骨性关节炎动物模型内侧副韧带的应力松弛☆

背景：韧带和其他生物软组织一样,具有黏弹性特性,其应力松弛和蠕变黏弹性特性是为适应人的生理功能需要而存在的。研究说明骨性关节炎对韧带力学性能具有一定影响。 目的：比较正常和骨性关节炎动物模型内侧副韧带的应力松弛流变特性,确定骨性关节炎对内侧副韧带应力松弛特性的影响。 方法：以闭合关节刻痕法复制骨性关节炎动物模型,取正常和骨性关节炎动物模型大鼠膝关节内侧副韧带各10个试样,进行应力松弛实验。应力松弛实验的应变增加速度为5%/s。设定实验时间为7 200 s,采集100个数据,观察应力松弛数据和曲线、应力与时间的变化规律,以一元线性回归分析的方法处理实验数据。 结果与结论：正常组和病态组试样应力松弛最初600 s变化较快,之后应力缓慢下降,正常组7 200 s应力松弛量0.47 MPa,病态组7 200 s应力松弛量0.29 MPa。模型组7 200 s应力松弛量显著低于正常组(P < 0.05),且应力松弛曲线是以对数关系变化的。说明骨性关节炎时可以使膝关节对内侧副韧带应力松弛量降低,对膝关节应力松弛特性具有一定影响。     

模拟臂丛神经损伤吻接术生物力学特性研究

摘要：背景：骨关节炎是由多种原因所致的慢性退行性关节病变,关于此病的诊断、治疗与康复等方面的研究,目前已有许多报道。预防和治疗骨性关节炎非常有必要了解骨性关节炎对膝关节外侧副韧带拉伸力学性质的影响,但这方面的报道不多。目的：通过建立骨性关节炎动物模型,比较正常和骨性关节炎动物膝关节外侧副韧带的拉伸力学性能指标,研究骨性关节炎对外侧副韧带拉伸力学性质的影响。设计、时间及地点：随机对照实验,于2008-11-20-11-30在吉林大学力学实验中心完成。材料：实验用大鼠由长春高新医学动物实验中心提供,均为6月龄雄性大鼠复制骨性关节炎模型。方法：在日本岛津电子万能试验机上对正常和病态组各10个试样进行拉伸实验。拉伸实验的速度为5mm/min。以多项式用最小二乘法处理实验数据。主要观察指标：拉伸最大载荷、最大位移、最大应力、最大应变、应力-应变曲线。结果：正常对照组最大载荷为12.754±2.795N,最大应力为27.681±5.832MPa,最大位移为2.754±0.707mm,最大应变为11.679±2.373%;模型组最大载荷为7.183±1.817N,最大应力为16.162±3.403MPa,最大位移为1.827±0.768mm,最大应变为8.019±2.811%。结论：正常对照组各项拉伸性能指标显著大于模型组(P＜0.05),骨性关节炎对膝关节外侧副韧带力学性质具有一定影响。关键词：大鼠;骨性关节炎;模型;;外侧副韧带;拉伸;     

膝关节后交叉韧带的拉伸力学性质

目的：后交叉韧带在保持关节面的生理压力方面起着重要的作用。实验观察了新鲜成人尸体膝关节后交叉韧带的拉伸力学性质，拟为人工韧带材料的研制提供生物力学实验参数。 方法：实验于2005-06/2006-06在吉林大学力学实验中心完成。实验所用10个标本均由北华大学解剖教研室提供，年龄20～30岁。标本于死者死亡后1.0～2.0 h解剖取下后交叉韧带，每个标本切取2个试样，共20个试样，将试样夹持在自制的软组织专用夹具上，将夹具装在电子万能试验机上、下夹头内。驱动机器对试样施加拉应力，直至试样断裂。 结果：得出拉伸最大载荷为（364.8±78.8）N、应力为（19.19±4.12）MPa、应变为（18.6±2.0）%，弹性模量为（267.5± 35.4）MPa。对实验数据以多项式进行拟合，得出了后交叉韧带应力应变关系表达式如下：σ(ε) = 0.000 40-0.016 11ε+ 0.228 16ε2 -0.417 53ε3+ 0.804 75ε4 结论：后交叉韧带具有良好的拉伸力学性能，其为黏弹性材料。     

