补肾益气活血方对实验性膝骨关节炎兔关节软骨组织形态学的影响

背景：目前治疗膝骨关节炎的药物主要是非类固醇类药，应用后可产生胃肠道副作用。研究表明，补肾益气活血方能明显改善膝骨关节炎患者关节疼痛和功能，并且副作用较小。目的：通过建立兔膝关节骨关节炎模型，探讨补肾益气活血方对兔病变膝关节软骨病理过程的影响。设计：以实验动物为研究对象，随机对照观察研究。单位：一所大学动物实验中心。材料：健康雄性新西兰兔36只，体质量2．0．3．0kg。方法：实验于2002-01／2003-01在广州中医药大学动物实验中心完成。新西兰兔36只，建立Hulth膝骨关节炎模型，术后随机分成3组：模型组、醋氨酚组和补肾益气活血方组。各组采取相应的处理方法，术后4，8和12周取材，进行组织病理学评估。主要观察指标：主要结局：各组关节软骨病理改变积分。次要结局：①各组关节软骨肉眼观察。②各组关节软骨光镜观察：结果：模型组、醋氨酚组、补肾益气活血方组关节软骨病理变化总积4周分别为(18．50&;#177;1．00)，(14．25&;#177;1．26)，(11．75&;#177;2．22)分；12周分别为(30．75&;#177;1．26)，(22．00&;#177;3．16)，(17．75&;#177;2．21)分。各组关节软骨病理变化总积分、软骨细胞病理改变积分和软骨表层病理改变积分依次为模型组&;gt;醋氨酚组&;gt;补肾益气活血方组。组问比较差异均有显著或非常显著性意义。结论：补肾益气活血方能延缓膝骨关节炎的病理过程，达到防治膝骨关节炎的作用。     

全身振动对兔膝骨性关节炎关节软骨和软骨下骨的影响

目的:探讨全身振动(whole body vibration, WBV)对兔膝骨关节炎(osteoarthritis, OA)关节软骨的保护作用和软骨下骨重塑的影响。方法:48只新西兰大白兔分为四组:空白对照组(CON组)、骨关节炎对照组(ACLT组)、盐酸氨基葡萄糖组(GH组)、全身振动组(WBV组),每组12只。CON组不进行任何干预;ACLT组给予造模手术后不进行干预;GH组动物造模手术8周后进行盐酸氨基葡萄糖灌胃;WBV组在造模术后8周,使用WBV治疗仪进行干预。造模术后12周,取动物血液进行Elisa检测,取左侧胫骨近端进行大体标本观察,取左侧胫骨近侧进行HE染色、番红O-固绿染色、甲苯胺蓝染色,用于软骨组织学的Mankin评分和软骨下骨组织形态计量学分析。结果:CON组、WBV组软骨下骨骨小梁面积百分比,骨小梁数量均显著高于ACLT组。两组的骨小梁分离度均显著低于ACLT组和GH组。GH组骨小梁分离度亦显著低于ACLT组。骨小梁宽度各组间差异无显著性意义。ACLT组CTX-Ⅱ值较CON组显著升高,WBV组和GH组的CTX-Ⅱ值均较ACLT组显著降低。ACLT组PⅡANP值较CON组显著降低,GH组的PⅡANP值亦较ACLT组显著降低,WBV组的PⅡANP值与ACLT组差异无显著性意义,显著降低。结论:WBV治疗增加了兔OA关节胫骨软骨下骨骨小梁面积百分比、骨小梁数量,降低骨小梁分离度,降低膝OA兔的血清CTX-Ⅱ水平,有利于延缓兔OA关节软骨退变。     

