創(chuàng)傷性骨關節(jié)炎發(fā)病機理和初步防治的研究.pdf

1、研究目的：(1)建立股骨內側髁不同軟骨損傷的實驗動物模型，觀察不同損傷后關節(jié)軟骨病理學及生物力學的影響及創(chuàng)傷性骨關節(jié)炎的發(fā)病機理。 (2)初步探討關節(jié)腔內注射透明質酸鈉對關節(jié)軟骨損傷繼發(fā)的創(chuàng)傷性骨關節(jié)炎的防治作用。 材料與方法：(1)采用自由落體方法，在體內建立由高(6.3J)、低(0.9J)能量撞擊造成的兔股骨內側髁關節(jié)軟骨不同損傷模型。 (2)選用56只健康成年新西蘭大白兔，隨機分配到高(6.3J)、低(0.

2、9J)能量撞擊組，每組28只，一側為實驗組，另一側為對照組，術后隨機分為4天、1周、2周、4周、8周、16周、32周七個組，每個時間組4只動物。每時間組觀察期滿后取材，采用HE染色、TUNEL法、掃描電鏡、透射電鏡、番紅0染色、Ⅱ膠原免疫組化、Ⅱ型膠原mRNA原位雜交染色、探針法測定和壓凹法測定等方法分別觀察不同能量造成關節(jié)軟骨損傷后軟骨細胞凋亡、基質蛋白多糖含量、基質Ⅱ型膠原含量、軟骨Ⅱ型膠原mRNA原位雜交染色陽性細胞率和生物力學的

3、變化。 (3)10只健康成年新西蘭白兔，雙側均行高能量(6.3J)撞擊股骨內側髁，左側關節(jié)腔內注射透明質酸鈉為實驗組，右側關節(jié)腔內注射生理鹽水做為對照組。每周注射一次，共注射5次。于最后注射時間4周后處死動物，取材。用HE染色、TUNEL法、番紅O染色、Ⅱ膠原免疫組化、Ⅱ型膠原mRNA原位雜交染色等方法分別觀察軟骨細胞的凋亡、基質中蛋白多糖含量、基質中Ⅱ型膠原含量及代謝。 結果：(1)高能量(6.3J)撞擊后HE染色病理

4、切片觀察，軟骨出現裂隙，但未涉及鈣化層與軟骨下骨，掃描電鏡觀察，在移形層和輻射層均發(fā)現有膠原網架變形并有斷裂。低能量(0.9J)軟骨無裂隙，細胞層次結構清晰，鈣化層緊貼軟骨下骨板未見骨折。掃描電鏡觀察，軟骨膠原纖維網架完好，未見變形及斷裂。 (2)輕、重組在傷后早期軟骨細胞凋亡率明顯高于對照組，并具有顯著性差異。低能量組中，傷后4周軟骨細胞凋亡率恢復到對照組水平。高能量組軟骨細胞凋亡率仍逐漸增高，細胞凋亡率與對照組有顯著性差異。

5、 (3)結合HE染色與番紅O染色結果，低能量組的Mankin評分與對照組標本無顯著性差異；高能量組Mankin評分始終較高，與對照組有顯著性差異，且Mankin評分呈逐步上升。 (4)低能量組中，傷后早期軟骨細胞Ⅱ型膠原mRNA陽性細胞率增高與對照組有顯著性差異。2周后恢復到對照組水平。高能量組中，4天、1、2周的標本軟骨細胞Ⅱ型膠原mRNA陽性細胞率增高與對照組有顯著性差異，4周的標本軟骨細胞Ⅱ型膠原mRNA陽性細胞率

6、陽性細胞率下降，隨傷后時間越長，軟骨細胞陷窩模糊，陽性細胞率越低，與對照組有顯著性差異。 (5)低能量組中，Ⅱ型膠原標本著色及基質目標灰度值與對照組無明顯差異。高能量組中，4天、1周、2周組軟骨基質Ⅱ型膠原目標灰度值與對照組無明顯差異；4周后軟骨基質Ⅱ型膠原目標灰度值與對照組有顯著性差異。 (6)低能量組軟骨厚度與對照組相比無明顯差異。高能量組4天時軟骨厚度就有明顯增厚，以后軟骨厚度持續(xù)上升，4周時達高峰，隨后軟骨厚度迅

7、速下降，32周時最低。 (7)低能量組中，4天、1周、2周的軟骨瞬時剪切模量、平均剪切模量與對照組相比，均有輕度降低，但無顯著性差異。以后軟骨瞬時剪切模量、平均剪切模量逐漸恢復到正常范圍。高能量組中，4天、1、2周時軟骨瞬時剪切模量、平均剪切模量均有輕度降低，但無顯著性差異。從撞擊傷后4周開始，軟骨瞬時剪切模量持續(xù)迅速下降，8周開始，軟骨平均剪切模量也隨之迅速下降，且程度相似，32周時最低。 (8)低能量組中，4天、1周

8、、2周的軟骨最大壓凹回彈率輕度降低，與對照組相比無顯著性差異。以后軟骨最大壓凹回彈率量逐漸恢復到正常范圍。高能量組中，4天、1、2周時軟骨最大壓凹回彈率均有輕度降低，但無顯著性差異。從撞擊傷后4周開始，軟骨最大壓凹回彈率持續(xù)迅速下降。 (9)高能量(6.3J)撞擊關節(jié)軟骨損傷后，采用關節(jié)腔內注射透明質酸鈉后，軟骨細胞的凋亡率明顯下降，Ⅱ型膠原mRNA原位雜交染色陽性細胞率明顯升高，軟骨基質中蛋白多糖和Ⅱ型膠原濃度均增高。

9、 結論：(1)直接撞擊兔的股骨內側髁造成關節(jié)軟骨損傷是研究創(chuàng)傷性骨關節(jié)炎較好的實驗動物模型。 (2)低能量撞擊后僅在早期導致關節(jié)軟骨細胞凋亡率增高，蛋白多糖含量降低，由于軟骨膠原纖維網架完好，傷后2周即恢復的對照組水平。軟骨Ⅱ型膠原含量、軟骨細胞Ⅱ型膠原mRNA陽性細胞率及生物力學等方面與對照組之間無明顯差異。說明關節(jié)軟骨輕度損傷后具有有限的修復能力。 (3)高能量撞擊后由于軟骨出現裂隙、膠原纖維網架變形和斷裂，隨傷后時