述溶液中的浓度为10‑20mmol/L。所述骨关节疾病包括关节软骨损伤疾病、关节软骨退变性疾病和关节炎症性疾病等。本发明发现氯化镁溶液可促进软骨细胞增殖和细胞活性，同时具有抑制巨噬细胞向M1状态极化，促进其向M2极化的作用，可有效控制巨噬细胞引起的炎症反应，有利于组织愈合，对骨关节疾病具有很好的治疗作用，并可促进组织修复。

Description

氯化镁溶液在制备治疗骨关节疾病药物中的用途

技术领域

本发明属于生物医药领域，具体涉及氯化镁溶液在制备治疗骨关节疾病药物中的用途。

背景技术

骨关节疾病的发生往往始于滑膜病变、软骨受损或是变性；服用某些抗炎类、激素类药物所造成的软骨损伤也是许多骨关节疾病的主要成因之一。由于关节滑膜、软骨的损伤以及关节滑液的缺失，导致关节骨骼缺少必要的保护，以至于人体活动的时候，关节处的骨骼因缺乏必要的“软骨保护”直接发生剧烈硬性摩擦，而引发患者关节疼痛、肿胀、变形、骨刺增生等多种症状。更为重要的，人体关节器官如果免疫失调，关节必然因缺乏必要的“免疫保护”而造成外界炎性因子的侵入，最终导致各类骨关节疾病的发生。

镁是人体内含量第四位的主要阳离子，正常成人身体总镁含量约23.5g，其中60％～65％存在于骨骼、牙齿，27％分布于软组织。镁主要分布于细胞内，细胞外液的镁不超过1％，在细胞外液仅次于钠和钙居第三位。正常血镁浓度为0.7-1.1mmol/L。镁离子是生物体多种生命活动及新陈代谢过程的必需物质，是钙、维生素C、磷、钠、钾等代谢的必要物质，在神经肌肉的机能正常运作、血糖转化等过程中扮演着重要角色。因此镁缺乏可引起多种症状，表现为神经肌肉、肌肉及中枢神经系统功能亢进，表现为面容苍白、肌肉震颤、手足抽搐、记忆力减退、精神紧张甚至烦躁不安、谵妄及惊厥等。

目前临床常用的镁相关产品主要包括：氯化镁溶液、硫酸镁溶液，在临床适应症方面主要用于通过静脉补充镁离子治疗低镁血症、静脉注射硫酸镁治疗先兆子痫或子痫、高浓度硫酸镁外敷用于消肿等，其在针对骨关节炎症性疾病以及组织修复方面的疗效尚未清楚。虽然有文献报道了使用多种中草药联合氯化镁外敷来治疗关节炎，但由于复合制剂中含有多种药物，且并没有研究证实氯化镁为该复合制剂的主要作用成分。此外，镁离子在外敷中的主要作用是通过调节渗透压来促进组织消肿，未有研究证实其可通过皮肤吸收来改善关节炎。在用药途径方面，目前镁相关产品主要的给药途径为静脉注射、肌肉注射、口服、外敷，尚没有专门用于关节内注射的剂型。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种含有氯化镁作为有效成分的溶液在制备治疗骨关节疾病药物中的用途。

优选地，所述溶液由生理盐水作为溶剂制备而成。

优选地，所述氯化镁在所述溶液中的浓度为10-20mmol/L。

优选地，所述氯化镁在所述溶液中的浓度为10mmol/L。

优选地，所述药物为注射剂型。

优选地，所述骨关节疾病包括关节软骨损伤疾病、关节软骨退变性疾病、关节炎症性疾病和关节内组织修复。

优选地，所述骨关节疾病包括剥脱性骨软骨炎、关节软骨挫伤、骨性关节炎、创伤性关节炎、痛风性关节炎、化脓性关节炎、类风湿性关节炎、脊柱关节病、反应性关节炎、膝关节半月板修补术后组织修复、膝关节韧带重建术后组织修复、膝关节软骨损伤修复术后组织修复、踝关节韧带修补或重建术后组织修复、肩关节内软骨疾病、髋关节内软骨疾病、腕关节内软骨疾病和踝关节内软骨疾病等全身各大关节内软骨疾病。

本发明的另一目的，在于提供一种治疗骨关节疾病的药物。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种治疗骨关节疾病的药物，所述药物包括含有氯化镁作为有效成分的溶液。