补肾益气活血方对实验性膝骨关节炎兔关节软骨组织形态学的影响

背景目前治疗膝骨关节炎的药物主要是非类固醇类药,应用后可产生胃肠道副作用.研究表明,补肾益气活血方能明显改善膝骨关节炎患者关节疼痛和功能,并且副作用较小.目的通过建立兔膝关节骨关节炎模型,探讨补肾益气活血方对兔病变膝关节软骨病理过程的影响.设计以实验动物为研究对象,随机对照观察研究.单位一所大学动物实验中心.材料健康雄性新西兰兔36只,体质量2.0～3.0kg.方法实验于2002-01/2003-01在广州中医药大学动物实验中心完成.新西兰兔36只,建立Hulth膝骨关节炎模型,术后随机分成3组模型组、醋氨酚组和补肾益气活血方组.各组采取相应的处理方法,术后4,8和12周取材,进行组织病理学评估.主要观察指标主要结局各组关节软骨病理改变积分.次要结局①各组关节软骨肉眼观察.②各组关节软骨光镜观察.结果模型组、醋氨酚组、补肾益气活血方组关节软骨病理变化总积4周分别为(18.50±1.00),(14.25±1.26),(11.75±2.22)分;12周分别为(30.75±1.26),(22.00±3.16),(17.75±2.21)分.各组关节软骨病理变化总积分、软骨细胞病理改变积分和软骨表层病理改变积分依次为模型组＞醋氨酚组＞补肾益气活血方组.组间比较差异均有显著或非常显著性意义.结论补肾益气活血方能延缓膝骨关节炎的病理过程,达到防治膝骨关节炎的作用.     

组织工程化关节软骨的研究进展

关节软骨属于透明软骨,组织代谢活性较低,创伤及退变等所致的软骨损伤难以自我修复或以纤维软骨、纤维组织所填充替代。这种损伤可涉及全层关节软骨和软骨下骨,表现为关节的疼痛和功能障碍。两个半世纪以来,人们一直致力于探索修复软骨缺损的最佳途径和方法,其中包括软骨刨削、钻孔、微骨折术、软骨组织移植术等,这些治疗方法均存在不同程度的限制如:供体来源不足、免疫排斥、生成软骨不佳、远期效果不好等,远不能满足临床应用的需要。     

关节软骨退化性骨性关节炎的修复与运动

学术背景:研究表明,强度大、持续时间长的运动会对关节软骨产生一些负面的影响。目的:阐述骨性关节炎的发病机制以及运动和骨性关节炎发生的关系,并综述骨性关节炎的治疗方法,以期对骨性关节炎针对性的预防和治疗有所帮助。检索策略:检索1998/2007highwire Stanford.关于运动与骨性关节炎研究的文献,检索词为Osteoarthritis和Exercise。文献评价:初检文题中含有Osteoarthritis和Exercise得到137篇文献。阅读标题和摘要进行初筛,引用文献37篇,其中动物实验和在体、离体、细胞学实验33篇,综述、述评、讲座类文献4篇。资料综合:①软骨组织由软骨细胞、定位在细胞外膜上的胶原纤维、蛋白多糖、水等组成。②骨性关节炎时软骨组织发生变化;炎症加剧软骨的退化;重复的机械性压力和运动训练与骨性关节炎的形成高度相关。③骨性关节炎的治疗包括:药物治疗、手术治疗、软骨细胞移植、运动疗法和基因治疗。结论:关节受伤会增大骨性关节炎发生的危险,关节重复的承受高负荷压力更易使运动者关节受伤和退化。造成关节软骨退化的原因很多,机械负荷能够使软骨组织基质发生改变。关节软骨退化的发生和体育运动的关系密切相关。高强度的运动与人们骨性关节炎的发生相关。目前,尚未发现能使软骨组织损伤痊愈的治疗方法。基因治疗能加快和改善软骨组织的修复。     

