肢体缺血再灌注后关节软骨及滑膜损伤的组织学观察

目的：通过动物实验观察肢体缺血再灌注后关节软骨和滑膜病理变化。方法：35只新西兰大白兔随机分成缺血2、5h和正常对照3个组。分别于缺血、再灌注后1d和1、4、8、12、16周取关节软骨和滑膜行大体和光镜观察,测量8和16周软骨各层厚度,并进行定量分析。结果：肢体缺血再灌注1周内关节软骨及滑膜表现为缺血再灌注损伤,4周后渐出现退行性关节炎的早期改变,缺血5h组重于缺血2h组。结论：缺血再灌注肢体关节软骨、滑膜有缺血再灌注损伤,可逐渐演变成骨性关节炎。     

肢体缺血再灌注后MMP-3在关节软骨中的表达

目的:了解肢体缺血再灌注后关节软骨内基质金属蛋白酶3(matrixmetalloproteinase- 3,MMP- 3)的表达情况。方法:35只成年健康新西兰大白兔,体重为(3. 0±0 . 5 )kg ,随机分为7组,行左侧后肢缺血8h(右侧为对照) ,于再灌注后1、3d及1、2、4、8和12周取膝关节胫骨平台软骨组织,石蜡切片,免疫组化SP法检测关节软骨内MMP -3的表达。结果:肢体缺血再灌注早期,MMP -3在关节软骨出现强阳性表达,肢体缺血再灌注后3d组阳性细胞较对照侧明显增多,至2周组达峰值(P <0 . 0 1) ,之后逐渐回落,12周组仍高于对照侧(P <0 . 0 5 )。结论:肢体缺血再灌注后,关节软骨内合成并分泌了MMP 3,在软骨基质的降解中发挥重要作用。     

肢体缺血再灌注后关节软骨的组织学观察

目的: 通过动物实验观察肢体缺血再灌注后关节软骨的病理变化, 证实缺血再灌注导致关节软骨的损伤, 并探讨关节缺血再灌注损伤与骨性关节炎形成的关系。方法: 健康中国本地兔42只, 随机分为正常对照组, 缺血4h组和缺血10h组, 分别于肢体缺血再灌注后0、1d和1、5、10周,取4只兔8条腿做标本, 行光镜观察, 及图像分析仪处理。结果: 早期(24h以内) 关节软骨的组织学改变在光镜下表现不明显。再灌注5周时损伤最为明显, 此后短期内(10周内) 软骨损伤不再加重。软骨组织形态学的定量观察,股骨外髁关节软骨全层厚度明显增加(P<0 .01), 非钙化层增加不明显, 而钙化层厚度则明显增加(P< 0. 01)。结论: (1) 证实了缺血再灌注导致关节软骨的损伤; (2) 关节缺血再灌注损伤也是导致骨性关节炎形成的重要原因。     

肢体缺血／再灌注时关节软骨细胞的组织学和超微结构观察

肢体缺血／再灌注时关节软骨细胞的组织学和超微结构观察宋一平，黄耀添，王钢，吕荣本文采用超微结构研究方法，结合光镜观察关节软骨细胞在缺血／再灌注损伤进程中的变化，以探讨关节软骨细胞有否损害及其损害程度，从而为临床研究肢体关节软骨缺血／再灌注损伤及其防治...     

丹参对缺血肢体关节软骨及滑膜损伤的影响

目的　通过动物实验观察丹参关节内注射对关节缺血再灌注损伤后退行性关节炎的防治作用。方法　 6 3只新西兰大白兔随机分成对照、缺血 2h ,缺血 5h用丹参和不用丹参 5个组 ,分别于缺血、再灌注 1d和 1、 4、 8、 12、 16周取股骨外髁软骨及滑膜行大体和光镜观察 ,以及再灌注后 8周和 16周软骨厚度测量。结果　实验组关节软骨、滑膜早期有缺血再灌注损伤 ,并逐渐演变成早期退行性关节炎改变 ,而这些病变用丹参组明显轻于未用丹参组。结论　丹参能有效地减轻关节软骨及滑膜缺血再灌注损伤及退行性改变。     