优选地，所述溶液由生理盐水作为溶剂制备而成。

优选地，所述氯化镁在所述溶液中的浓度为10-20mmol/L。

所述生理盐水是指临床上常用的渗透压与人体血浆的渗透压基本相等的氯化钠溶液，其浓度为0.9％。

本发明提供药物含有氯化镁作为有效成分的溶液，其通过局部关节内注射使用。氯化镁溶液是目前临床常用的治疗低镁血症以及其他电解质紊乱的常规用药，主要通过静脉注射、肌肉注射使用，目前还未有关于关节腔局部注射使用以治疗骨关节疾病的报道。本申请发明人通过研究发现，关节腔内局部注射可治疗骨关节软骨损伤以及炎症性疾病，促进组织愈合。关节腔内局部注射具有局部浓度高，充分发挥镁离子的作用等优势，同时可以降低高镁浓度带来的可能的危险，临床操作使用方便。传统的使用方法中，氯化镁的浓度均为较低浓度，作用于全身各器官，过快的注射速度及计量将引起高镁血症，严重者危及患者生命，本发明提出的使用方法不会对血液中镁离子的浓度造成影响，因此更加安全可靠。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：(1)本申请首次发现氯化镁溶液可促进软骨细胞增殖和细胞活性，同时具有抑制巨噬细胞向M1状态极化，促进其向M2极化的作用，可有效控制巨噬细胞引起的炎症反应，有利于组织愈合，对骨关节疾病具有很好的治疗作用，并可促进组织修复；(2)本发明提供了氯化镁溶液的新用途，扩大了氯化镁溶液的用药适应症，为骨关节软骨损伤及炎症性疾病的治疗提供新方法以及新选择；(3)本发明提出了含氯化镁溶液的药物关节腔内局部注射的使用方法，临床操作使用方便，安全可靠；(4)本发明提供的药物制备方法简单，成本低，安全高效，可有效降低患者的经济负担。

附图说明

图1为氯化镁溶液促进软骨细胞增殖和IC₅₀值的检测结果图，其中，软骨细胞在不同浓度的氯化镁溶液中培养24小时后,**P<0.01；软骨细胞在不同浓度的氯化镁溶液中培养48小时后,^##P<0.01；软骨细胞在不同浓度的氯化镁溶液中培养72小时后,⁰⁰P<0.01。

图2为氯化镁溶液促进软骨细胞迁移的实验结果图。

图3为氯化镁溶液促进关节软骨损伤后组织再生的HE染色结果图。

图4为氯化镁溶液促进关节软骨损伤后组织再生的甲苯胺蓝染色结果图。

图5为氯化镁溶液抑制巨噬细胞向M1极化的信号检测图。

图6为氯化镁溶液促进巨噬细胞向M2极化的信号检测图。

图7为氯化镁溶液抑制大鼠骨关节炎症反应以及促进肌腱与骨道愈合的检测结果图。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本发明提供了氯化镁溶液在治疗骨关节疾病药物中的用途，所述氯化镁溶液由生理盐水作为溶剂配制而成。

所述骨关节疾病包括剥脱性骨软骨炎、关节软骨挫伤、骨性关节炎、创伤性关节炎、痛风性关节炎、化脓性关节炎、类风湿性关节炎、脊柱关节病、反应性关节炎、膝关节半月板修补术后组织修复、膝关节韧带重建术后组织修复、膝关节软骨损伤修复术后组织修复、踝关节韧带修补或重建术后组织修复、肩关节内软骨疾病、髋关节内软骨疾病、腕关节内软骨疾病和踝关节内软骨疾病。

实施例2

本发明所述的治疗骨关节疾病的药物的一种实施例，所述药物为氯化镁溶液，所述氯化镁溶液由生理盐水作为溶剂配制而成，浓度为10mmol/L。所述药物通过关节腔内局部注射使用。

实施例3

本本发明所述的治疗骨关节疾病的药物的一种实施例，所述药物为氯化镁溶液，所述氯化镁溶液由生理盐水作为溶剂配制而成，浓度为20mmol/L。所述药物通过关节腔内局部注射使用。

实施例4

本发明所述的治疗骨关节疾病的药物的一种实施例，所述药物为氯化镁溶液，所述氯化镁溶液由生理盐水作为溶剂配制而成，浓度为15mmol/L。所述药物通过关节腔内局部注射使用。

