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目的:研究降钙素(Calcitonin,CT)在体内试验中对前交叉韧带切除术(ACLT)造成的兔膝关节炎模型中关节软骨的保护作用以及CT对软骨下骨骨代谢的影响。同时在体外实验中探讨CT对软骨细胞的保护机制。方法: 30只3月龄日本大耳白兔适应性饲养一周后随机分为三组,每组10只:Sham组,ACLT+CT组和ACLT+NS组。ACLT+CT组和ACLT+NS组行右膝关节前交叉韧带切断术,术后动物分笼喂养,自由活动。术后ACLT+CT组皮下注射鲑鱼降钙素(sCT)5IU/kg,每日一次,连续8周;ACLT+NS组则给予等剂量盐水,术后8周处死动物。解剖膝关节,肉眼大体观察膝关节外观,取股骨内侧髁制备石蜡切片行HE染色、并进行Mankin评分,免疫组化法检测Ⅱ型胶原、MMP-13的表达。取胫骨近端制成硬组织切片行骨形态计量学检测。取健康日本大耳白兔膝关节软骨,经消化将其软骨细胞在10%血清培养液DMEM中进行培养,将第3代软骨细胞接种到放有盖玻片的两个24孔培养板内,每个24孔板分三组:向IL-1β组加入人重组IL-1β(10ng/ml),保持5天,隔两天换液及IL-1β。IL-1β+CT组加入人重组IL-1β(10ng/ml)两天后,再向培养液中加入CT(50 ng/ml),再保持3天。正常组不加任何诱导剂和干扰剂培养5天。一个24孔板的软骨细胞进行MMP-13和Ⅱ型胶原免疫组化检测。另一个用于提取mRNA,Realtime RT-PCR法检测MMP-13和Ⅱ型胶原的表达。结果:(1)Sham组膝关节外观正常,关节面光滑,关节软骨呈淡蓝色,有光泽。ACLT+NS组胫骨平台和股骨髁均可见骨性肥大。滑膜亦呈现色浑浊节面粗糙不平整,无光泽,颜色暗红,关节软骨破坏,关节边缘有骨赘形成。ACLT+CT组膝关节面欠光滑,较光泽,部分区域颜色发暗。对照组大体的变化符合骨性关节炎的病理改变。Sham组和ACLT+CT组的Mankin评分均低于ACLT+NS组。(2)Sham组和ACLT+CT组软骨下骨小梁相对体积、厚度和数量等均显著高于ACLT+NS组;而Sham组和ACLT+CT组软骨下骨小梁分离度都低于ACLT+NS组。(3)通过免疫组化染色观察Sham组和ACLT+CT组的Ⅱ型胶原的表达均显著低高于ACLT+NS组(p<0.05);Sham组和ACLT+CT组MMP-13的表达都显著低于ACLT+NS组(p<0.05)。正常组和IL-1β+CT组的Ⅱ型胶原表达均明显高于IL-1β组而正常组和IL-1β+CT组的MMP-13的表达都低于IL-1β组(p<0.05)。(4)通过PCR法检测,在正常组和IL-1β+CT组中Ⅱ型胶原的mRNA表达均显著高于IL-1β组而正常组和IL-1β+CT组中MMP-13的mRNA表达都明显低于IL-1β组(p<0.05)。结论:(1)ACLT兔关节炎软骨退变,软骨下骨骨量下降,微观结构破坏。(2)通过体内体外实验证明降钙素可以增加软骨内Ⅱ型胶原的表达,降低MMP-13的表达量来达到保护关节软骨的作用。(3)降钙素通过调节软骨下骨的骨代谢,抑制软骨下骨骨量丢失,改善软骨下骨的微观结构,抑制骨关节炎的病理进程。