軟骨下骨改變在骨關(guān)節(jié)炎中的作用及二磷酸鹽干預(yù)效應(yīng)的實驗研究.pdf

1、本文分三部分論述了軟骨下骨改變在骨關(guān)節(jié)炎中的作用及二磷酸鹽干預(yù)效應(yīng)的實驗研究。 第一部分：骨性關(guān)節(jié)炎軟骨-F骨的力學(xué)性能改變及二磷酸鹽的干預(yù)作用一、兔膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)早期軟骨下骨力學(xué)性能改變及二磷酸鹽的干預(yù)作用。 目的：觀察兔膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)早期軟骨下骨力學(xué)性能的改變及二磷酸鹽的干預(yù)作用，以探討骨性關(guān)節(jié)炎(OA)早期軟骨下骨力學(xué)性能的改變在OA發(fā)生發(fā)展中的作用。方法健康雄性新西蘭大白兔50只，隨機數(shù)字表法分為對照組(n=10)，模型

2、組(n=20)，二磷酸鹽組(n=20)。采用Hulth兔膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)模型(切斷內(nèi)側(cè)副韌帶，切除內(nèi)側(cè)半月板，切斷前交叉韌帶)右膝造模。二磷酸鹽組造模后立即予1mg／kg帕米磷酸二鈉靜脈注射，每月注射一次；模型組造模后和對照組分別予等體積的生理鹽水靜脈注射。分別于造模后2W、10W，模型組和二磷酸鹽組各取10只，對照組取5只空氣栓塞處死。在各個時相點模型組和二磷酸鹽組各取10個右膝關(guān)節(jié)，對照組取5個右膝關(guān)節(jié)的脛骨內(nèi)側(cè)髁進(jìn)行軟骨下骨生物力學(xué)性能

3、測定，分別測量各組在2W和10W時軟骨下骨載荷一位移關(guān)系，應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系，以及軟骨下骨的壓縮強度和壓縮模量，并進(jìn)行比較分析。 結(jié)果：兔膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)2W時，模型組和二磷酸鹽組載荷較對照組降低。與對照組比較，模型組下降22．69％(P<0．01)，二磷酸鹽組下降3．08％(P>0．05)。載荷一位移曲線顯示模型組較對照組窄、低，呈下降趨勢。二磷酸鹽可明顯增加軟骨下骨的載荷，較模型組增高25.35％，有顯著差異(P＜0．01)。各組軟骨

4、下骨位移比較無顯著性差異(P＞0．05)。，模型組和二磷酸鹽組壓縮強度和壓縮模量較對照組降低。與對照組比較，模型組分別下降22．70％(P<0．01)和21．07％(P<0．01)，而二磷酸鹽組分別下降3．08％和7．96％(P>o．05)。應(yīng)用二磷酸鹽可明顯提高軟骨下骨的壓縮強度和壓縮模量，與模型組比較分別增高25．35％(P

5、較，模型組下降14．48％(P<0．05)。二磷酸鹽組下降4．42％(P>0．05)。載荷--5移曲線顯示模型組載荷較對照組載荷窄、低，也呈下降趨勢。應(yīng)用二磷酸鹽后，其載荷明顯比模型組高，增高n．76％(P<0．05)。軟骨下骨位移變形結(jié)果各組相比無顯著性差異(P＞0.05)。模型組和二磷酸鹽組壓縮強度和壓縮模量比對照組降低。和對照組相比較，模型組分別下降14．48％(P<0．05)和11.77％(P<0．05)，二磷酸鹽組分別下降4．

6、42％(P>0．05)和1.14％(P＞0．05)。應(yīng)用二磷酸鹽可明顯提高軟骨下骨的壓縮強度和壓縮模量，和模型組相比分別增高11．77％(P<0．05)和10．76％(P<0．05)。模型組載荷、壓縮強度和壓縮模量在10W較2W時顯著升高，分別增高12．28％，12．28％和10．46％(P<0．05)。 結(jié)論：膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)早期軟骨下骨有明顯的力學(xué)性能改變，其載荷、壓縮強度和壓縮模量明顯降低，二磷酸鹽可通過抗骨吸收明顯提高軟骨下骨

7、的載荷、壓縮強度和壓縮模量，表明關(guān)節(jié)不穩(wěn)早期軟骨下骨力學(xué)性能的改變可能和異常應(yīng)力引起的骨吸收有關(guān)。軟骨下骨力學(xué)性能的改變在OA發(fā)生發(fā)展中具有重要作用。 二、人髖關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨下骨力學(xué)性能的變化。 目的：觀察髖關(guān)節(jié)OA股骨頭軟骨下骨力學(xué)性能的改變，探討OA晚期軟骨下骨力學(xué)性能的改變。 方法：取因髖關(guān)節(jié)晚期OA和股骨頸骨折住院行全髖關(guān)節(jié)置換病人的股骨頭各12個，選股骨頭主要負(fù)重區(qū)的軟骨下骨為實驗區(qū)域，進(jìn)行生物力學(xué)

