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。     

揉髌手法对实验兔膝关节软骨细胞凋亡及PCNA表达的影响

[摘要] 目的:通过揉髌手法对实验兔膝关节软骨细胞凋亡和PCNA表达影响的研究,探讨手法治疗膝关节骨性关节炎的作用机制。方法:50只新西兰兔随机分为手法组、玻璃酸钠组、模型对照组、假模组、正常组, 每组各10只。前三组采用手术结扎股静脉,臀下静脉、大隐静脉方法造成右下肢骨内高压型模型,假膜组予以手术暴露但不结扎相应血管,正常组不作任何处理。1周后,手法组采用揉髌手法连续治疗5周共17次;玻璃酸钠组每周右膝关节内注射一次,连续5周;其余各组不作任何治疗。造模后12周末处死所有兔子,分别取右膝胫骨平台软骨组织,采用原位末端标记法观察软骨细胞凋亡,免疫组化法观察PCNA表达。结果: 软骨细胞凋亡率手法组为8.67±1.86%,模型对照组为13.57±3.27%,两组比较P<0.01,有统计学意义;PCNA表达率手法组为8.08±1.39%;模型对照组为6.68±0.79%,两组比较P<0.01,有统计学意义。结论:揉髌手法可以降低实验兔膝关节软骨细胞凋亡率及提高增殖细胞核抗原表达率,可能是其治疗膝关节骨性关节炎的作用机制之一。     

前交叉韧带切断诱导兔膝骨性关节炎模型：阿仑膦酸钠与盐酸氨基葡萄糖对其关节软骨和软骨下骨的保护作用

背景：氨基葡萄糖是骨关节炎特异性的治疗药物,有研究表明骨吸收抑制剂阿伦膦酸钠对骨性关节炎具有潜在的治疗作用。 目的：探讨阿仑膦酸钠联合盐酸氨基葡萄糖对前交叉韧带切断诱导的兔膝骨性关节炎模型关节软骨和软骨下骨的保护作用及其作用机制。 方法：将3月龄新西兰大白兔随机分为假手术组,模型组,盐酸氨基葡萄糖组,联合治疗组。除假手术组外,其余3组动物均右侧膝关节行前交叉韧带切断建立兔膝骨性关节炎模型。建模成功后,模型组用生理盐水治疗;盐酸氨基葡萄糖组给予盐酸氨基葡萄糖灌胃;联合治疗组给予盐酸氨基葡萄糖组灌胃同时,皮下注射阿仑膦酸钠。8周后观察膝关节外观,取所有组兔胫骨去除软骨后行软骨下骨生物力学检测,测定最大载荷和弹性模量,取股骨测量远端1/4骨密度后,用苏木精-伊红染色及“Mankin评分”观察关节软骨退变情况。 结果与结论：建模后盐酸氨基葡萄糖组和联合治疗组膝关节出现了轻度骨性关节炎的表现。盐酸氨基葡萄糖组和联合治疗组Mankin评分显著低(P < 0.05)。联合治疗组股骨远端骨矿物质密度最高(P < 0.05)。盐酸氨基葡萄糖组的最大载荷和弹性模量均显著低于联合治疗组(P < 0.05)。实验结果提示,阿仑膦酸钠与盐酸氨基葡萄糖组联合应用可通过保护关节软骨及改善软骨下骨代谢的双重作用,抑制前交叉韧带切断术后兔膝骨性关节炎的发展,且效果优于单纯用盐酸氨基葡萄糖治疗。     

