兔骨性关节炎早期软骨细胞凋亡与软骨下骨生物力学改变的相关性

目的探讨骨性关节炎（OA）早期关节软骨细胞凋亡与软骨下骨生物力学改变及其相关性。方法取24只新西兰大白兔,采用Hulth关节不稳造模,左膝为模型组,右膝为对照组,10 d、3个月时各取12只放血处死。各时相点模型组、对照组各取4个膝关节的胫骨近段,去除软组织,进行Mankin软骨损伤评分,采用Tunel法检测关节软骨细胞凋亡情况。去除软骨后用万能力学试验机测定软骨下骨的载荷-位移曲线、应力-应变曲线及弹性模量。结果在造模10 d、3个月后软骨细胞的凋亡逐渐增加,与对照组的差异有高度统计学意义（P〈0.01）;10 d模型组和3个月模型组的软骨下骨的弹性模量与对照组比较,分别相差18%和19%（P〈0.05）;关节软骨细胞凋亡数增加与软骨下骨的弹性模量下降变化呈负相关（r=-0.7579,P〈0.01）。结论OA早期即出现软骨细胞凋亡,同时软骨下骨生物力学发生改变。     

膝关节骨性关节炎软骨退变与软骨下骨形态学改变的相关性研究

目的：研究软骨下骨在骨性关节炎发病机制中的作用及其与关节软骨改变的相关性。方法于2012年11月～2013年11月时间收集膝关节骨性关节炎患者行全膝关节置换术时取出的胫骨平台样本30个,对标本进行Micro－CT断层扫描,获取胫骨平台样本的计算机三维图像和相关的骨小梁参数,图像空间分辨率为18μm ×18μm ×18μm。通过分析比较内外侧胫骨平台软骨下骨骨小梁结构参数的差异,为深入研究骨性关节炎的发病机制提供实验依据。结果晚期膝关节骨性关节炎患者软骨退行性变明显,软骨下骨骨小梁空间结构明显改变;骨小梁：内侧平台骨小梁体积分数（ BV／TV）、骨小梁厚度（ Tb．Th）和骨小梁数目（Tb．N）均显著高于外侧平台（P＜0．05）,而骨小梁间距（Tb．Sp）显著低于外侧平台（P＜0．05）。结论内侧胫骨平台软骨退变较外侧明显,内侧平台软骨下骨骨小梁数目,骨小梁厚度及骨小梁体积分数增加,而骨小梁分离度是减小的。软骨下骨在骨性关节炎的发生和发展中起到了重要的作用。     

软骨下骨在骨性关节炎中的研究进展

骨性关节炎（osteoarthritis, OA）是以关节软骨退变为主要特征的慢性关节疾病,软骨下骨改变在OA的发生和发展中起了重要作用。近年来研究发现软骨下骨组织结构及其力学性能的改变是OA主要病理进程之一,明确软骨下骨对OA进程的影响,可更全面地认识OA的发病机制,为其治疗提供新思路。文中从生物力学、生物学、影像学和基因学等方面就软骨下骨在OA的改变和作用的研究进展作一综述。     

关节软骨与软骨下骨病变的研究进展

骨关节炎(osteoarthritis,OA)是以关节软骨(articular cartilage, AC)和软骨下骨(subchondral bone,SCB)进行性退变为特征的全关节疾病(包括滑膜、半月板、韧带、肌腱和关节脂肪垫等),研究证明在OA的进展中伴随着软骨基质的丢失、潮线的复制、钙化软的前移、软骨下骨的微损伤、骨髓病变、囊肿的发生以及骨的代谢失衡。这些病理改变不仅影响了关节的正常力线结构,还增加了关节内异常的分子信号交流,引发关节的疼痛以及变性。本文就AC和SCB的病理改变和其机制进行综述,分析骨与软骨、与OA发展的潜在联系,为临床评估患者病情及制定治疗方案提供参考。     

