CT增强软骨成像技术的研究进展

骨性关节炎(osteoarthritis,OA)发病率高,致残率高,造成社会经济负担重.骨性关节炎晚期的病变不可逆转,其早期主要表现为关节软骨糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG)含量的丢失,而这个阶段的病理过程是可逆的.因此,无创监测关节软骨GAG含量的变化成为早期诊断及治疗骨关节炎的重要手段.CT增强软骨成像技术(contrastenhanced computed tomography,CECT)是一种新兴的检测关节软骨GAG含量变化的影像诊断技术.本文就CECT软骨成像技术定量检测关节软骨GAG含量的研究进展做一综述.     

COX-2在膝关节骨性关节炎软骨中表达及临床意义

目的研究环氧化酶-2基因在膝关节骨性关节炎（osteoarthritis,OA）患者软骨组织的表达及其临床意义。方法对40例膝关节骨性关节炎取患者软骨组织设为OA组和7例膝关节正常软骨组织设为对照组。分别提取两组软骨组织RNA和总蛋白,通过RT-PCR检测各组COX-2mRNA转录水平以及COX-2基因表达蛋白Westernblot分析。结果 RT-PCR结果显示OA组出现大小约700bp条带,对照组扩增条带不明显;Western blot分析结果OA组COX-2基因表达蛋白明显,两组间灰度比有显著差异（〈0.05）。结论 COX-2基因及其表达蛋白在膝关节骨性关节炎软骨组织损害过程中起到重要作用。     

乳腺癌的相衬成像

目的:应用相衬成像技术观察和分析良、恶性乳腺肿瘤的区别。方法:使用上海光源同步辐射装置对人体乳腺肿瘤离体标本行相衬CT检查。共选取3例人体早期乳腺癌标本(早期浸润型导管癌)和3例乳腺腺瘤样本,对两组图像进行三维重建和比较,并采用灰度共生矩阵提取两组CT图像的纹理特征。结果:良、恶性肿瘤的CT图像有明显差别。三维重建结果清晰地显示肿瘤周围的脂肪组织和肿瘤内部散在的脂肪组织,可用于早期良、恶性肿瘤的鉴别诊断。图像纹理参数也显示两组图像间存在显著统计学差异(P0.001)。结论:相衬成像能充分显示乳腺正常组织和病变组织的细节。     

关节镜下关节清理术对膝关节骨性关节炎的疗效观察

目的 探讨关节镜下关节清理术对膝关节骨性关节炎(OA)的疗效现察.方法 分析对膝关节骨性关节炎患者32例采用关节镜下关节清理术.结果 对Ⅰ,Ⅱ度关节软骨退变病人疗效肯定,术后评估:优良率75%(术后2年).Ⅲ度关节软骨退变病人术后远期效果较差.术前及术后远期比较关节清理术不能延缓X线上的骨性退变表现.结论 关节镜有利于膝关节OA的早期诊断,对早期膝关节骨性关节炎患者有良好疗效,具有创伤小,恢复快,患者易于接受的特点.同时对于Ⅲ度关节软骨退变病人术后远期效果较差.     

关节腔内注射医用臭氧对兔膝骨性关节炎模型基质金属蛋白酶-9表达的影响

目的观察膝关节腔内注射医用臭氧对兔膝骨性关节炎模型关节软骨中基质金属蛋白酶-9表达的影响。方法健康家兔30只,随机分为对照组(空气组)、骨性关节炎组(OA组)和医用臭氧组(25μg/ml),使用Hulth法复制出膝骨性关节炎(OA)模型。分别在造模成功时和处死前测定兔膝关节活动度,末次注射后3 d处死实验兔,免疫组化方法与Western blot方法检测关节软骨中MMP-9蛋白的表达变化,RT-PCR方法检测关节软骨中MMP-9 mRNA水平的变化。结果造模成功后,OA组和医用臭氧组兔膝关节活动度均显著降低,但是采用医用臭氧治疗后,医用臭氧组兔膝关节活动度显著升高。OA组兔关节软骨中MMP-9蛋白与mRNA的表达水平比对照组显著升高,但臭氧组兔膝关节MMP-9蛋白与mRNA的表达显著降低。结论降低关节软骨中基质金属蛋白酶-9的表达可能是医用臭氧有效治疗膝关节炎的作用机制之一。     