兔骨性关节炎模型构建及早中晚期的特点

背景：传统的骨性关节炎动物模型因复制时间长、稳定性差、成功率差异大且对骨性关节炎的病程未加详细分析从而限制了其应用。 目的：以改良的Hulth造模方式观察膝骨性关节炎不同时期的临床及病理特点,界定膝骨性关节炎模型的分期。 方法：无菌条件下暴露兔膝关节内侧纵切口长约2 cm,显露膝关节,然后切断前后交叉韧带及内侧副韧带,完整切除内侧半月板,保留关节软骨面。术后不固定伤肢,自由活动,术后1周内均给予80万单位青霉素预防感染。30 min/d分2次驱赶,连续12周。以不做任何处理兔膝关节为正常对照。造模后 4,6,8,10,12周时Mankin评分及电镜、光镜观察股骨内髁的病理特点。 结果与结论：模型组4,6周可见早期骨关节炎的改变,表现为滑膜充血增生,关节渗出增多,软骨表层不平整,基质染色轻染,Mankin评分为3.5~3.8分;8周可见骨关节炎中期改变,表现为滑膜增生明显,滑液少,软骨裂隙形成达表层,软骨细胞排列紊,基质染色不均,Mankin评分为8~9分;12 周可见骨关节炎晚期改变,表现为滑膜严重结节样增生滑液少而浑浊,骨赘形成严重,软骨下骨暴露,软骨细胞减少,基质染色大部分失染,Mankin评分为12~14分。电镜下观察结果与组织学观察结果相符。结果提示以改良hulth法制作骨性关节炎模型,造模后6 周为早期改变,8周为中期,12周为晚期,此模型比较全面地反映了骨性关节炎软骨退变从早期的代偿性增生到失代偿后软骨细胞和基质减少,软骨变软到剥脱缺失为特点的晚期改变的全过程。     

磁共振评价关节腔内注射骨髓间充质干细胞治疗早期骨性关节炎

背景：作者已对FS-3D-FISP序列诊断骨性关节炎做出研究评价,该序列对早期骨性关节炎的分级与病理有较好的一致性。 目的：用骨髓间充质干细胞治疗兔早期骨性关节炎,运用MR观察软骨厚度及信号的改变评价治疗效果。 方法：将新西兰大白兔随机分成对照组、骨性关节炎模型组和骨髓间充质干细胞组。骨髓间充质干细胞组在造模后第4周左膝关节腔内注射骨髓间充质干细胞。分别在术后第2周,1,2及3个月行膝关节核磁共振检查,每次每组随机选3只实验兔;扫描使用FS-3D-FISP序列测量膝关节软骨厚度, T2-FSE双回波序列测量T2值治疗前后改变,并取膝关节标本行病理观察进行Mankin’s评分,评价兔膝关节骨性关节炎治疗的效果。 结果与结论：与骨性关节炎组相比,骨髓间充质干细胞组MRI示关节软骨厚度接近正常,T2值减低,无关节腔积液。提示MR显示膝关节软骨厚度及信号的改变可用于评价骨性关节炎治疗前后的改变。     

兔陈旧性关节软骨缺损模型的制备

背景：临床所见的骨性关节炎的软骨缺损大多为不规则的、深至软骨下的陈旧性骨缺损，但目前关节软骨缺损动物模型多为新鲜骨缺损。 目的：观察制动时间和缺损大小对兔关节软骨陈旧性缺损的影响。 设计、时间及地点：随机对照动物实验，于2004-04/2006-05在南方医科大学创伤骨科组织工程实验室完成。 材料：6周龄新西兰大白兔6只，随机分为6，12周观测组两组，每组3只 6侧膝关节。 干预：无菌操作下显露两侧股骨髁关节面，用牙科钻打圆形孔，每孔直径4 mm，深度约3 mm，达软骨下骨，术毕下肢固定，笼中自由喂养，后膝伸直位制动12周复制的膝关节陈旧性软骨缺损模型。 主要观察指标：制动6，12周模型取出关节软骨缺损区标本进行大体观察和组织学切片观察。 结果：6只兔均进入结果分析。兔关节软骨及周围组织情况：12周时炎症反应较6周轻，纤维瘢痕化较6周明显；12周时出现增生性改变，尤其是关节周围的肌腱、关节囊、韧带、滑囊等结缔组织较6周时更易形成瘢痕、粘连、纤维化等陈旧性损伤组织学改变。12周后可见自行修复不完全，缺损明显。 结论：构建的兔后膝股骨髁关节面软骨缺损直径4 mm，深度约3 mm，达软骨下骨，符合实验要求，适用于骨性关节炎的基础实验。     