膝关节后交叉韧带损伤对侧副韧带生物力学的影响☆

背景：目前对膝关节后交叉韧带损伤后的研究多集中于软骨、后外侧结构及关节的松弛度等方面。 目的：观察后交叉韧带断裂对膝关节内、外侧副韧带生物力学的影响。 方法：取12具正常成人新鲜尸体膝关节标本,在200 N载荷下,测试膝关节屈曲0°,30°,60°,90°位时,内、外侧副韧带中点的应变,后将12具标本的后交叉韧带全部切断再进行相同的测试。 结果与结论：膝屈曲0°和30°位时,后交叉韧带断裂前后内、外侧副韧带中点的应变均为压应变,且差异无显著性意义 (P > 0.05);膝屈曲30°~90°位时,内侧副韧带中点的应变随着角度增加而逐渐增大;膝屈曲60°和90°位时,后交叉韧带断裂后拉应变较断裂前明显增大(P < 0.05),其中内侧副韧带中点的应变均为拉应变,而外侧副韧带中点的应变在后交叉韧带完整情况下膝屈曲60°时为压应变。说明后交叉韧带完全断裂对30°内的膝关节运动无明显影响,但是随着屈曲角度的增加,内、外侧副韧带受到的影响逐渐增大。     

膝骨关节炎模型内侧副韧带的生物力学特性

背景：膝骨关节炎多由力学和理化因素导致软骨基质退变而引起。目前对发病的理化因素和软骨基质的退变研究较多,力学研究较少。 目的：观察兔膝骨关节炎模型内侧副韧带拉伸力学性质的改变。 方法：左后肢伸直位石膏固定制动法建立兔模型。在Bose Electro Force 3300疲劳试验机上对正常对照组和模型组各6个试样进行拉伸实验。拉伸实验的速度为5 mm/min,计算机每0.1 s自动记录一个数据,直到将试样拉断。 结果与结论：正常对照组最大应力为(17.92±3.18) MPa,最大应变为(10.7±2.07)%,最大位移为(2.76±0.37) mm,弹性模量(316.19±74.55) MPa;模型组最大应力为(11.34±1.05) MPa,最大应变为(7.97±1.65)%,最大位移为(2.08±0.31) mm,弹性模量(279.77±33.91) MPa。正常对照组各项拉伸性能指标显著大于模型组(P < 0.05)。提示膝骨关节炎对膝关节韧带的生物力学特性具有一定影响。     

类风湿性关节炎和骨性关节炎的心理社会因素及SCL—90评定分析

本文通过对类风湿性关节炎和原发性骨性关节炎的社会心理因素及精神症状方面的比较，发现两组患者在这两方面均未有明显差别，故认为两种疾病病因均与社会心理因素有关。而家庭人均收入低者，工作紧张度高，病中的抑郁体验也严重。这可能与当地生活习惯有关。     

SD大鼠骨性关节炎合并骨质疏松症模型的建立

背景：临床工作中发现,同时患有骨性关节炎和骨质疏松症患者占有相当大的比例,因此建立骨性关节炎+骨质疏松症疾病模型模拟临床中绝经妇女病变的基本特征,将为临床中更好的防治骨性关节炎、骨质疏松症提供帮助。 目的：尝试建立骨性关节炎+骨质疏松症动物模型。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,细胞病理学观察,于2008-08/2009-01在新疆医科大学科研中心、新疆医科大学附属中医医院完成。 材料：40只4月龄雌性SD大鼠,体质量(210±10) g,以抽签法随机分为正常对照组、骨性关节炎组、骨质疏松症组、骨性关节炎+骨质疏松症组。 方法：骨性关节炎+骨质疏松症组先行背部两侧腰椎旁1.5 cm处纵行切口入腹,切除双侧卵巢,结扎卵巢动脉制作骨质疏松症模型。1个月后依次切开左膝关节皮肤、皮下组织、筋膜等,纵向切开关节囊,在直视下切断前交叉韧带,摘除半月板,依次缝合皮下组织和皮肤制作骨性关节炎模型,置于温暖环境,抗生素皮下注射3 d,并驱赶1个月。骨性关节炎组、骨质疏松症组分别按照上述方法制作骨性关节炎、骨质疏松症模型。正常对照组大鼠不作任何处理。 主要观察指标：待大鼠6月龄时,取左膝股骨髁关节软骨做光镜、电镜观察,取左侧股骨测量股骨近端骨密度。 结果：3组模型大鼠关节软骨变薄、退变,骨质疏松症组、骨性关节炎+骨质疏松症组骨小梁稀疏,排列紊乱,骨小梁及骨皮质松解。骨性关节炎组及骨性关节炎+骨质疏松症组切线层大部分缺失,移形层受损严重,细胞肥大,大量簇集,大量毛细血管侵入软骨下骨及钙化层,甚至突破潮线;骨质疏松症组可见关节软骨切线层变薄,并出现双重潮线。骨性关节炎及骨性关节炎+骨质疏松症组关节内髁部软骨细胞异形性增多,表现为细胞核形态不规则、细胞器减少,细胞核固缩,染色质分布不均匀,胞质内可见线粒体肿胀,粗面内质网扩张,胞浆内微丝堆积,可见脂滴和糖原颗粒,胶质纤维断裂,排列紊乱,大量软骨细胞凋亡。3组模型大鼠骨密度较正常对照组大鼠明显下降(P < 0.05)。 结论：成功建立了骨性关节炎+骨质疏松症动物模型。     