关节腔内注射医用臭氧对兔膝骨性关节炎模型基质金属蛋白酶-13表达的影响

目的观察膝关节腔内注射医用臭氧对兔膝骨性关节炎模型关节软骨中基质金属蛋白酶-13表达的影响。方法健康家兔30只,随机分为对照组(空气组)、骨性关节炎组(OA组)和医用臭氧组(25μg/ml),使用Hulth法复制出膝骨性关节炎(OA)模型。分别在造模成功时和处死前测定兔膝关节活动度,末次注射后3 d处死实验兔,免疫组化方法与Western blot方法检测关节软骨中MMP-13蛋白的表达变化,RT-PCR方法检测关节软骨中MMP-13 mRNA水平的变化。结果造模成功后,OA组和医用臭氧组兔膝关节活动度均显著降低,医用臭氧组兔膝关节活动度显著升高。OA组兔关节软骨中MMP-13蛋白与mRNA的表达水平显著升高,但是采用医用臭氧治疗后,臭氧组兔膝关节MMP-13蛋白与mRNA的表达水平显著降低。结论降低关节软骨中基质金属蛋白酶-13的表达可能是医用臭氧有效治疗膝关节炎的作用机制之一。     

骨性关节炎软骨下骨病变机制研究进展

长期以来对骨性关节炎(osteoarthritis,OA)中关节软骨的改变进行较为深入的研究,但对软骨下骨的改变研究相对较少,而软骨下骨的改变是OA进程中所必需的病理变化.近年研究发现软骨下骨改变在OA发病过程中起着积极作用,软骨下骨硬化或软化不仅是OA发生的结果,而且与其发生发展密切相关,提示OA治疗既应关注软骨变化,又要预防软骨下骨退变.该文从软骨下骨的生物力学、骨重塑、分子生物学等方面就软骨下骨在骨性关节炎发病中的病变机制研究进展作一综述.     

环氧合酶-2抑制剂对大鼠骨关节炎模型软骨中血管内皮生长因子表达的影响

目的研究环氧合酶-2抑制剂(吲哚美辛)对大鼠骨关节炎模型关节软骨中血管内皮生长因子(VEGF)表达的影响。方法健康雄性wistar大鼠30只,随机均分为对照组、骨性关节炎组(OA组)和吲哚美辛处理组。利用膝关节注射4%的木瓜蛋白酶溶液的方法制作骨关节炎模型。采用关节炎评分法评定各组大鼠平均关节炎指数(MAI),免疫组化方法与Western blot方法检测关节软骨中VEGF蛋白的表达变化。结果 OA模型组随着造模的时间延长,关节出现了重度红肿现象,对照组关节无任何异常变化;与OA模型组比较,吲哚美辛组的关节炎症反应呈现消退现象。VEGF蛋白在对照组大鼠关节软骨仅有微量表达,而在术后8周OA组大鼠关节软骨表达则显著升高(P0.01);与OA组相比,吲哚美辛组大鼠关节软骨中VEGF蛋白表达显著降低(P0.01)。结论吲哚美辛对骨关节炎的抑制作用可能与下调VEGF蛋白的表达相关。     

关节镜下关节清理术对膝关节骨性关节炎的疗效观察

目的探讨关节镜下关节清理术对膝关节骨性关节炎（OA）的疗效观察。方法分析对膝关节骨性关节炎患者32例采用关节镜下关节清理术。结果对Ⅰ,Ⅱ度关节软骨退变病人疗效肯定,术后评估：优良率75%（术后2年）。Ⅲ度关节软骨退变病人术后远期效果较差。术前及术后远期比较关节清理术不能延缓X线上的骨性退变表现。结论关节镜有利于膝关节OA的早期诊断,对早期膝关节骨性关节炎患者有良好疗效,具有创伤小,恢复快,患者易于接受的特点。同时对于Ⅲ度关节软骨退变病人术后远期效果较差。     