大鼠早期骨关节炎软骨下骨结构与骨改建相关基因表达研究

目的：考察创伤性关节炎早期软骨下骨的微结构变化和基因表达变化,探索软骨下骨的骨重建特点及其在关节软骨退变中的作用。方法选择13只SD大鼠,利用内侧半月板撕裂（MMT）模型模拟创伤性骨关节炎,右侧膝关节行MMT手术,左侧行假手术,术后3周处死大鼠并取膝关节组织标本4％ PFA固定。取10只SD大鼠的造模侧及对照侧胫骨关节,利用micro‐CT 扫描并重建分析软骨下骨的微结构变化。标本脱钙后石蜡包埋切片,番红O固绿染色,普通光学显微镜观察摄片。另取3只SD大鼠,提取软骨下骨的组织RNA ,RT‐PCR检测两组之间骨形成标志基因（ALP、RUNX2、OCN ）与骨吸收相关基因（TRAP、CTSK、MMP9）mRNA水平的表达变化。结果 MMT术后3周,胫骨关节micro‐CT扫描显示模型组软骨下骨的小梁骨结构紊乱,软骨下骨小梁骨的骨体积分数（BV／TV）、骨小梁连接密度（Conn ．D）、骨小梁厚度（Tb ．Th）降低（P＜0．05）,骨小梁间隔（Tb ． Sp）增大（P＜0．05）。组织病理结果显示,模型组关节软骨未发生明显结构变化、软骨下骨骨小梁结构稀疏。与对照组比较,模型组骨形成标记基因mRNA表达水平降低（P＜0．05）,骨吸收相关基因mRNA表达水平升高（P＜0．05）。结论大鼠膝关节内侧MMT诱导的创伤性骨关节模型早期,软骨下骨体积分数降低、骨小梁厚度变薄,成骨细胞的标志基因表达下降,破骨细胞的功能基因表达增加。     

绝经后骨关节炎内源性雌激素水平对软骨下骨影响的实验研究

目的 探讨雌激素水平对绝经后骨关节炎软骨下骨的影响。方法 以清洁级健康雌性SD大鼠为动物模型,分为去势模型组和对照组,术后2月处死大鼠,用放免法测量血清雌二醇水平,对右膝胫骨内髁软骨下骨进行骨形态计量学分析。结果 E2水平模型组较对照组显著下降(P<0.01);模型组与对照组骨小梁面积百分数（%Tb.Ar）、骨小梁宽度（Tb.Th）、骨小梁数量（Tb.N）、骨小梁分离度（Tb.Sp）、每毫米破骨细胞数（Oc.N/mm）差异有显著性(P<0.01);模型组荧光周长百分率（%L.Pm）、矿化沉积率（MAR）、骨形成率（BFR/BV）、骨形成率（BFR/BS）低于对照组,差异有显著性(P<0.05)。结论 绝经后骨关节炎大鼠雌激素水平明显下降,软骨下骨骨转化率增高,软骨下骨质硬度增加,改变局部的生物力学状态,导致软骨的损伤,加速骨关节病的发生与发展。     

体外冲击波对兔膝骨关节炎软骨保护和软骨下骨重塑的作用与机制研究

目的 研究体外冲击波治疗（ESWT）对兔膝骨关节炎关节软骨保护和软骨下骨重塑的作用和机制。方法 健康成年5月龄新西兰兔24只,随机分为膝关节前交叉韧带切断术（ACLT）组和ESWT+ACLT组,每组12只。两组行左侧ACLT造膝骨关节炎模型。术后2个月ESWT+ACLT组实施体外冲击波干预治疗:在左膝关节股骨内外侧髁和胫骨平台内外侧,以能量为0.16 MPa/次、1 200次/侧进行干预。每周干预3次,间隔一周再干预,干预4周共6次。ACLT组术后未行任何干预。干预完成后,两组取左侧膝股骨远端和胫骨近端作宏观形态计量学评价;每组取6只动物行关节软骨微观形态计量学评价、软骨下骨骨矿物质密度(BMD)测定以及微观形态计量学分析;其余6只行软骨中基质金属蛋白酶(MMP)-1、MMP-3、MMP-13和基质金属蛋白酶抑制因子-1(TIMP-1)基因表达分析;取关节滑液作白介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子(TNF)-α和一氧化氮(NO)含量分析。结果 ACLT+ESWT组较ACLT组,股骨内侧髁软骨宏观和微观形态计量学评分降低（P<0.05）,其他部位与ACLT组相比差异无统计学意义（P>0.05）;股骨远端BMD升高（P<0.05）;股骨和胫骨软骨下骨骨小梁面积、骨小梁厚度和骨小梁间隙降低（P<0.05）,骨小梁数目差异无统计学意义（P>0.05）;关节软骨中MMP-1、MMP-3和TIMP-1基因表达降低（P<0.05）;关节滑液中IL-1β、TNF-α和NO含量差异无统计学意义(P>0.05)。结论 ESWT（能量0.16 MPa/次、1 200次/侧、每周干预3次、共计6次/4周）可对兔膝骨关节炎的软骨损伤和软骨下骨硬化起到保护作用。     