丹参与缺血肢体关节软骨及滑膜损伤的影响

目的 通过动物实验观察丹参关节内注射对关节缺血再灌注损伤后退行性关节炎的防治作用。方法 ６３只新西兰大白兔随机分成对照，缺血２ｈ，缺血５ｈ用丹参和不同丹参５个组，分别于缺血，再灌注１ｄ和１、４、８、１２、１６周取股骨外髁软骨及滑膜行大体和光镜观察，以及再灌注后８周和１６周软骨厚度测量。结果 实验组关节软骨，滑膜早期有缺血再灌注损伤，并逐渐演变成早期退行性关节炎改变，而这些病变用对丹参组。结论 丹参     

MMP-3／TIMP-1在大鼠肢体再灌注后关节软骨损伤的作用

目的 探讨缺血再灌注后关节软骨中MMP-3／TIMP-1比例变化与软骨损伤的关系。方法 采用大鼠后肢股动脉夹闭的方法模拟缺血再灌注的动物模型，用Wistar大鼠40只，随机分成正常对照组(NG)、肢体单纯缺血组(IG)和缺血再灌注组(IR)。运用免疫组化技术，分别测定TIMP-1和MMP-3在关节软骨中不同时相的表达变化并进行半定量分析，观察关节软骨病理改变及蛋白多糖(PG)的变化。结果 缺血再灌注后，关节软骨中的MMP-3和TIMP-1表达均有增加，但MMP-3增加的幅度大于TIMP，导致MMP-3／TIMP-1比值增大，与再灌注后引起的关节软骨损伤相关。结论 MMP／TIMP的失平衡表达是导致缺血再灌注后关节软骨损伤的重要因素。     

PLGA和胶原海绵复合BMP修复兔关节软骨缺损的对比研究

目的以PLGA和胶原海绵为载体，分别复合rhBMP-2，比较两者修复兔关节软骨缺损的效果。方法将PLGA和胶原海绵制成直径4mm、厚3mm的圆柱形，分别与0．5mgrhBMP-2复合。2月龄新西兰兔24只，雌雄不拘，体重1．8～2．3kg，平均2．0kg。于24只兔双侧股骨髁部制造直径4mm的缺损，其中18只动物右侧缺损处植入PLGA／rhBMP-2复合物（实验1组），左侧缺损处植入胶原海绵／rhBMP-2复合物（实验2组）；余6只动物（12个膝关节）缺损不作任何处理，作为空白对照组。术后4、12和24周取材，行大体及组织学观察，并根据关节软骨半定量评分标准进行组织学评分。结果大体及组织学观察：4周，实验1组缺损内被半透明组织填充；实验2组缺损未被新生组织填满，两组形成的软骨组织与周围界限明显，软骨细胞分布较均一，排列无方向性；对照组中形成少量纤维组织。12周，实验1组缺损内完全充填白色半透明新生软骨组织，与正常软骨界限不清；实验2组缺损内形成白色半透明软骨组织，与周围正常软骨界限仍可辨认；两组新生软骨厚度逐渐接近正常软骨厚度，表面细胞平行排列，深层细胞排列较紊乱，基质异染，软骨下骨及潮线恢复，与正常软骨连接良好；对照组缺损边缘及底部形成少量软骨细胞，分布不均匀，底部纤维组织不连续。24周，实验1组缺损内形成半透明新生软骨组织，与正常软骨界限消失；实验2组形成的新生软骨组织颜色、质地与12周接近；两组新生软骨与正常软骨厚度相近，表面平整，细胞排列均一，但较紊乱，基质异染，软骨下骨及潮线恢复，与正常软骨连接良好；对照组缺损底部形成一层纤维组织，不连续。组织学评分：实验1组、实验2组与对照组在各时间点比较，差异均有统计学意义（P〈0．01）；两个实验组12、24周与4周比较差异有统计学意义（P〈0．01），但12周和24周比较差异无统计学意义（P〉0．05）；同一时间点两实验组间比较差异无统计学意义（P〉0．05）。结论PLGA和胶原海绵与rhBMP-2复合均可修复关节软骨缺损。     