兔前交叉韧带断裂后外侧半月板的组织学退变☆

背景：前交叉韧带切断后可引起膝关节透明软骨的退变,导致骨关节炎的发生,但对外侧半月板的影响目前尚未见文献报道。 目的：观察兔前交叉韧带切断后外侧半月板组织学变化。 设计、时间及地点：同体对照观察,于2007-09/12在中南大学湘雅医学院动物学部完成。 材料：6月龄雄性新西兰大白兔48只,实验初始体质量(2.5±0.3) kg。 方法：48只大白兔双后侧膝关节按简单随机法配对分为实验侧和对照侧造模。实验侧行前交叉韧带切断手术。对照侧显露前交叉韧带但不行切断,行止血及体积分数为3%双氧水、生理盐水交替冲洗后缝合切口。选取造模后第1,3,6,8周为观测时间点,每个时间点随机处死12只。 主要观察指标：对外侧半月板进行大体观察和组织学检查。 结果：前交叉韧带切断组外侧半月板第1周即可见退变,随时间延长退变逐渐加重,对照组未见明显退变。半月板纤维软骨退变组织学评分：实验组(第1,3,6,8周)均高于对照组(P < 0.05);实验组第6,8周均高于第1,3周,差异有显著性意义(P < 0.05);实验组第1,3周差异无显著性意义(P > 0.05)。 结论：前交叉韧带断裂可引起外侧半月板退变。     

动脉粥样硬化模型动物脑血管的拉伸力学特性

背景：脑动脉粥样硬化和脑出血的防治有必要了解正常和动脑粥样硬化模型大鼠大脑中动脉的力学特性,但以往的研究对象多为正常人尸体与正常动物脑动脉的力学特性。 目的：比较正常和动脉粥样硬化动物模型大脑中动脉的拉伸力学特性。 方法：SD大鼠随机分为正常对照组和模型组。模型组大鼠建立动脉粥样硬化模型。取2组大鼠的大脑中动脉以电子万能试验机对其进行5 mm/min拉伸载荷实验,观察2组大鼠脑动脉最大载荷、最大位移、最大应力以及最大应变差异及血管应力-应变关系。 结果与结论：动脉粥样硬化大鼠脑动脉血管拉伸最大载荷、最大应力、最大位移及最大应变均较正常大鼠明显降低(P < 0.05),大鼠脑动脉血管应力-应变曲线是以指数关系变化的。因此,说明动脉粥样硬化模型大鼠大脑中动脉和正常对照组大鼠大脑中动脉具有不同的拉伸力学特性,脑动脉粥样硬化大鼠动脉血管不能像正常大鼠脑血管一样再作较大的伸展。     

干细胞在骨性关节炎治疗中的理论与应用

骨性关节炎与关节软骨组织代谢失衡有关，由于关节软骨的磨损和丢失，导致疾病的进一步发展。干细胞具有向中胚叶组织如软骨、骨、脂肪等组织分化的能力，最近的研究发现软骨中也有间充质干细胞的表达。文章综述了间充质干细胞的特性及功能，以及应用干细胞治疗骨性关节炎的临床方法，应用局部激活、募集和输注合适的干细胞群落是研究关节软骨损伤修复和恢复关节动态平衡的新方法。运用干细胞技术合成组织工程化软骨用于疾病治疗，对关节软骨的缺损修复及骨关节病的治疗具有重要意义。     

人气管软骨的拉伸力学特性

背景：气管损伤缝合与新型人工气管的研制都需要了解气管软骨的拉伸力学特性以修复、重建气管功能。以往的国内外研究对人工气管的生物力学报道较多,而对人气管软骨生物力学的报道较少。 目的：以一维拉伸实验方法观察气管软骨的力学性质。 方法：正常人新鲜尸体气管标本2个,标本获取征得家属同意。取出标本,在常温下解冻,以手术刀切取气管软骨试样标本加工成试样长度25 mm,宽度5 mm,厚度1.8~2.2 mm试样20个,在日本岛津电子万能试验机上对20个气管软骨试样进行一维拉伸实验,拉伸实验速度为5 mm/min。观察试件拉伸最大载荷、最大位移、最大应力、最大应变、弹性模量、应力-应变曲线。 结果与结论：人尸体气管软骨最大载荷为(60.946±10.377)N,最大位移为(1.973±0.159)mm,最大应力为(6.229±1.125)MPa,最大应变为(32.825±2.776)%。气管软骨的应力-应变曲线为指数关系变化的,曲线最初的低坡部分是由于施加拉力的方向与胶原蛋白结构的排列一致,曲线的陡峭部分代表胶原蛋白本身的拉伸刚度。为描述气管软骨一维拉伸中的应力-应变关系,对气管软骨实验数据各取15个点应力-应变数据采用多项式,以最小二乘法进行拟合,得出应力(δ)-应变(ε)关系式： 。实验结果显示,气管软骨具有较强的承受载荷和抵抗变形能力,反映其具有黏性又有弹性的黏弹性力学特性,支持软骨的力学性质与软骨胶原含量呈正相关的观点。     