8、性能測定。分別測量兩組股骨頭軟骨下骨載荷一位移關(guān)系、應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系、壓縮強度和壓縮模量，并進(jìn)行比較分析。 結(jié)果：髖關(guān)節(jié)OA患者股骨頭軟骨下骨力學(xué)參數(shù)均較股骨頸骨折患者顯著增高。載荷增高17．72％(P<0．05)、應(yīng)力增高17．72％(P<0．01)、彈性模量增高13．47％(P<0．05)。 結(jié)論：OA晚期軟骨下骨的載荷、壓縮強度和壓縮模量均顯著增高。OA病程的各個階段都有軟骨下骨力學(xué)性能改變，在OA發(fā)生發(fā)展過程中軟骨

9、下骨的硬度和強度先降低后逐漸增高，軟骨下骨力學(xué)性能改變在OA發(fā)病和演變中具有重要作用。 第二部分：兔膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)早期軟骨下骨基質(zhì)金屬蛋白酶-9和組織蛋白酶K表達(dá)的變化及二磷酸鹽的干預(yù)作用。 目的：觀察兔膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)早期軟骨下骨基質(zhì)金屬蛋白酶-9（MMP-9)和組織蛋白酶K(CK)的表達(dá)變化及二磷酸鹽的抑制作用，進(jìn)一步證明OA早期軟骨下骨存在骨吸收，并探討其機制及其二磷酸鹽的作用途徑。 方法：健康雄性新西蘭大白兔50只

10、，隨機數(shù)字表法分為對照組(n=10)，模型組(n=20)，二磷酸鹽組(n=20)。采用Hulth兔膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)模型(切斷內(nèi)側(cè)副韌帶，切除內(nèi)側(cè)半月板，切斷前交叉韌帶)右膝造模。二磷酸鹽組造模后立即予1mg／kg帕米磷酸二鈉靜脈注射，每月注射一次；模型組造模后和對照組分別予等體積的生理鹽水靜脈注射。分別于造模后2W、10W，模型組和二磷酸鹽組各取10只，對照組取5只空氣栓塞處死。在各個時相點模型組和二磷酸鹽組各取10個右膝關(guān)節(jié)，對照組取5個右

11、膝關(guān)節(jié)的股骨內(nèi)側(cè)髁，用SP免疫組化染色方法分別檢測各組在2W和10W時軟骨下骨MMP-9和CK表達(dá)變化，并進(jìn)行比較分析。 結(jié)果：兔膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)造模2W時各組都有MMP-9和CK陽性表達(dá)細(xì)胞。對照組和二磷酸鹽組陽性細(xì)胞較少，模型組陽性細(xì)胞較多。對照組、二磷酸鹽組和模型組MMP-9陽性表達(dá)率分別為4％、10％和92％，CK陽性表達(dá)率分別為8％、12％和90％。與對照組比較，模型組有顯著性差異(P

12、P＞0．05)。二磷酸鹽能明顯減少MMP-9和CK陽性表達(dá)：與模型組比較，有顯著性差異(Po．05)。二磷酸鹽能明顯減

13、少MMP-9和CK陽性表達(dá)細(xì)胞；與模型組比較有顯著性差異(P

14、骨下骨改變之間的關(guān)系以及軟骨下骨在OA中的作用。 方法：健康雄性新西蘭大白兔50只，隨機數(shù)字表法分為對照組(n=10)，模型組(n=20)，二磷酸鹽組(n=20)。采用Hulth兔膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)模型(切斷內(nèi)側(cè)副韌帶，切除內(nèi)側(cè)半月板，切斷前交叉韌帶)右膝造模。二磷酸鹽組造模后立即予1mg／kg帕米磷酸二鈉靜脈注射，每月注射一次；模型組造模后和對照組分別予等體積的生理鹽水靜脈注射。分別于造模后2W、10W，模型組和二磷酸鹽組各取10只，

15、對照組取5只空氣栓塞處死。在各個時相點模型組和二磷酸鹽組各取10個右膝關(guān)節(jié)，對照組取5個右膝關(guān)節(jié)股骨內(nèi)側(cè)髁，各組分別在2W和10W時，通過對關(guān)節(jié)軟骨表面大體形態(tài)觀察及HE染色觀察，進(jìn)行關(guān)節(jié)軟骨損傷Mankin評分。用TUNEL方法檢測關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞凋亡，用SP免疫組化染色方法檢測bax在關(guān)節(jié)軟骨中的表達(dá)。關(guān)節(jié)軟骨損傷Mankin評分和軟骨細(xì)胞凋亡指數(shù)分別和相應(yīng)的軟骨下骨的力學(xué)參數(shù)的改變進(jìn)行相關(guān)分析。 結(jié)果：模型組和二磷酸鹽組關(guān)節(jié)軟

16、骨損傷Mankin評分在兔膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)2W和10W時均有不同程度升高；與對照組比較，模型組顯著升高(P

17、節(jié)軟骨bax蛋白陽性表達(dá)細(xì)胞。2W時對照組、二磷酸鹽組和模型組的陽性細(xì)胞表達(dá)率分別為4％、8％和22％：lO周時分別為8％、18％和48％。與對照組比較，模型組陽性細(xì)胞表達(dá)數(shù)目和表達(dá)率均顯著增高(P<0．01)，二磷酸鹽組也明顯升高（P<0．05)，但二磷酸鹽組和模型組比較有顯著差異(P