骨宁丸对兔骨关节炎软骨影响的实验研究

目的：观察骨宁丸对兔骨关节炎模型的软骨光镜和扫描电镜下组织形态学的影响。方法成年新西兰兔35只,随机分为正常组、模型组、中药组、硫酸氨基葡萄糖组4组,以膝关节腔注射木瓜蛋白酶法建立膝骨关节炎模型。用药8周后,处死动物,取材观察形态学改变。结果模型组光镜和扫描电镜下均出现软骨退行性改变。光镜下观察,中药组和硫酸氨基葡萄糖组均有软骨损伤,但较模型组为轻,Mankin组织学积分分别为8．6±1．1和8．2±0．8,两组差异无显著性。扫描电镜下观察,中药组和硫酸氨基葡萄糖组均出现软骨表面的裂隙、小孔甚至浅溃疡,但表现较模型组为轻。结论骨宁丸对兔骨关节炎模型软骨退行性改变有治疗作用。     

骨关节炎软骨下骨的成骨细胞生物学表型研究

目的 培养骨关节炎患者软骨下骨成骨细胞,探讨硬化区和非硬化区软骨下骨成骨细胞的生物学特性.方法 收集本科2009年10月至2010年3月拟行全膝关节置换入院的骨关节炎患者7例,男性5例,女性2例,平均年龄68(55-79)岁,留取术后遗弃的胫骨平台骨组织.应用Ⅰ型胶原酶消化联合贴壁培养方法,培养软骨下骨的成骨细胞,光镜下观察细胞形态,免疫组化检测Ⅰ型胶原,NBT/BCIP染色法检测碱性磷酸酶,茜素红染色检测矿化结节,油红O染色检测脂质成分.应用实时定量RT-PCR技术检测并比较硬化区和非硬化区软骨下骨成骨细胞相关基因[碱性磷酸酶(ALP),骨钙蛋白(OCN),转化生长因子β1(TGF-β1),胰岛素样生长因子1(IGF-1),Ⅰ型胶原(COL1)A1/(COL1)A2,基质金属蛋白酶13(MMP-13),骨桥蛋白(OPN),肿瘤坏死因子(TNF-α),白介素(IL)-6和IL-8]的表达.应用茜素红染色比较两种细胞矿化能力.结果 光镜下观察到细胞渐从骨片中爬出的生长过程,免疫组化证实细胞表达Ⅰ型胶原,NBT/BCIP染色显示细胞表达碱性磷酸酶,茜素红染色显示细胞能形成矿化结节,油红O染色显示细胞内无脂质成分,证实Ⅰ型胶原酶消化联合贴壁培养方法能较好的培养出成骨细胞.茜素红染色显示软骨下骨硬化区成骨细胞矿化能力低于非硬化区[(0.92±0.06),(1.32±0.15),P＜0.01].RT-PCR显示,硬化区软骨下骨成骨细胞比非硬化区软骨下骨成骨细胞高表达基因OPN[(2.62±1.47)×10-2,(9.63±3.37)×10-4,P＜0.05]、OCN[(6.04 ±6.27)×10-6,(4.84±2.18)×10-6,P＜0.05]、ALP[(73.62±15.75)×10-4,(3.10±0.33)×10-4,P＜0.01]、IGF-1[(14.84±1.23)×10-4,(6.33±2.80)×10-4,P＜0.01]、IL-6[(8.24±1.05)×10-4,(2.64±0.37)×10-4,P＜0.01]、IL-8[(14.68 ±6.97)×10-6,(2.60±0.89)×10-6,P＜0.01]、MMP-13[(1.50±0.11)×10-3,(1.23±0.10)×10-3,P＜0.05]、TGF-β1[(4.41±0.42)×10-3,(2.96 ±0.36)×10-3,P＜0.01]、COL1A1[(55.44±21.61)×10-2,(9.17 ± 3.30)×10-2,P＜0.01];而TNF-α[(5.62±2.03)×10-6,(5.62±3.146)×10-6]和COL1A2[0.64±0.07,0.46±0.12]表达水平没有明显差异(P＞0.05).结论 硬化区软骨下骨成骨细胞的生物学表型变化是骨关节炎患者病变的重要特征之一.     