LY-294002对大鼠骨关节炎模型关节软骨中VEGF表达的影响

目的研究LY-294002对大鼠骨关节炎模型关节软骨中血管内皮生长因子(VEGF)表达的影响。方法健康雄性Wistar大鼠30只,随机分为对照组、骨性关节炎组(OA组)和LY-294002治疗组,每组10只。利用膝关节注射4%的木瓜蛋白酶溶液的方法制作骨关节炎模型。采用关节炎评分法评定各组大鼠平均关节炎指数(MAI),Western blot方法检测关节软骨中VEGF蛋白的表达变化,RT-PCR方法检测VEGF m RNA的表达变化。结果对照组关节无任何异常变化,OA模型组随着造模的时间延长,关节出现了重度红肿现象,与OA模型组比较,给药组的关节炎症反应呈现消退现象。术后8周检测关节软骨中VEGF蛋白及m RNA表达的变化,结果显示VEGF蛋白及m RNA在对照组大鼠关节软骨仅有微量表达,而在OA组大鼠关节软骨表达则显著升高(P0.01);与OA组相比,LY-294002治疗组大鼠关节软骨中VEGF蛋白及m RNA表达均显著降低(P0.01)。结论下调VEGF的表达很可是LY-294002参与骨关节炎的发病机制之一。     

当归-牛膝对兔骨关节炎PI3K/AKT通路的影响

目的：为探讨当归注射液-牛膝总皂甙对兔膝骨关节炎软骨细胞凋亡及PI3K/AKT通路的影响。方法：60只新西兰兔随机分为6组,每组10只,分别为：正常组、模型组、当归注射液-牛膝总皂甙组、牛膝总皂甙组、布洛芬组、当归-牛膝中药颗粒配伍组,正常组常规饲养余各组采用改良Hulth法复制膝骨关节炎模型。取材前14d灌胃,造模术后45d处死。流式细胞术检测软骨细胞的凋亡率,应用免疫印迹法检测关节软骨PI3K/AKT通路AKT的Thr308表位活化程度。结果：①软骨细胞凋亡率检测：模型组软骨细胞凋亡率高于正常组;当归注射液-牛膝总皂甙组、牛膝总皂甙组、布洛芬组分别与模型组比较有统计学差异（P〈0.01）,组间比较无差异;中药颗粒组与模型组比较有统计学差异（P〈0.01）;中药颗粒组低于布洛芬组有统计学差异（P〈0.05）;当归注射液-牛膝总皂甙组和牛膝总皂甙组的凋亡率均低于当归-牛膝中药颗粒配伍组有统计学差异（P〈0.05）。②软骨组织AKT1的表达量：模型组的软骨组织AKT的Thr308表位活化程度低于正常组,当归注射液-牛膝总皂甙组、牛膝总皂甙组和布洛芬组与正常组接近,中药颗粒组低于正常组。当归注射液-牛膝总皂甙组、牛膝总皂甙组和布洛芬组软骨组织AKT的Thr308表位活化程度高于模型组,中药颗粒组与模型组相近。当归注射液-牛膝总皂甙组、牛膝总皂甙组和布洛芬组软骨组织AKT的Thr308表位活化程度几近相等,以当归注射液-牛膝总皂甙组稍高,比中药颗粒组高。结论：当归注射液-牛膝总皂甙组及布洛芬组可以有效的减少骨关节炎病变过程中软骨细胞的凋亡,一定程度改善骨关节炎病理,其机制可能与其干预兔早期膝骨关节炎软骨组织PI3K/AKT信号通路有关。     

周期性张应力对骨性关节炎软骨细胞p38 MAPK表达及其磷酸化的影响

目的: 观察周期性张应力(cyclic tensile strain,CTS)对兔骨性关节炎(osteoarthritis,OA)软骨细胞中p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)表达及其磷酸化的影响,探讨力学载荷在骨性关节炎的病理过程中的作用。方法: 实验动物行一侧前交叉韧带切断术(ACLT)制作OA动物模型,术后10周消化分离兔膝软骨细胞体外培养,非手术侧软骨细胞为正常组, OA细胞随机分为低应力组、高应力组以及对照组,分别加载0.1 Hz、1.0 Hz、0 Hz的周期性张应力。加载应力24 h、1周和2周后RT-PCR和Western blotting测定各组p38 MAPK及其磷酸化产物表达水平。结果: 在各时点各组p38 MAPK均有不同程度的表达,其中加载CTS前,正常组与OA对照组相比差异非常显著(P<0.01);加载CTS 1周后,高应力组与低应力组差异有统计学意义(P<0.05);加载CTS 2周后,低应力组与对照组差异非常显著(P<0.01)。Western blotting显示p38 MAPK磷酸化产物在对照组和OA+高应力组持续表达,而OA+低应力组在24 h、1周、2周3个时点的表达逐渐下降。结论: 力学载荷可影响p38 MAPK的表达及磷酸化程度,骨性关节炎的发展发生与应力在细胞分子水平上相互影响。     