胫骨上干骺端缓慢牵伸延长对兔膝关节软骨形态的影响

目的 探讨关节软骨是否适应肢体延长时的缓慢牵伸应力刺激。方法 32只成年新西兰兔随机分为延长组（A组）和延迟观察组（B组），各组又按延长幅度不同分为10％、20％及40％三个亚组（即A10、A20、A40、B10、B20、B40六组，每组5只），另2只为正常对照。采用胫骨上干骺端1mm／d速度缓慢牵伸延长。通过X线确定延长幅度及膝关节影像学变化，用光镜及电镜观察胫骨平台关节软骨组织及细胞形态变化，用扫描电镜观察软骨表面结构变化。结果 （1）各组术前、延长前、延长终止及取材时膝关节软骨未见明显影像学异常。（2）A40及B40组部分内侧胫骨平台软骨外观苍白、光泽差，其余各组无异常。（3）A40组细胞排列紊乱，可见散在的退变细胞及部分同源软骨细胞群；B20组及B40组细胞数量增多且胞体增大，有较多同源软骨细胞群，无退变细胞。（4）A40组部分细胞有轻度的粗面内质网扩张及线粒体肿胀，但细胞周晕正常；部分细胞粗面内质网丰富、胞周基质小泡丰富。B组表现与A组基本相似。（5）A10组软骨表面偶见形态不规则表面突起；A20组网状纤维稍紊乱；A40组出现条束状不规则粗大纤维束，偶见表面细小裂隙。与A40组比较，B40组软骨表面粗大纤维明显减少，未见表面裂隙。结论 低幅度延长时关节软骨能有效适应缓慢牵伸刺激，但大幅度延长时关节软骨会出现不同程度的形态结构异常。     

MMP-3/TIMP-1在大鼠肢体再灌注后关节软骨损伤的作用

目的　探讨缺血再灌注后关节软骨中MMP - 3/TIMP - 1比例变化与软骨损伤的关系。方法　采用大鼠后肢股动脉夹闭的方法模拟缺血再灌注的动物模型 ,用Wistar大鼠 4 0只 ,随机分成正常对照组 (NG)、肢体单纯缺血组 (IG)和缺血再灌注组 (IR)。运用免疫组化技术 ,分别测定TIMP - 1和MMP - 3在关节软骨中不同时相的表达变化并进行半定量分析 ,观察关节软骨病理改变及蛋白多糖 (PG)的变化。结果　缺血再灌注后 ,关节软骨中的MMP - 3和TIMP - 1表达均有增加 ,但MMP - 3增加的幅度大于TIMP ,导致MMP - 3/TIMP - 1比值增大 ,与再灌注后引起的关节软骨损伤相关。结论　MMP/TIMP的失平衡表达是导致缺血再灌注后关节软骨损伤的重要因素     

前交叉韧带切除后股骨关节软骨变化的初步实验研究

目的探讨切除兔膝关节前交叉韧带（ACL）后，膝关节软骨病理学和影像学的改变，为临床选择适当时机处理ACL断裂提供有用的实验依据。方法健康新西兰大白兔30只，随机分成5组，每组各6只，其中3～5组在实验过程中各有2只动物死亡。双侧膝关节自体对照，右侧膝关节切断ACL作为阳性对照侧，左侧膝关节仅行膝关节切开术为假手术阴性对照侧。分别于术后4、8、11、15周和21周行膝关节正侧位X光检查，并于相对应时间点处死实验动物，对股骨关节面软骨进行损伤评分、软骨masson染色和电镜检查，检测不同时间点关节软骨的损伤程度。结果与阴性对照侧比较，ACL切除阳性侧的动物模型8周前大体标本肉眼观察，关节软骨并未发现明显异常，但masson染色和电镜观察结果显示关节软骨组织结构和细胞结构在4周已发生较轻微的病理改变，8～15周出现明显的软骨退变，21周时软骨可见破坏性改变。结论兔膝关节ACL切除后股骨关节面软骨4周时出现退变改变，并且时间越长，病变越明显，提示临床在处理膝关节ACL损伤时，应早期采用干预手段。     

Experimental study on histological changes of articular cartilage of femoral head under nonweight-bearing conditions]

Histological changes of articular cartilage of the femoral head in the nonweight-bearing conditions were investigated using 10-week-old Wistar rats whose hind limbs had been unilaterally transected. At 2 weeks after limb transection, decreased DNA synthesis in chondrocytes and depletion of glycosaminoglycan in the cartilage matrix in the intermediate zone of the articular cartilage were observed. After 8 weeks, articular cartilage thickness decreased significantly, and at 16 weeks the number of chondrocytes diminished in comparison with those of a weight-bearing femoral head. At 20 weeks, chondrocyte death and reduced width of articular cartilage became evident. No osteoarthritic changes, however, were observed under nonweight-bearing conditions. These findings suggest that weight-bearing is very important in maintaining of both the structure and metabolism of the articular cartilage.     