软骨下骨厚度及固定对兔膝关节软骨下骨移植后软骨的影响

目的 :研究兔膝关节软骨下自体骨移植后软骨下骨厚度及固定对软骨的影响。方法 :健康大耳白兔74只。其中 10只分为I、II两组 ,每组 5只 ,分别建立保留不同软骨下骨厚度的膝关节软骨下大块骨缺损的动物模型 ,术后 1周测量软骨下骨残留厚度。另 6 4只建立动物模型后 ,采用立柱式自体髂骨移植。按保留软骨下骨厚度及术后是否固定随机分为A、B、C、D 4组。A、B组采用I组模型 ,C、D采用II组模型 ,A、C组术后膝关节屈曲角度6 0°位固定 ,4周解除固定 ,B、D组未固定。于术后 12周取材 ,采用光镜、透射电镜 ,对关节软骨进行形态学观察。结果 :I组平均残留软骨下骨的厚度为 1.42mm ,1周时软骨下骨未发生坏死。II组软骨下骨平均残留厚度为 0 .86mm ,1周时全部软骨下骨发生坏死。A、B组 12周时软骨面无 1例塌陷 ,A组 6 .2 5 %的软骨发生退变 ,B组 12 .5 %的软骨发生退变。C、D组 12周时仅 1例关节软骨面塌陷 ,C组 18.7%的软骨发生退变。D组 43.7%的软骨发生退变。经 χ2 检验 ,B组与D组相比 ,有显著性差异 (P<0 .0 5 ) ,C组与D组相比无显著性差异 (P >0 .0 5 )。结论 :关节软骨下骨移植时过多刮除软骨下骨将引起软骨下骨缺血坏死 ,增加软骨退变的发生率。术后固定对关节软骨退变无显著性影响。     

miR-199-3p在兔膝骨关节炎软骨下骨中的表达及其意义

目的 探讨MicroRNA-199-3p （miR-199-3p）在兔膝骨关节炎软骨下骨中的表达。 方法 24只新西兰大白兔随机分为前交叉韧带切除（anterior cruciate ligament transaction,ACLT）组及对照组,每组12只。ACLT组右膝前交叉韧带切除制造骨关节炎模型,对照组不作何处理,分别于术后4周、8周、12周取材。切片行甲苯胺蓝染色,样本进行软骨下骨分离后,运用实时定量PCR检测不同时间点软骨下骨中miR-199-3p的表达情况。 结果 ACLT组术后4周即可见软骨退变,8周和12周时退变进一步加重,甲苯胺蓝染色显示基质丢失、软骨变薄、软骨下骨裸露。各组软骨下骨中均能检测到miR-199-3p的表达。ACLT组中软骨下骨中miR-199-3p的表达量明显低于对照组,而MMP-3与IL-1β的表达量明显升高,且各时间点之间有统计学差异（P< 0.05）。 结论 miR-199-3p的低表达水平与骨性关节炎的严重程度密切相关。     

oPG／RANKL／RANK系统在调控骨性关节炎软骨下骨骨重建中的作用

目的对OPG／RANKL／RANK系统调节骨重建的研究进展进行综述,为调控骨性关节炎骨重建的治疗提供研究依据。方法以“骨性关节炎”、“软骨下骨”、“骨重建”、“osteoarthritis”、“subchondralbone”、“remodeling”、“OPG／RANKL”为检索词,检索PubMed数据库、ELSEVIER数据库、万方数据库、中国知网数据库、维普数据库等文献,排除重复或类似的同一研究,纳入29篇文献进行总结。结果资料显示在骨组织的动态骨重建中,OPG／RANKL／RANK系统是调控骨吸收与骨形成最重要的分子系统之一。软骨下骨重建失衡、重建模式异常在骨性关节炎发生发展中起重要作用,实验证明双膦酸盐类等骨吸收抑制剂、锶制剂等骨形成促进剂及中药,可通过调控OPG／RANKL／RANK系统,来调整骨重建速率,抑制骨吸收,而在延缓骨性关节炎病理进程中起防治作用。结论OPG／RANKL／RANK系统能调控软骨下骨骨重建,可成为研究治疗早中期骨性关节炎的新靶点,应用该系统探讨中医药防治骨性关节炎的作用机制,将为今后研究方向之一。     

