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

1、研究目的：(1)建立股骨內(nèi)側(cè)髁不同軟骨損傷的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，觀察不同損傷后關(guān)節(jié)軟骨病理學(xué)及生物力學(xué)的影響及創(chuàng)傷性骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)理。 (2)初步探討關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射透明質(zhì)酸鈉對(duì)關(guān)節(jié)軟骨損傷繼發(fā)的創(chuàng)傷性骨關(guān)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(nèi)建立由高(6.3J)、低(0.9J)能量撞擊造成的兔股骨內(nèi)側(cè)髁關(guān)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(jī)分配到高(6.3J)、低(0.

2、9J)能量撞擊組，每組28只，一側(cè)為實(shí)驗(yàn)組，另一側(cè)為對(duì)照組，術(shù)后隨機(jī)分為4天、1周、2周、4周、8周、16周、32周七個(gè)組，每個(gè)時(shí)間組4只動(dòng)物。每時(shí)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(cè)定和壓凹法測(cè)定等方法分別觀察不同能量造成關(guān)節(jié)軟骨損傷后軟骨細(xì)胞凋亡、基質(zhì)蛋白多糖含量、基質(zhì)Ⅱ型膠原含量、軟骨Ⅱ型膠原mRNA原位雜交染色陽性細(xì)胞率和生物力學(xué)的

3、變化。 (3)10只健康成年新西蘭白兔，雙側(cè)均行高能量(6.3J)撞擊股骨內(nèi)側(cè)髁，左側(cè)關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射透明質(zhì)酸鈉為實(shí)驗(yàn)組，右側(cè)關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射生理鹽水做為對(duì)照組。每周注射一次，共注射5次。于最后注射時(shí)間4周后處死動(dòng)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(xì)胞的凋亡、基質(zhì)中蛋白多糖含量、基質(zhì)中Ⅱ型膠原含量及代謝。 結(jié)果：(1)高能量(6.3J)撞擊后HE染色病理

4、切片觀察，軟骨出現(xiàn)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(xiàn)有膠原網(wǎng)架變形并有斷裂。低能量(0.9J)軟骨無裂隙，細(xì)胞層次結(jié)構(gòu)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(wǎng)架完好，未見變形及斷裂。 (2)輕、重組在傷后早期軟骨細(xì)胞凋亡率明顯高于對(duì)照組，并具有顯著性差異。低能量組中，傷后4周軟骨細(xì)胞凋亡率恢復(fù)到對(duì)照組水平。高能量組軟骨細(xì)胞凋亡率仍逐漸增高，細(xì)胞凋亡率與對(duì)照組有顯著性差異。

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

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

7、速下降，32周時(shí)最低。 (7)低能量組中，4天、1周、2周的軟骨瞬時(shí)剪切模量、平均剪切模量與對(duì)照組相比，均有輕度降低，但無顯著性差異。以后軟骨瞬時(shí)剪切模量、平均剪切模量逐漸恢復(fù)到正常范圍。高能量組中，4天、1、2周時(shí)軟骨瞬時(shí)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(shí)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(shí)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(duì)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(fù)到正常范圍。高能量組中，4天、1、2周時(shí)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(guān)節(jié)軟骨損傷后，采用關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射透明質(zhì)酸鈉后，軟骨細(xì)胞的凋亡率明顯下降，Ⅱ型膠原mRNA原位雜交染色陽性細(xì)胞率明顯升高，軟骨基質(zhì)中蛋白多糖和Ⅱ型膠原濃度均增高。

9、 結(jié)論：(1)直接撞擊兔的股骨內(nèi)側(cè)髁造成關(guān)節(jié)軟骨損傷是研究創(chuàng)傷性骨關(guān)節(jié)炎較好的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型。 (2)低能量撞擊后僅在早期導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞凋亡率增高，蛋白多糖含量降低，由于軟骨膠原纖維網(wǎng)架完好，傷后2周即恢復(fù)的對(duì)照組水平。軟骨Ⅱ型膠原含量、軟骨細(xì)胞Ⅱ型膠原mRNA陽性細(xì)胞率及生物力學(xué)等方面與對(duì)照組之間無明顯差異。說明關(guān)節(jié)軟骨輕度損傷后具有有限的修復(fù)能力。 (3)高能量撞擊后由于軟骨出現(xiàn)裂隙、膠原纖維網(wǎng)架變形和斷裂，隨傷后時(shí)