Reorganization of functional brain network architecture in chronic osteoarthritis pain

Osteoarthritis (OA) manifests with chronic pain, motor impairment, and proprioceptive changes. However, the role of the brain in the disease is largely unknown. Here, we studied brain networks using the mathematical properties of graphs in a large sample of knee and hip OA (KOA, n = 91; HOA, n = 23) patients. We used a robust validation strategy by subdividing the KOA data into discovery and testing groups and tested the generalizability of our findings in HOA. Despite brain global topological properties being conserved in OA, we show there is a network wide pattern of reorganization that can be captured at the subject‐level by a single measure, the hub disruption index. We localized reorganization patterns and uncovered a shift in the hierarchy of network hubs in OA: primary sensory and motor regions and parahippocampal gyrus behave as hubs and insular cortex loses its central placement. At an intermediate level of network structure, frontoparietal and cingulo‐opercular modules showed preferential reorganization. We examined the association between network properties and clinical correlates: global disruption indices and isolated degree properties did not reflect clinical parameters; however, by modeling whole brain nodal degree properties, we identified a distributed set of regions that reliably predicted pain intensity in KOA and generalized to hip OA. Together, our findings reveal that while conserving global topological properties, brain network architecture reorganizes in OA, at both global and local scale. Network connectivity related to OA pain intensity is dissociated from the major hub disruptions, challenging the extent of dependence of OA pain on nociceptive signaling.     

Sensitivity to delay of reinforcement in two animal models of attention deficit hyperactivity disorder (ADHD)

An altered response to reinforcement has been proposed as a mechanism underlying many of the symptoms of attention deficit hyperactivity disorder (ADHD). We measured sensitivity to delay of reinforcement in two animal models of ADHD, the spontaneously hypertensive rat (SHR) and a newly proposed model, the genetically hypertensive (GH) rat. A task previously used to measure effects of delay of reinforcement in children with ADHD was adapted for use in the present experiment. The SHR and GH rats were compared to their respective genetic control strains, Wistar-Kyoto (WKY), and Wistar (WI). The experimental task required pressing one of two available levers each trial. One lever delivered an immediate reinforcement, and the other lever a delayed reinforcement. Both the SHR and GH strains allocated significantly more responses to the immediately reinforced lever than their genetic control strains. Individual instances of reinforcement differentially affected response allocation in the GH but not the SHR. These findings support the use of the SHR and GH rat to model altered response to reinforcement, and demonstrate the additional value of the GH strain to model the effects of individual instances of reinforcement in children with ADHD.     

Comprehensive strategies to study neuronal function in transgenic animal models.

In the last 20 years of transgenic research, transgenic technology has been developed and refined to provide a seemingly comprehensive range of experimental approaches to questions of neuronal gene function; however, parallel developments in other technologies, such as whole genome sequencing and microarray analysis of gene expression, has meant that the questions have gotten harder. The complexity of neuronal systems and the difficulty of modeling neurologic diseases in rodents also present considerable challenges to molecular neuroscientists. Future functional genomic studies of brain and behavior will involve the full range of available transgenic methods and the incorporation of new technologies, including RNA interference.     

偏头痛实验动物模型研究进展

偏头痛是原发性神经系统和非神经系统综合征,表现为单纯或双侧反复发作、搏动性中重度头痛,发作前可有一过性视物模糊、闪光、偏盲、偏侧肢体感觉及运动障碍、语言障碍等先兆症状,发作期常有恶心、呕吐、畏光、怕声等伴发症.偏头痛的人群发病率超过10％,目前临床上难以彻底治愈.世界卫生组织将严重偏头痛定为最致残的慢性疾病之一,其给患者和社会带来了沉重的精神和经济负担.偏头痛的发病机制尚无定论,目前较公认的理论解释为:遗传易感性所致的内源性痛觉调节系统抑制功能缺陷,在内外环境刺激下,皮质或三叉神经颈髓复合体(trigeminocer-vical complex,TCC)神经电活动异常,引起一系列神经、血管、递质改变,导致偏头痛[1].据此学说目前设计出了多种偏头痛动物模型.本文以诱导靶点为分类依据,将现有的偏头痛动物模型分类并将其原理、方法及特点综述如下.