组织工程化软骨修复关节软骨缺损

背景：目前治疗软骨缺损的方法均有明显缺陷,组织工程软骨修复关节软骨缺损为微创治疗软骨缺损提供了新方法。目的：总结组织工程软骨应用于修复关节软骨缺损的新进展。方法：由第一作者用计算机检索万方数据库（2000/2010）和PubMed数据库（2000/2010）,检索词分别为＂软骨缺损,组织工程软骨＂和＂articular cartilage defects,tissue-engineered cartilage＂,语言分别设定为中文和英文。从组织工程软骨及其新进展2方面进行总结,对组织工程软骨的发展及构建等方面进行介绍。共检索到666篇文献,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入23篇文章。结果与结论：近年来随着细胞支架材料的不断发展和组织构建技术的日趋成熟,结合活性细胞和支架的组织工程软骨为微创修复关节软骨缺损提供了良好的治疗手段及方法,组织工程软骨修复软骨缺损是完全可行的,C-GP凝胶与种子细胞相容性好,可做为组织工程软骨的理想支架,但细胞支架的制备及选择仍然是组织工程软骨的热点和难点。     

雌兔去势对膝关节软骨及关节液和血清中透明质酸的影响

目的：观察雌激素水平变化对兔膝关节软骨及关节液和血清中透明质酸的影响。方法：56只雌兔随机分为4组，A组正常对照，B组关节固定，为OA模型组，C组切除卵巢后不补充雌激素，D组切除卵巢后补充雌激素，分别于第2、4、6、8周抽血和关节液，测定HA水平，并取右股骨内侧髁软骨组织进行光镜和电镜观察。结果：B、C组关节液HA均下降，血清HA均上升，与A组比较差异有显著性意义（P〈0．05），D组关节液和血清HA与A组比较均无显著性差异（P〉0．05）；标本观察显示，B、C两组关节软骨均有OA改变，但B组重于C组，D组软骨退变程度较C组轻。结论：雌激素水平下降，可致软骨退变．关节液及血清HA水平发生变化，其比值下降明显。雌激素水平下降可能关系到OA的发生发展，关节液HA及血清HA比值下降，血清HA升高可能是OA的重要指标。     

组织工程化软骨修复关节软骨缺损

背景:目前治疗软骨缺损的方法均有明显缺陷,组织工程软骨修复关节软骨缺损为微创治疗软骨缺损提供了新方法.目的:总结组织工程软骨应用于修复关节软骨缺损的新进展.方法:由第一作者用计算机检索万方数据库(2000/2010)和PubMed 数据库(2000/2010),检索词分别为"软骨缺损,组织工程软骨"和"articular cartilage defects,tissue-engineered cartilage ",语言分别设定为中文和英文.从组织工程软骨及其新进展2 方面进行总结,对组织工程软骨的发展及构建等方面进行介绍.共检索到666 篇文献,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入23 篇文章.结果与结论:近年来随着细胞支架材料的不断发展和组织构建技术的日趋成熟,结合活性细胞和支架的组织工程软骨为微创修复关节软骨缺损提供了良好的治疗手段及方法,组织工程软骨修复软骨缺损是完全可行的,C-GP 凝胶与种子细胞相容性好,可做为组织工程软骨的理想支架,但细胞支架的制备及选择仍然是组织工程软骨的热点和难点.     

骨髓间充质干细胞构建组织工程软骨修复兔关节软骨缺损的实验研究

目的:体外培养骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells,BM-MSCs)并以壳聚糖作为组织工程细胞外支架构建组织工程软骨,探讨其在软骨组织工程中的应用.方法:分离兔BM-MSCs并进行体外传代培养.观察细胞形态及其变化,检测免疫表型CD71的表达;绘制并比较不同代次细胞的生长曲线.传代培养后,检测第2、3、4代BM-MSCs的软骨特异性Ⅱ型胶原(collagenⅡ,ColⅡ)的mRNA的表达.取6只新西兰成年白兔,随机分为两组,A组为单纯壳聚糖支架修复组,B组为壳聚糖支架复合BM-MSCs修复组.分别于术后4、8周处死动物,观察新生区软骨组织修复情况.结果:体外培养获得高纯度且传代能力强的BM-MSCs.修复术后4周,A组仅有纤维组织增生,甲苯胺蓝染色较淡;B组关节软组织缺损处有软骨样组织及胶原生成.术后8周,B组关节软骨缺损处有较明显的软骨组织增生;A组仅在与正常软骨交界处有少量的软骨组织生成;免疫组织化学显示B组ColⅡ有表达.结论:密度梯度离心法联合差速贴壁法能提高BM-MSCs的纯度,通过该途径获得的BM-MSCs可作为软骨组织工程的种子细胞.壳聚糖是比较理想的新型软骨组织工程支架,以BM-MSCs复合壳聚糖构建的组织工程软骨能够较好地修复兔关节软骨缺损.     