肢体缺血再灌注损伤对关节滑膜的影响

目的探讨肢体缺血再灌注(IR)对关节滑膜的损伤及其机制。方法80只新西兰大白兔随机分成正常组、缺血组和再灌注组(缺血8h后再灌注);分别于缺血后4、6、8、10h,再灌注1、3、6、12、24、72h和1、2、4、8、12周。取滑膜组织测定丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)及乳酸的含量,观察形态学变化并作滑膜组织血管标记和多形核细胞(PMN)计数。结果IR早期滑膜组织有不同程度的变性和坏死,在随后的修复过程中毛细血管出现严重的狭窄和闭塞;SOD在缺血阶段即明显降低,持续到IR后8周;IR组MDA显著高于对照侧、缺血组和正常组;自缺血4h～IR2周,乳酸含量持续在高水平;PMN计数:IR组显著高于对照组。免疫组化标记显示IR8～12周血管数较健侧减少(P<0.05)。结论IR损伤早期以组织的变性坏死为主,之后患侧逐渐演变成慢性滑膜炎和创伤性关节炎。修复过程中微循环障碍及代谢产物长期滞留和PMN作用可能是影响其修复的重要因素。     

培养软骨移植修复兔生长板缺损

目的 将体外培养软骨移植修复兔生长板缺损,防止生长板缺损早闭造成的肢体发育畸形。方法 分离收集1月龄兔关节软骨细胞,经离心管内培养形成软骨。将培养2周软骨植入6周龄兔胫骨上端生长板缺损区,于4、16周时对术肢行X线摄片、组织学及免疫组织化学等检查。结果 兔胫骨上端生长板缺损区移植培养软骨4周时,胫骨无明显畸形发生,组织学检查显示生长板缺损由软骨充填,Ⅱ型胶原免疫组织化学染色阳性。16周时移植侧胫骨仍无明显畸形,组织学检查显示生长板已近闭合。而对照侧胫骨发生严重畸形,生长板闭合。结论 培养软骨异体植入兔生长板缺损,可替代缺损的生长板软骨组织,维持肢体正常生长,防止肢体发育畸形。     

卵巢切除对大鼠关节内骨折后软骨愈合的影响

目的探讨骨质疏松对大鼠关节内骨折后软骨愈合的影响。方法16只4.5月龄的雌性SD大鼠分为两组,实验组行双侧卵巢切除,对照组施行假手术。10周后,经手术制造右胫骨平台内髁劈裂骨折,克氏针交叉内固定。术后大鼠自由活动,6周后全部处死,标本行大体和组织学观察。结果所有标本骨折均愈合。实验组胫骨平台内侧关节软骨多不平整伴轻度塌陷,软骨裂隙依稀可辨,色泽稍暗;对照组内侧关节软骨多平整光滑,软骨裂隙消失。HE染色光镜观察发现,实验组关节软骨裂隙处可见较多纤维组织,透明样软骨呈岛状散在分布于关节表面;对照组多为透明样软骨,细胞排列较规则,但未见明显分层及潮线。结论卵巢切除导致大鼠骨质疏松,延缓了关节内骨折后软骨愈合的进程,且软骨愈合质量较差。     

Histological and clinical responses of articular cartilage to low-level laser therapy: Experimental study

This study was carried out to evaluate the effects of low-level laser irradiation on experimental lesions of articular cartilage. A standard lesion was practised on the femoral trochlea of both hindlimbs of 20 clinically normal Californian rabbits. These animals were divided into two groups of 10 individuals each, depending on the laser equipment used for treatment. Onc group was treated with He-Ne laser (8 J cm^-2, 632.8 nm wavelength) and the other with infra-red (IR) laser (8 J cm^-2, 904 nm wavelength). In both groups, five points of irradiation to the right limb alone were irradiated per session for a total of 13 sessions, applied with an interval of 24 h between sessions. These points were the following: left and right femoral epicondyles, left and right tibial condyles and the centre of articulation. The distance between these points was approximately 1 cm. The untreated left limb was left as a control. During treatment, extension angle and periarticular thickness were considered. At the end of the treatment, samples were collected for histopathologi-cal study and stained with: Haematoxylin-Eosin, PAS and Done. The results show a statistically higher anti-inflammatory capacity of the IR laser (p < 0.0001). The functional recovery was statistically similar for both treatments (p < 0.176). Histological study showed, at the end of the treatment, hyaline cartilage in the IR group, fibrocartilage in the He-Ne group and granulation tissue in the control limbs. Clinical and histological results indicated that this laser treatment had a clear anti-inflammatory effect that provided a fast recuperation and regeneration of the articular cartilage.     