Characteristics of trunk lean motion during walking in patients with symptomatic knee osteoarthritis

OBJECTIVE: Trunk lean motion on the frontal plane shifts the pressure across the medial-lateral cartilage of the stance limb's knee. The purpose of this study was to investigate trunk lean motion during walking in patients with knee osteoarthritis. MATERIALS AND METHODS: The study involved five healthy normal controls and 12 patients with symptoms of knee osteoarthritis (six with unilateral and six with bilateral). The trunk lean angle and the direction during one stride cycle of walking were calculated using a three-dimensional gait analysis. RESULTS: There was no significant difference between the three groups (normal, unilateral knee OA, and bilateral knee OA group). However, patients with bilateral limb knee osteoarthritis displayed a tendency to lean their trunk toward the swing side. CONCLUSION: This study determined that bilateral OA patients exhibit the characteristic gait which may progress knee OA.     

腺病毒介导核因子κBp65特异性小干涉RNA抑制骨关节炎

背景：前期系列研究表明,核因子κBp65特异性小干涉RNA重组腺病毒可以在SD大鼠膝关节软骨和滑膜内抑制核因子κBp65的表达,降低核因子κB的转录活性,抑制关节内白细胞介素1β和肿瘤坏死因子α的表达。 目的：在大鼠关节内观察腺病毒介导的核因子κBp65特异性小干涉RNA对骨关节炎的抑制作用。 方法：将3月龄雄性近交系SD大鼠分为4组,正常关节组只切开皮肤及关节腔后立即缝合切口。其余大鼠切断膝关节内侧副韧带,切除部分内侧半月板,诱导大鼠关节的骨关节炎。骨关节炎组造模后未作任何处理;空病毒注射组造模后两侧膝关节关节腔注射腺病毒空载体0.2 mL;特异性小干涉RNA注射组造模后两侧膝关节关节腔注射携带核因子κBp65特异性小干涉RNA重组腺病毒0.2 mL。 结果与结论：与正常关节软骨相比,骨关节炎组和空病毒注射组关节软骨组织评分及滑膜组织评分显著增高(P < 0.01),特异性小干涉RNA注射组组织评分明显减低(P < 0.01),但未到正常关节软骨和滑膜水平(P < 0.01)。提示腺病毒介导的核因子κBp65特异性小干涉RNA可以抑制骨关节炎的发展。     

Akt与ERK1/2在人骨关节炎软骨细胞中的表达

目的: 观察蛋白激酶B(Akt)与细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)在正常和骨关节炎(OA)软骨细胞中的表达,探讨Akt与ERK1/2在OA病程中的意义。方法: 手术中取5例正常和18例OA人膝关节软骨组织,包埋制备切片,免疫组织化学技术观察 p-Akt及p-ERK1/2在正常和OA 软骨组织中的表达;培养人软骨细胞,甲苯胺蓝染色、免疫组化鉴定并观察聚集蛋白聚糖及Ⅱ型胶原在正常和OA软骨细胞中的表达; Western blotting技术检测Akt、p-Akt、ERK1/2、p-ERK1/2、磷酸化70 kD核糖体蛋白S6激酶(p-p70S6K)及增殖细胞核抗原(PCNA)蛋白在正常和OA软骨细胞中表达水平; 实时荧光定量PCR技术检测聚集蛋白聚糖及Ⅱ型胶原在正常和OA软骨细胞中mRNA表达水平。结果: 与正常软骨细胞比较,OA软骨细胞内p-Akt和p-p70S6K蛋白表达明显降低(P<0.05),且聚集蛋白聚糖和Ⅱ型胶原mRNA和蛋白在OA软骨细胞中的表达水平降低(P<0.05),而 p-ERK1/2和PCNA蛋白表达明显提高(P<0.05)。结论: Akt可能通过p-p70S6K来调控OA软骨细胞外基质聚集蛋白聚糖及II型胶原的合成,ERK1/2可能通过PCNA来调控OA软骨细胞增殖;Akt与ERK1/2可能参与了OA的病理过程。     

Elevated chemerin levels in synovial fluid and synovial membrane from patients with knee osteoarthritis