姜黄素保护关节软骨抑制骨关节炎的作用和机制

背景：研究证实姜黄素具有抗炎抗氧化抗凋亡作用。目的：综合阐述姜黄素保护关节软骨及抑制骨关节炎等方面的机制和作用。方法：作者检索1973至2014年 PubMed、Embase、Elseveir数据库文献。检索词为“Osteoarthritis, curcumin,chondrocyte,articular cartilage”,按照事先制定的标准逐一评价纳入研究的文献,提取有效资料进行综合分析。结果与结论：姜黄素可通过抑制氧化作用酶,清除自由基,完成抗氧化作用,从而防止骨关节炎的发生和进展。姜黄素抑制基质金属蛋白酶的对软骨基质的消耗,增加Ⅱ型胶原的产生。姜黄素通过抑制胞浆型磷脂酶A2,环氧化酶2,脂氧合酶5,从而完成抗炎反应。姜黄素抑制白细胞介素1β导致的线粒体肿胀和凋亡,完成抗凋亡作用。临床研究提示,姜黄素或者其衍生物骨关节炎患者膝关节功能、关节疼痛等均有改善。高浓度姜黄素对体外培养的细胞和组织有毒性作用。     

人关节软骨脱细胞基质制备实验

背景对天然的细胞外基质进行处理,剔除其抗原成分,保留了组织结构的完整性,这种材料具有良好的生物相容性,能为细胞创造尽可能接近体内的培养环境,因此应是组织工程中细胞培养支架的首选.目的制备人关节软骨脱细胞基质,为进一步研究关节软骨基质作为细胞外支架材料提供方法学资料.设计以骨组织标本为实验对象,单一样本研究.单位解放军总医院骨科研究所.材料实验于2004-01/05在解放军总医院骨科研究所完成.材料来自因股骨颈头下型骨折行关节置换而切除的股骨头.方法切取人关节软骨,剪裁成3.5 mm×4.5 mm×2.0mm大小共10块,冻干处理12h,采取化学去污剂Triton X-100及DNA酶和RNA酶等试剂制备脱细胞的人关节软骨.用苏木精-伊红、番红O及软骨蛋白聚糖免疫组化染色等方法进行关节软骨脱细胞定性检测.主要观察指标脱细胞关节软骨的组织学观察以及软骨蛋白聚糖免疫组织化学染色结果.结果①苏木精-伊红染色、番红O染色均显示细胞陷窝内已无细胞结构.②软骨蛋白聚糖免疫组织化学染色阳性,提示脱细胞关节软骨基质内仍存在软骨蛋白聚糖.结论人关节软骨冻干后,经去污剂-酶等处理方法可脱去软骨的细胞成分,成功制备人关节软骨脱细胞基质.其中保留的软骨蛋白聚糖可能仍存在原有的耐压特性.     