共培养体系在关节软骨组织工程中的应用研究

软骨组织工程是未来修复关节软骨的重要策略,但面临着软骨细胞数量不足,体外培养去分化以及分化方向难以控制等瓶颈。共培养体系的提出为这些问题提供了新的解决方式。一系列的研究发现,共培养体系可以阻止软骨细胞在体外培养的去分化现象,并促使已发生去分化的软骨细胞实现再分化,同时促进体系中干细胞的软骨分化以及抑制其肥大化进程。本综述通过对国内外应用在软骨组织工程的共培养研究进行概述,总结共培养体系对于软骨组织工程软骨形成的作用,同时探讨其积极作用的机制。     

Ilizarov技术对关节软骨病理改变的实验观察

目的：了解在Ilizarov技术下,受牵拉的实验踝关节软骨之间的压力改变对关节软骨的影响,为临床提供理论依据。方法：在18只实验狗左后足踝关节处分别装上Ilizarov外固定支架,采用1mm/d的牵拉速度,先制造内翻畸形,时间3周,致踝关节内翻15°,摄X线片证实后,停止牵拉3周,再以相同的速度（1mm/d）矫正畸形,时间3周。并于第3、7、9周（分组为：A组、B组、C组）取实验足内侧关节软骨和健足内侧关节软骨（D组）,通过HE染色,观察内侧关节软骨形态学改变。通过免疫组织化学染色,应用软件ImagePro Plus6.0取得图像灰度值,用SPSS13.0进行统计学处理。使用透射电镜观察软骨的显微结构。结果：①Mankin得分：手术后A组和B组Mankin得分差异有统计学意义（P=0.043〈0.05）;手术后B组和C组Mankin得分差异有统计学意义（P=0.038〈0.05）。②灰度值：A组和B组比较,P=0.047〈0.05,差异有统计学意义;B组和C组比较,P=0.045〈0.05,差异有统计学意义;A组和D组比较,P=0.039〈0.05,差异有统计学意义;C组和D组比较,P=1.23〉0.05,差异无统计学意义。结论：在Ilizarov牵张技术牵拉下,当踝关节软骨面之间压力增大时,关节软骨会发生压力性坏死;当关节软骨面之间压力逐渐减小后,关节软骨可逐渐恢复再生。     

Matrix metalloproteinases and inhibitor in knee synovial fluid as cartilage biomarkers in rabbits: the effect of high-intensity jumping exercise

OBJECTIVE: To study the cartilage injury of knee joint in a rabbit model under high-intensity jumping training and to investigate if levels of matrix metalloproteinase-1 (MMP-1), matrix metalloproteinase-3 (MMP-3), and tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1 (TIMP-1) in synovial fluid (SF) can be used to predict early sports injury of articular cartilage effectively. MATERIALS AND METHODS: Forty New Zealand white rabbits were divided into two groups randomly: untreated control group (CTRL, n = 8) and jumping training group (TG, n = 32). Concentrations of MMP-1, MMP-3, and TIMP-1 in SF were measured by ELISA assays at 4 and 8 weeks, respectively. Rabbits were euthanized at 4 and 8 weeks, and knee joints were taken out to be examined histologically. Sulfated glycosaminoglycan (GAG) content, thickness of cartilage and subchondral bone, dead cell ratio, and Mankin grades were measured. RESULTS: At 4 weeks, sulfated GAG content, thickness of subchondral bone, and Mankin grades in TG were significantly higher than control. After 8 weeks, the TG cohort had a further increase in the articular cartilage injury. SF levels of MMP-3, TIMP-1, and MMP-3/TIMP-1 in TG were significantly higher than control, and the level of these biomarkers was significantly associated with the severity of the articular cartilage pathology. CONCLUSIONS: Repetitive and high-intensity jumping movement may induce sports injury in the knee joint cartilage. MMP-1, MMP-3, TIMP-1, and MMP-3/TIMP-1 in the SF may accurately predict the severity and pathological characteristic of the joint cartilage injury.