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。     

治疗型关节炎护膝对实验性骨关节炎组织形态学的影响

背景：治疗型关节炎护膝具有通经活络、疏导瘀滞、行气活血的作用,已证实是防治膝骨性关节炎行之有效的医疗仪器。 目的：通过观察兔膝骨性关节炎关节软骨组织的病理变化,探讨治疗型关节炎护膝的治疗作用。 设计、时间及地点：随机对照动物观察,于2006-01/10在解放军南京军区福州总医院动物实验中心及病理中心完成。 材料：健康6月龄日本大耳白兔54只,由无锡市惠山江南动物实验中心提供。治疗型关节炎护膝由福建中医学院和福州大学生物医学研究所共同研制,包括疏密波、热软膜程序,两种程序联合为温热动态干扰变频疏密波。微波仪产地日本。 方法：取10只兔作为正常对照组,剩余44只采用改良Hulth法建立膝骨性关节炎模型,造模后随机分为模型对照组9只、微波对照组9只、疏密波组9只、热软膜组8只、疏密波+热软膜组9只。造模后7 d开始每日强迫兔活动30 min,之后正常对照组、模型对照组不进行任何干预,其余组兔固定后分别对应给予微波仪治疗、疏密波治疗、热软膜治疗、疏密波+热软膜联合治疗,30 min/次,1次/d,连续16周。 主要观察指标：通过CR片、光镜和电镜观察膝关节组织形态学变化。 结果：干预16周后,CR片显示正常对照组关节间隙正常,关节面平整光滑,无骨赘;模型对照组内侧间隙明显变窄,有明显骨赘。光镜下正常对照组关节软骨四层结构清晰可辨,软骨细胞排列整齐呈柱状,染色质分布均匀,细胞核清晰;模型对照组关节软骨层变薄,部分区域软骨细胞核固缩、坏死,软骨细胞排列紊乱,四层结构不易分辨。电镜下正常对照组软骨细胞呈椭圆形,细胞及胞膜完整,包质内可见丰富的粗面内质网、高尔基体、线粒体,细胞核完整,染色质分布均匀;模型对照组软骨细胞明显固缩且外形不规则,细胞周晕消失,胞浆内细胞器凝成高电子密度的片状物不易分辨,细胞核不 规则,染色质浓聚,散裂于核中。疏密波+热软膜组在病理程度上的改变明显轻于模型对照组,软骨表面裂纹少,胶原纤维结构基本完整,固缩的软骨细胞少,虽可见部分退变的软骨细胞,但部分软骨细胞具有较多的细胞器,某些区域形成软骨 细胞簇。微波对照组、单纯疏密波组、单纯热软膜组膝关节组织形态学变化介于模型对照组和疏密波+热软膜组之间。 结论：治疗型关节炎护膝的疏密波+热软膜程序能延缓膝关节软骨宏观形态、软骨细胞及软骨基质的退变,效果优于微波仪治疗或单纯的疏密波、热软膜治疗。     

补肾益气中药与膝骨性关节炎关节液中白细胞介素1及白细胞介素6的表达*☆

背景：对骨性关节炎的治疗目前尚无逆转和阻断的有效方法,只能缓解症状和延缓病变的进程。 目的：探讨补肾益气法中药预防家兔膝骨性关节炎的作用机制。 方法：4月龄健康日本长耳大白兔随机分为对照组、模型组、中药大、中、小剂量组、盐酸氨基葡萄糖胶囊对照组。造成兔膝骨性关节炎模型同时分别给予不同剂量中药及盐酸氨基葡萄糖胶囊灌胃4周,应用酶联免疫吸附法测定关节液中白细胞介素1及白细胞介素6的变化,同时取关节软骨行大体及光镜检查。 结果与结论：治疗后动物关节软骨有不同程度的色泽变化,骨赘、骨囊肿形成,软骨关节面出现浅表性糜烂,部分标本软骨缺损深达软骨中层,出现软骨剥脱,但程度明显降低。中药大、中、小剂量组及盐酸氨基葡萄糖胶囊对照组关节液中白细胞介素1及白细胞介素6水平均显著降低(P < 0.05),且随用药剂量增大,兔关节液中白细胞介素1及白细胞介素6水平降低幅度增强。提示补肾益气法中药可能通过降低兔关节液中白细胞介素1及白细胞介素6水平,来达到预防骨性关节炎的发生。     

