不同年齡兔關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞生物力學(xué)特性研究.pdf

1、目的：對(duì)不同年齡的兔關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞的黏彈性進(jìn)行定量的檢測(cè)，以從細(xì)胞水平闡明關(guān)節(jié)軟骨的退變過(guò)程，了解生物力學(xué)因素在骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)病機(jī)理中的作用。為軟骨組織工程中相關(guān)力學(xué)因素的研究提供新思路和新方法，為軟骨組織工程種子細(xì)胞時(shí)機(jī)的選擇提供理論依據(jù)。 方法：15只雌性新西蘭白兔，按照年齡分為3組：幼年組5只(約6周齡)、成年組5只(約7月齡)、老年組5只(約31月齡)。各組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物均用空氣栓塞處死，取左側(cè)膝關(guān)節(jié)標(biāo)本做大體觀察，同時(shí)進(jìn)行石蠟切

2、片HE染色觀察關(guān)節(jié)軟骨隨年齡增長(zhǎng)的組織學(xué)變化：利用透射電鏡觀察隨年齡增長(zhǎng)關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的變化；利用激光共聚焦掃描顯微鏡(laser confocal scanning microscope LCSM)對(duì)軟骨細(xì)胞直徑進(jìn)行檢測(cè)；利用微管吸吮技術(shù)(micropipette aspiration)結(jié)合半無(wú)限體細(xì)胞力學(xué)模型(Half-space model)對(duì)右側(cè)膝關(guān)節(jié)所分離的軟骨細(xì)胞進(jìn)行黏彈性的檢測(cè)。 結(jié)果：不同年齡兔關(guān)節(jié)軟骨的大

3、體觀察及HE染色觀察都有明顯的變化，即關(guān)節(jié)軟骨隨著年齡的增長(zhǎng)將會(huì)發(fā)生退行性改變；透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)老年組軟骨細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化；幼年軟骨細(xì)胞的直徑為8.84±0.97μm、成年軟骨細(xì)胞的直徑為9.77±1.41μm、老年軟骨細(xì)胞的直徑為11.50±1.76μm，統(tǒng)計(jì)分析表明三者兩兩之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.001)。關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞表現(xiàn)為典型的黏彈性固體蠕變特性，隨著年齡的增長(zhǎng)，其黏彈性參數(shù)(瞬時(shí)模量E<,0>、平衡模量E<

4、,∞>、表觀黏性μ)逐漸降低，幼年組E<,0>(中位數(shù)±四分位數(shù)間距)為0.68±0.15kaPa、E<,∞>為0.38±0.16kPa、μ為6.42±1.36 kPa·s；成年組E<,0>為0.63±0.10kPa、E<,∞>為0.33±0.06kPa、μ為5.84±1.35 kPa·s；老年組E<,0>為0.56±0.08kPa、E<,∞>為0.28±0.05kPa、μ為4.06±0.71kPa·s。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明幼年組及中年組的黏