实施例5

本实施例研究氯化镁溶液对软骨细胞增殖作用的影响。

1、实验方法

(1)收集人工关节置换过程中切取的患者膝关节软骨组织，切碎后以Ⅱ型胶原酶过夜消化，离心后弃上清，以高糖DMEM液培养原代软骨细胞，3天换液一次，待细胞长满后消化传代备用；

(2)取第三代软骨细胞进行CCK-8实验，设置实验组和对照组，其中，实验组培养基中氯化镁溶度分别为2.5mmol/L、5mmol/L、10mmol/L、20mmol/L、40mmol/L、80mmol/L、160mmol/L、320mmol/L和640mmol/L，利用CCK-8法检测24h、48h和78h的细胞数量。

2、实验结果

培养24h、48h和72h后的细胞的增殖情况和IC₅₀值检测结果如图1所示。由图1可知，氯化镁溶液具有良好的生物安全性，在50mmol/L以下均为安全浓度(B)，而在10-20mmol/L时对细胞的增殖以及细胞活动的维持具有明显促进作用(A)。

实施例6

本实施例研究氯化镁溶液对软骨细胞迁移速度的影响。

1、实验方法

(1)收集人工关节置换过程中切取的患者膝关节软骨组织，切碎后以Ⅱ型胶原酶过夜消化，离心后弃上清，以高糖DMEM液培养原代软骨细胞，3天换液一次，待细胞长满后消化传代备用；

(2)取第三代软骨细胞，细胞长满后更换为含10mmol/L氯化镁的培养基，进行划痕试验；

(3)培养24h后，对实验组和对照组细胞的迁移情况进行观察。

2、实验结果

实验组和对照组细胞的迁移情况如图2所示，由图2可知，实验组软骨细胞的迁移速度明显高于对照组，说明10mmol/L浓度的氯化镁溶液(实验组)可以明显促进软骨细胞的迁移。本发明其他浓度的氯化镁溶液对软骨细胞迁移的促进作用与本实施例类似，具体数据省略。

实施例7

本实施例研究氯化镁溶液对关节软骨的保护作用。

1、实验方法

(1)建立大鼠关节炎模型：大鼠麻醉后切开膝关节囊，将前交叉韧带完全切断，同时切除内外侧半月板，然后缝合关节囊；

(2)将建模成功的大鼠随机分为实验组和对照组，实验组采用手术后即以氯化镁溶液(浓度为10mmol/L)冲洗关节腔，每周进行关节腔注射，一共注射5次；对照组使用生理盐水代替氯化镁溶液；

(3)手术后3个月处死动物，利用HE染色和甲苯胺蓝染色检测关节软骨损伤情况。

2、实验结果

实验组和对照组动物关节软骨损伤情况检测结果如图3和图4所示，其中，图3为HE染色结果图，图4为甲苯胺蓝染色结果图。由图3和图4可知，实验组软骨组织排列紧密，未见明显损伤、缺如，软骨下骨良好，未见明显损伤；而对照组关节软骨损伤严重，软骨细胞排列紊乱，软骨下骨存在明显损伤。上述结果表明氯化镁溶液(实验组)软骨组织有明显再生，并有一些纤维软骨覆盖，而对照组软骨组织缺损，组织塌陷严重，发生了明显的关节炎的改变。说明关节内注射氯化镁溶液具有保护关节软骨的作用。本发明其他浓度的氯化镁溶液对关节软骨的保护作用与本实施例类似，具体数据省略。

实施例8

本实施例研究氯化镁溶液对巨噬细胞激活的调节作用。

一般情况下巨噬细胞具有两种状态，一种状态为M1，即经典激活的巨噬细胞，主要发挥促进炎症反应的作用；另一种状态为M2，即选择性激活巨噬细胞，在抑制炎症反应、促进组织修复过程中发挥作用。

1、实验方法

(1)体外培养大鼠原代巨噬细胞：取6周龄SD大鼠，麻醉后切取双侧股骨，将两端切开，以10ml注射器PBS冲洗骨髓腔，收集冲洗液，按照1:1比例加入红细胞裂解液，裂解1分钟，离心2000转1分钟后弃上清，以高糖DMEM液培养4消失后取上清液培养，24小时后换液，每3天换液一次，待细胞长满后传代备用；