To test the serum, synovial fluid and synovial membrane levels of the adipokine chemerin in patients with knee osteoarthritis (KOA) and investigate their relationships with the severity of articular cartilage damage and synovitis. According to the American College of Rheumatology criteria for diagnosis of osteoarthritis (OA), 30 cases with OA diagnoses (OA group) were selected from patients who underwent arthroscopic surgery in our hospital from June 2013 to February 2014. Another 30 cases with other knee joint diseases (non-OA group) were included as controls. The synovial fluid and serum levels of chemerin were assayed by ELISA, and the synovial membrane level of chemerin was assayed by the immunohistochemical method. The severity of the knee articular cartilage damage and synovitis-related pathological changes were evaluated by arthroscopy using the Outerbridge and Ayral scores, respectively. The synovial fluid and synovial membrane levels of chemerin in the OA group were higher than those in the non-OA group. Statistically significant differences were found between the two groups in the synovial fluid and synovial membrane levels of chemerin (P < 0.05). The synovial fluid and synovial membrane levels of chemerin were positively correlated with the serum level of high-sensitivity C-reactive protein (HS-CRP), Outerbridge score and Ayral score in the OA group. The synovial fluid and synovial membrane levels of chemerin are increased in KOA patients and are positively correlated with the severity of KOA.     

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。     

Automatic analysis of trabecular bone structure from knee MRI

We investigated the feasibility of quantifying osteoarthritis (OA) by analysis of the trabecular bone structure in low-field knee MRI. Generic texture features were extracted from the images and subsequently selected by sequential floating forward selection (SFFS), following a fully automatic, uncommitted machine-learning based framework. Six different classifiers were evaluated in cross-validation schemes and the results showed that the presence of OA can be quantified by a bone structure marker. The performance of the developed marker reached a generalization area-under-the-ROC (AUC) of 0.82, which is higher than the established cartilage markers known to relate to the OA diagnosis.     

Joint contact mechanics in the early stages of osteoarthritis

Joint degeneration in the early stages of osteoarthritis (OA) may be reflected in changes in structural and material properties in articular cartilage. The aim of the present study was to simulate numerically the contact area and stress distribution in normal and "diseased" cartilage layers for dynamic loading. The initial stages of osteoarthritis were simulated based on an experimental model: the anterior cruciate ligament-transected cat knee. In this model, cartilage layers become thicker, softer, and more permeable than the corresponding healthy cartilage layers within weeks of intervention. In our numerical simulations, the diseased cartilage was modelled by changing the thickness, permeability, shear modulus, and Poisson's ratio of the cartilage in accordance with observations in this experimental model of osteoarthritis. The theoretical model of normal and diseased articular cartilage was based on a biphasic representation of cartilage, and the joint was assumed to be axi-symmetric. It was found that, for a given loading condition, the contact areas increase and peak stresses decrease in the diseased compared to the normal joint. According to our simulations, areas of normal joint contact become unloaded and areas of little or no contact become overloaded in the early stages of osteoarthritis compared to the situation in normal joints. Based on these results, we speculate that OA may be initiated following ACL transection because of an overloading of specific regions of the joint, either because of the altered contact mechanics or the disrupted joint stability, despite a general decrease in the contact pressure.     

CoREST基因在骨关节炎软骨组织中的表达、分布和意义

目的: 观察RE-1元件辅助沉默因子(CoREST)基因在正常和骨关节炎(OA)膝关节软骨组织中的表达和分布,分析CoREST基因表达下调对OA的病理意义。方法: 取材膝关节正常(n=10)和OA(n=12)软骨组织,提取软骨细胞并包埋制备切片,应用real-time PCR技术对比CoREST基因在正常和OA软骨细胞中表达水平的总体差异,应用原位杂交技术观察CoREST基因在正常/OA软骨表、中、深各层组织中的表达和分布的特点。结果: CoREST基因在OA软骨细胞中的表达水平显著降低64.6%(P<0.01)。CoREST基因广泛表达于正常软骨组织的表层、中层和深层,以中层表达最为显著,其次为深层和表层。在OA软骨组织中,CoREST基因在浅层细胞簇部分细胞中表达水平升高,在深层潮线状细胞柱中表达水平普遍降低。结论: CoREST基因在正常和OA软骨组织细胞中的差异表达和分布与文献报道的X型胶原基因的组织学表达一致。结合前期研究成果,我们认为CoREST的生物功能可能与OA软骨细胞的终末分化相关。