可注射性纤维蛋白凝胶/脱钙骨基质复合支架延缓兔骨关节炎软骨退变

背景：纤维蛋白凝胶及脱钙骨基质都有优良的生物相容性及生物降解性,因此可以作为软骨组织工程支架培养软骨种子细胞。这两种材料分别可以作为生长因子的载体缓慢释放生长因子,并达到持续发挥促软骨细胞生长的功能。 目的：验证可注射性纤维蛋白凝胶/脱钙骨基质复合支架延缓骨性关节炎的可行性及有效性。 方法：实验为同体对照动物实验。16只兔切断双后肢前交叉韧带制备兔膝关节骨性关节炎模型,兔一侧膝关节内注射复合支架材料与软骨细胞混悬液为实验组。另一侧膝关节内注射等量生理盐水为对照组,12周后取关节软骨,分别进行苏木精-伊红染色,Masson染色,Ⅱ型胶原免疫组化染色,并根据Wakitani标准及Outerbridge分类重新制定标准进行评分,评价实验组与对照组软骨退变的程度。 结果与结论：实验组关节软骨表面尚光滑,可见软骨陷窝,结构软骨退变较对照组轻;软骨细胞及Ⅱ型胶原较正常软骨组织轻度减少,关节囊组织无明显Ⅱ型胶原表达。实验组综合评分低于对照组(P < 0.01)。表明可注射性纤维蛋白凝胶/脱钙骨基质复合支架为早期骨性关节炎及骨缺损修复提供了一种优良的复合支架材料。 关键词：纤维蛋白凝胶;脱钙骨基质;骨关节炎;软骨;组织工程;兔 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.29.004     

兔膝骨关节炎合并骨质疏松症动物模型的建立

背景：临床发现同时患有骨质疏松症和骨关节炎患者占相当大的比例，而且目前对骨质疏松与骨关节炎相互关系的认识不一致。 目的：建立骨关节炎合并骨质疏松症的动物模型。 方法：将14只新西兰大白兔随机等分为模型组和正常组。模型组新西兰大白兔行双侧卵巢切除，正常组新西兰大白兔不作任何处理。 结果与结论：去除卵巢10周后，模型组大白兔关节软骨出现明显的退变，血清雌二醇、股骨骨密度水平较正常组显著下降(P < 0.01)，而关节软骨Mankin评分比正常组显著增高(P < 0.01)；且软骨Mankin评分与骨密度和血清雌二醇呈负相关，而骨密度与血清雌二醇水平呈正相关，表明实验成功建立了兔膝骨关节炎合并骨质疏松症动物模型。     

睾酮干预雄兔膝骨关节炎软骨中胰岛素样生长因子1的表达*★

背景：睾酮对骨关节炎的作用尚无一致的观点，其调节软骨代谢的作用鲜有文献报道。 目的：观察睾酮对膝骨关节炎雄兔关节软骨中胰岛素样生长因子1表达的影响。 方法：24只雄兔随机分成4组，采用改良Hulth法建立右膝骨关节炎模型；假去势组不切除睾丸，其余3组切除双侧睾丸。第8周末处死假去势组和去势8周组兔取材。第9周开始，激素组肌注生理剂量十一酸睾酮(6 mg/kg， 2周1次)，去势16周组正常喂养，并于16周末处死并取材。 结果与结论：大体和组织学观察显示各组兔膝关节软骨的病变程度为假去势组优于去势8周组，激素组优于去势16周组。免疫组化染色显示胰岛素样生长因子1在所有兔膝关节软骨中均有表达，阳性细胞个数假去势组高于去势8周组(P < 0.05)，激素组高于去势16周组(P < 0.05)，去势8周组与去势16周组差异无显著性意义(P > 0.05)。说明睾酮可通过上调去势雄兔关节软骨中胰岛素样生长因子1的表达，延缓软骨退变。     