三种生物材料修复兔关节软骨缺损的性能对比

背景:聚乙烯醇水凝胶目前普遍被认为是一种在临床上非常有前途的关节软骨替代材料.聚酰胺66是一种具有高强度、高韧性和良好稳定性的聚合物,在工程和医学领域已获得广泛应用.聚氨酯具有良好的组织相容性和血液相容性,在合成材料中,聚氨酯在软骨修复方面表现出其独特的优势.目的:比较多孔网状聚乙烯醇,聚氨酯,聚酰胺66生物材料修复兔关节软骨缺损的效果,探索性能更加优异的软骨支架材料.方法:在36只兔髌股关节面上制造软骨缺损模型后按随机数字表法分为4组,每组9只.聚乙烯醇植入组、聚氨酯植入组、聚酰胺66植入组分别在软骨缺损处相应植入生物材料,对照组不做任何处理.植入4,8,12周后观察兔行为形态及膝关节局部组织形态学变化,对植入后12周修复组织进行组织学评分.结果与结论:生物材料植入后兔大体形态观察伤口无感染,关节活动度好.植入后12周,植入组材料与周边组织融为一体,周边软骨未见明显退行性变:对照组整个观察期内,修复区表面不平整,与周围软骨分界清楚,有纤维状物覆盖.组织学评分显示聚乙烯醇植入组与聚氨酯植入组差异无显著性意义(P>0.05),优于聚酰胺66植入组及对照组(P<0.05).提示多孔聚乙烯醇,聚氨酯生物材料具有良好的组织相容性及替代关节软骨的功能.     

聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物修复髌股关节软骨缺损

背景:传统的方法修复软骨损伤,发生退变.聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物具有良好的生物相容性,根据需要调节降解速度等性能,能在修复软骨损伤方面具有应用前景.目的:观察以聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物为载体修复兔关节软骨缺损的可行性.方法:选取2月龄新西兰兔骨髓培养,导间充质干细胞向软骨细胞分化.第3代细胞与聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物共培养制成聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物.建立兔髌股关节股骨髁部缺损模型,右侧36个膝关节植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物,侧18膝植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物,18膝造成缺损后留作空白对照.术后4,,12,4,6,8周取材,大体及组织学观察,织学评分.结果与结论:聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物修复大鼠缺损后,骨细胞分布较均一,泽与正常软骨相似,正常软骨界限消失,面细胞平行于关节面,层细胞排列紊乱,胞呈团状,质异染广泛,骨下骨形成及潮线恢复正常,周围正常软骨连接良好.而单纯植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物或缺损后未处理大鼠缺损边缘细胞呈团块状增生,部为纤维组织.提示骨髓基质细胞源性软骨细胞是修复关节软骨缺损较理想的种子细胞,乳酸/聚羟基乙酸共聚物适合作为组织工程修复关节软骨缺损的支架材料,有良好的应用前景.     

A comparison study of different decellularization treatments on bovine articular cartilage

Previous researches have emphasized on suitability of decellularized tissues for regenerative applications. The decellularization of cartilage tissue has always been a challenge as the final product must be balanced in both immunogenic residue and mechanical properties. This study was designed to compare and optimize the efficacy of the most common chemical decellularization treatments on articular cartilage. Freeze/thaw cycles, trypsin, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), sodium dodecyl sulfate (SDS), and Triton‐X 100 were used at various concentrations and time durations for decellularization of bovine distal femoral joint cartilage samples. Histological staining, scanning electron microscopy, DNA quantification, compressive strength test, and Fourier‐transform infrared spectroscopy were performed for evaluation of the decellularized cartilage samples. Treatment with 0.05% trypsin/EDTA for 1 day followed by 3% SDS for 2 days and 3% Triton X‐100 for another 2 days resulted in significant reduction in DNA content and simultaneous maintenance of mechanical properties. Seeding the human adipose‐derived stem cells onto the decellularized cartilage confirmed its biocompatibility. According to our findings, an optimized physiochemical decellularization method can yield in a nonimmunogenic biomechanically compatible decellularized tissue for cartilage regeneration application.     

