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目的:探讨降钙素早期干预对于伴骨质疏松大鼠膝OA中软骨及软骨下骨的影响。方法:由SPSS软件产生的随机数字表将30只3月龄SPF级雌性Sprague-Dawley(SD)大鼠随机分为3组(每组10只):假手术(Sham)+生理盐水(S)对照组(简称Sham+S组)、ACLT+OVX+依降钙素(E)治疗组(简称ACLT+OVX+E组)、ACLT+OVX+生理盐水(S)造模组(简称ACLT+OVX+S组)。采用ACLT联合OVX的方法建立伴骨质疏松膝关节OA动物模型。Sham+S组只是打开大鼠的膝关节腔及背部腹腔,未行ACLT+OVX。用依降钙素注射液(Elcatonin,针剂,1ml:10U/支)处理的ACLT+OVX组,剂量10U/kg,每周一次,右上肢肌肉注射,术后1周开始干预。生理盐水在剂量、频次、注射方式及部位上同依降钙素。干预12周后,予以10%水合氯醛腹腔注射麻醉各组SD大鼠,收取眼球内眦静脉血离心并ELISA法检测血清骨代谢生化标志(CTX-I、CTX-II)的含量;观察膝关节软骨表面情况;剪除右侧股骨远端,RT-PCR检测MAPKs信号通路蛋白(ERK1、C-JUN、P38)及MMP-13蛋白mRNA表达;显微CT检测右侧胫骨平台软骨下骨的BMD、形态结构及骨组织形态计量学参数;对左侧胫骨平台关节软骨进行HE及番红染色,观察软骨全层结构和细胞形态并进行Mankin评分;最后处死各组大鼠。分析:以上各项检测指标均以均数±标准差表示(x±s),组间均数的差异用单因素方差分析,多指标因素分析采用logistic回归分析及多元逐步回归分析,以上统计在SPSS/PC+19.0支持下完成。(P<0.001,差异有统计学意义)结果:1.大鼠膝关节软骨表面大体标本观察发现:Sham+S组大鼠膝关节软骨面光滑完整;ACLT+OVX+S组大鼠软骨变薄,较多小溃疡形成,关节周围可见较大块骨赘形成;ACLT+OVX+E组膝关节软骨面稍显粗糙,偶见小破溃,关节周围亦有较少骨赘形成。2.右胫骨平台关节软骨番红、HE染色形态学观察发现:Sham+S组关节软骨面完整,软骨细胞基本正常;ACLT+OVX+S组软骨面破坏严重,软骨细胞明显变少;ACLT+OVX+E组软骨表面可见小裂隙存在。3.关节软骨改良Mankin评分示:Sham+S组改良Mankin评分显著低于ACLT+OVX+E组,差异有统计学意义(P<0.001);ACLT+OVX+S组改良Mankin评分明显高于ACLT+OVX+E组,差异有统计学意义(P<0.001)。4.大鼠静脉血ELISA法检测CTX-I、CTX-II提示:术后12周Sham+S组CTX-I、CTX-II显著低于ACLT+OVX+E组,差异有统计学意义(分别为P<0.001、P<0.001);ACLT+OVX+S组CTX-I、CTX-II明显高于ACLT+OVX+E组,差异有统计学意义(分别为P<0.001、P<0.001)。5.SD大鼠左膝胫骨软骨下骨BMD分析发现:Sham+S组BMD明显高于ACLT+OVX+E组,差异有统计学意义(P<0.001);ACLT+OVX+S组BMD明显低于ACLT+OVX+E组,差异有统计学意义(P<0.001)。6.大鼠左侧膝关节胫骨软骨下骨骨组织形态计量学结构参数发现:Sham+S组BV/TV、Tb.N值明显高于ACLT+OVX+E组,Sham+S组Tb.Sp明显低于ACLT+OVX+E组,差异有统计学意义(分别为P<0.001、P<0.001、P<0.001)。ACLT+OVX+E组BV/TV、Tb.N值明显高于ACLT+OVX+S组,ACLT+OVX+E组Tb.Sp值明显低于ACLT+OVX+S组,差异有统计学意义(分别为P<0.001、P<0.001、P<0.001)。三组的Tb.Th值之间差距不大,差异无统计学意义。7.右膝股骨髁RT-PCR检测ERK1、C-JUN、P38及MMP-13蛋白mRNA相对表达量:ACLT+OVX+E组中ERK1、C-JUN、P38及MMP-13蛋白mRNA表达水平明显高于Sham+S组,差异有统计学意义(分别为P<0.001、P<0.001、P<0.001、P<0.001);ACLT+OVX+E组中ERK1、C-JUN、P38及MMP-13蛋白mRNA表达水平明显低于ACLT+OVX+S组,差异有统计学意义(分别为P<0.001、P<0.001、P<0.001、P<0.001)。结论:在去卵巢大鼠不稳定膝关节中,早期应用依降钙素(10U/kg/周)可能抑制软骨下骨微结构的持续破坏,保护了软骨下骨及软骨的生物力学性能;同时可能通过抑制MAPKs信号通路的表达,下调软骨细胞MMP-13的形成,缓解了软骨退变。降钙素具有潜在的OA治疗作用。