可降解性聚乙醇酸血管外支架抑制移植静脉内膜的增生

背景：冠状动脉旁路移植后,自体大隐静脉桥的再狭窄是急需解决的问题。国内外研究已表明,应用血管外支架是预防再狭窄的一种可行办法。 目的：以犬双侧后腿股静脉-股动脉旁路移植动物模型为基础,观察可降解性聚乙醇酸血管外支架抑制移植静脉内膜增生的作用。 方法：24只草犬随机抽签法分为3组,对照组直接进行双侧后腿股动脉移植,聚乙醇酸外支架组移植静脉后外套聚乙醇酸外支架,涤纶外支架组移植静脉后外套非限制性非可降解材料(涤纶)外支架。移植后4,6周取出移植静脉,测量其内膜、中膜的厚度。同时检测增殖细胞核抗原与血管内皮生长因子,计算其细胞增殖情况与滋养血管生长情况。 结果与结论：聚乙醇酸外支架和涤纶外支架均与移植静脉壁之间形成了富含毛细血管的新生外膜,移植静脉中膜及内膜厚度均小于对照组(P < 0.05);中膜血管内皮生长因子表达显著降低(P < 0.05),而外膜血管内皮生长因子表达显著增高(P < 0.05),中膜增殖细胞核抗原表达显著降低(P < 0.05)。聚乙醇酸外支架组移植静脉中膜及内膜厚度小于涤纶外支架组(P < 0.05),增殖细胞核抗原阳性细胞数低于涤纶外支架组(P < 0.05)。提示可降解性聚乙醇酸血管外支架在血管移植后可以明显抑制移植静脉内膜和中膜增生,进而预防移植静脉再狭窄,是一种良好的可用于抑制移植血管再狭窄的外支架材料。     

补肾方对肾虚型大鼠膝骨关节炎软骨病变基因表达谱的影响

背景：遗传学研究表明骨关节炎属于多基因、多因子遗传病。 目的：从补肾中药作用后的基因表达谱角度探讨补肾中药治疗肾虚型骨关节炎的靶向作用和分子机制。 设计、时间及地点：随机对照动物实验，于2005-09/2006-03在广州中医药大学实验中心完成。 材料： 4月龄未孕清洁级健康雌性SD大鼠14只，体质量（220±20）g，随机不等分为切卵巢模型组6只，未切卵巢模型组4只，中药组4只。补肾方由补骨脂、骨碎补、牛膝、当归、熟地、木瓜、茯苓、白术、防风、炙甘草等10味中药组成，其提取物，按照人与大鼠体表面积折算，含生药量837.7 g/L，由广州中医药大学附属骨伤科医院制剂室提供。 方法：除未切卵巢模型组外，其余各组大鼠切除双侧卵巢。所有大鼠均切断右膝前后交叉韧带、内侧副韧带，建立肾虚型膝骨关节炎模型。术后1个半月，中药组按6 mL/kg灌中药，未切卵巢模型组灌同体积生理盐水，1次/d。切卵巢模型组大鼠分别于术后2，4，6周各取2只取血，用于确定肾虚型骨关节炎造模成功。术后18周未切卵巢模型组和中药组大鼠，取右侧膝关节股骨和胫骨干骺端的软骨组织行基因芯片检测。 主要观察指标：采用基因芯片技术检测补肾中药作用后的肾虚型骨关节炎关节软骨的基因表达。 结果：补肾方治疗肾虚型骨关节炎有显著差异表达的基因有52个，其中上调的有25个，下调的有27个。 结论：补肾中药能上调软骨细胞抗凋亡和增殖基因，抑制蛋白酶基因，抑制炎性因子，增强机体免疫功能，重建衰老免疫稳态，重塑基因表达良性平衡，延缓软骨退行性变。