(2)对第三代巨噬细胞进行处理，分经典激活培养体系和选择性激活培养体系两部分进行。其中，经典激活培养体系以LPS(100μg/ml)刺激巨噬细胞，实验组采用氯化镁(10mmol/L)+LPS(100μg/ml)进行刺激，对照组采用生理盐水+LPS(100μg/ml)进行刺激，48小时后收集细胞进行免疫荧光检测，检测标志物为iNOS；选择性激活培养体系以IL-4(浓度为20μg/ml)刺激巨噬细胞，实验组采用氯化镁(10mmol/L)+IL-4(浓度为20μg/ml)进行刺激，对照组采用生理盐水+IL-4(浓度为20μg/ml)进行刺激，48小时后收集细胞进行免疫荧光检查，检测标志物为CD206。

2、实验结果

对经典激活培养体系实验组和对照组中巨噬细胞向M1极化的信号检测结果如图5所示；对选择性激活培养体系实验组和对照组中巨噬细胞向M2极化的信号检测结果如图6所示。由实验结果可知，经典激活培养体系实验组中巨噬细胞向M1极化的信号明显弱于对照组；而选择性激活培养体系实验组中巨噬细胞向M2极化的信号明显强于对照组。说明氯化镁溶液(实验组)具有抑制巨噬细胞向M1状态极化，同时促进其向M2极化的作用，从而可以抑制炎症反应，有利于组织愈合。本发明其他浓度的氯化镁溶液对巨噬细胞的激活作用与本实施例类似，具体数据省略。

实施例9

本实施例研究氯化镁溶液调节骨关节炎症反应以及促进伤口愈合的作用。

1、实验方法

(1)建立大鼠前交叉韧带重建的模型：取6周龄SD大鼠18只，麻醉后取膝关节正中入路切开关节囊，切断前交叉韧带，取同侧拇长屈肌腱编织缝合后备用，分别在胫骨端和股骨端建立骨道，实验组以5ml氯化镁(10mmol/L)溶液冲洗骨道及关节腔，对照组以生理盐水冲洗，然后将移植物带入骨道，两端在骨道外将移植物与骨膜缝合固定，然后缝合关节囊；

(2)重建后分别在3周、6周、12周处死6只动物，每组三只，进行HE染色以及免疫组化分析。

2、实验结果

实验组和对照组大鼠骨关节炎症反应以及肌腱与骨道的愈合情况的检测结果如图7所示。由实验结果可知，实验组大鼠术后6周炎症反应明显减轻，仅有少量巨噬细胞存在，在腱骨结合处形成典型的成熟的Sharpy纤维，而在对照组可见大量巨噬细胞存在，未见明显Sharpy纤维，未见明显地愈合。说明在大鼠前交叉韧带重建的模型中以氯化镁溶液(实验组)冲洗骨道以及浸泡移植物可以明显减轻手术后的炎症反应，促进肌腱与骨道的愈合，增强腱骨愈合的强度；氯化镁溶液可有效控制巨噬细胞引起的炎症反应，促进组织愈合。本发明其他浓度的氯化镁溶液调节骨关节炎症反应以及肌腱与骨道的愈合作用与本实施例类似，具体数据省略。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.含有氯化镁作为有效成分的溶液在制备治疗骨关节疾病药物中的用途。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述溶液由生理盐水作为溶剂制备而成。

3.根据权利要求1或2所述的用途，其特征在于，所述氯化镁在所述溶液中的浓度为10-20mmol/L。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用途，其特征在于，所述药物为注射剂型。

5.根据权利要求1-3任一项所述的用途，其特征在于，所述骨关节疾病包括关节软骨损伤疾病、关节软骨退变性疾病、关节炎症性疾病和关节内组织修复。

6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于，所述骨关节疾病包括剥脱性骨软骨炎、关节软骨挫伤、骨性关节炎、创伤性关节炎、痛风性关节炎、化脓性关节炎、类风湿性关节炎、脊柱关节病、反应性关节炎、膝关节半月板修补术后组织修复、膝关节韧带重建术后组织修复、膝关节软骨损伤修复术后组织修复、韧带修补或重建术后组织修复、肩关节内软骨疾病、髋关节内软骨疾病、腕关节内软骨疾病和踝关节内软骨疾病。

7.一种治疗骨关节疾病的药物，其特征在于，所述药物包括含有氯化镁作为有效成分的溶液。

8.根据权利要求7所述的药物，其特征在于，所述溶液由生理盐水作为溶剂制备而成。

9.根据权利要求8所述的药物，其特征在于，所述氯化镁在所述溶液中的浓度为10-20mmol/L。