软骨细胞、胶原纤维及蛋白多糖在家兔不稳定膝关节软骨退变进程中的变化

背景:膝关节外伤可引起膝关节不稳定,其运动轨迹发生改变,继而可致关节软骨损伤,关节软骨中的主要成分软骨细胞、胶原纤维及蛋白多糖早期将发生变化.目的:比较研究两种家兔不稳定膝动物模型软骨退变进程中软骨细胞、胶原纤维、蛋白多糖变化,探讨早期不稳定膝关节软骨退变的发生机制.方法:取大耳白兔50只,随机分为3组前交叉韧带切除组、内侧副韧带+半月板切除组分别切除右后肢前交叉韧带、右后肢内侧副韧带和半月板,正常对照组不干预,分别在建模1,2,3,4和5周后分批于膝股骨内髁软骨取材,进行软骨组织大体和组织学观察、软骨损伤程度Markin评分;测定软骨组织蛋白多糖及软骨基质中胶原纤维含量.结果与结论:不同时期的不稳定膝关节软骨有程度不一的软骨细胞凋亡.除前交叉韧带切除组第1周外,各时间点两手术组Mankin评分均高于正常对照组(P＜0.05),以术后5周组最为显著.前交叉韧带切除组术后3,4周软骨细胞变性,蛋白多糖丢失,术后第5周软骨退变更加显著,内侧副韧带+半月板切除组变化较前交叉韧带切除组严重.前交叉韧带切除组3,4,5周及内侧副韧带+半月板切除组2,3,4,5周软骨胶原纤维明显低于正常对照组(P＜0.05).结果表明,膝骨关节不稳定,早期关节软骨退变的程度与软骨细胞数目的减少、胶原纤维网的破坏和蛋白多糖的丢失有关,软骨退变过程中存在软骨修复.     

Metalloproteases of human articular cartilage that digest cartilage proteoglycan at neutral and acid pH.

Extracts of human articular cartilage contain proteases capable of degrading the proteoglycan component of cartilage matrix at neutral and acid pH. These enzymes have been partially purified by ion exchange chromotography and characterized by disc electrophoresis, inhibition patterns, and action of proteoglycan. Three distinct metalloproteases are described. A neutral protease that digests proteoglycan subunit optimally at pH 7.25 has been purified up to 900-fold. It is strongly inhibited by o-phenanthroline, alpha-2-macroglobulin, and egg white, and to a lesser extent by D-penicillamine and EDTA. Inhibition by chelating agents is reversed by cobalt, zinc, and ferrous ions. Two acid metalloproteases, distinct from cathespins B1, D, and F, digest proteoglycan subunit at pH 4.5 and 5.5. Both are inhibited by o-phenanthroline and activity is restored by cobalt, zinc, or ferrous ions. With electron microscopy, it was found that cartilage slices were depleted of ruthenium red-staining matrix proteoglycan after incubation in vitro with a partially purified cartilage extract at neutral pH. Sedimentation, gel chromatography, sodium dodecyl sulfate-gel electrophoresis, and immuno-diffusion studies of digests of isolated proteoglycan fraction produced by the partially purified cartilage extract at neutral and acid pH confirmed that the cartilage enzymes act only on the protein component of proteoglycan subunit, producing fragments with 5 to 12 chondroitin sulfate chains. The link proteins were not digested.     

兔膝关节软骨及软骨下骨改变生存环境后的转归

目的应用关节镜灌洗术、软骨下钻孔术、骨膜或软骨膜移植等方法治疗关节软骨损伤,透明软骨得不到真正的修复。因此以自体或异体软骨细胞、骨髓基质细胞为种子细胞修复关节软骨并观察关节透明软骨细胞和骨髓基质细胞在体内不同微环境中的变化。方法新西兰兔9只,在股骨髁髌骨滑车关节面钻取两个直径2.5mm、深3mm的骨软骨块,将软骨面向下、软骨下骨向上原位倒置,分别于4,8,12周取材,做大体观察和苏木精-伊红(HE)染色、safranin-O染色、II型胶原免疫组化。结果4周时倒置体表面有纤维组织覆盖,原关节软骨细胞形态结构正常。8～12周,倒置体表面有纤维软骨再生,原关节透明软骨基本保持其原有特性。结论以骨松质为支架的骨髓基质细胞未能完全修复关节软骨损伤。修复关节软骨最好采用同一组织来源的透明软骨细胞。