兔激素性股骨头坏死软骨与软骨下骨组织损伤的实验研究

目的:通过分析早期激素性股骨头坏死(SANFH)软骨与软骨下骨组织损伤的相互关系以探讨其发病机制。方法:42只日本大耳白兔通过大剂量注射醋酸泼尼松龙制作激素性股骨头坏死SANFH模型,第2、6周观察其股骨头软骨、软骨下区骨组织、软骨下区血管的变化。结果:第2周时软骨下区骨组织部分陷窝空虚,呈区域性分布;第6周骨小梁稀疏、变细,出现微骨折。软骨下区小动脉结构破坏,静脉及毛细血管扩张、淤血。造血组织减少,肥大细胞增多,基质水肿、出血。结论:早期SANFH中软骨深层细胞损伤与软骨下骨组织坏死可能同时形成,其在SANFH发病过程中可能起到重要作用。     

肠道微生物群与骨关节炎软骨软骨下骨血管生成相关研究进展

<正>肠道微生物群,是一个动态的生物群集合,负责一系列代谢、免疫、结构和神经功能,如维持代谢稳态、免疫系统的发育和成熟、对感染的抵抗性和神经递质的产生[1]。微生物功能失调,被定义为肠道微生物群的多样性、结构或功能的不利改变,导致了不同的病理状态和疾病。肠道微生物群产生广泛的分子,包括酶、短链脂肪酸(SCFAs)和代谢物,参与了炎症驱动性疾病的启动和进展。这些细菌产生的促炎性代谢产物,     

全身振动治疗对兔膝骨关节炎早期软骨下骨结构与功能重塑的影响

目的 研究全身振动治疗（WBVT）对兔膝骨关节炎软骨下骨结构与功能重塑的影响。 方法 新西兰兔24只,随机分为膝关节前交叉韧带切断术（ACLT组）和WBVT+ACLT组,每组12只。两组行左侧ACLT,制备膝骨关节炎模型。术后2个月WBVT+ACLT组实施WBVT。振动治疗参数为:频率40 Hz,振动幅度2~4 mm,40 min/d,5 d/周,持续治疗4周。治疗完成后,取两组动物左侧膝股骨和胫骨置于 Micro-CT 系统进行扫描,应用Micview V2.1.2三维重建处理软件和 ABA 专用骨骼分析软件对股骨髁和胫骨平台骨小梁体积分数（BVF）、骨小梁厚度（Tb.Th）、骨小梁分离度（Tb.Sp）、骨小梁数量(Tb.N)、体积骨密度（vBMD）和组织骨密度（tBMD）进行检测。应用 Geomagic Studio 11.0 软件换算股骨髁和胫骨平台弹性模量（EM）、反应力（RF）和平均Von Miss应力（VMF）。 结果 显微CT成像结果发现:ACLT组软骨下骨骨小梁出现稀疏表现并呈现断裂现象,部分骨小梁排列紊乱,结构扭曲。关节边缘处见不同程度的椭圆形或圆形骨赘形成。WBVT+ACLT组软骨下骨骨小梁虽然也出现稀疏断裂的现象,但直观上较ACLT组骨小梁排列较为整齐有序,少见结构性扭曲。WBVT+ACLT组与ACLT组相比较, BVF、Tb.N、Tb.Th,股骨的EM、RF和VMF升高(P<0.05);Tb.Sp减少(P<0.05)。骨密度（vBMD和tBMD）增加(P<0.05)。 结论 WBVT可有效改善兔膝骨关节炎早期阶段软骨下骨微结构和力学性能,起到保护进展性骨关节炎软骨下骨微损伤和力学性能降低的作用。     

盐酸氨基葡萄糖联合降钙素对兔膝关节炎软骨和软骨下骨的保护作用

目的 研究盐酸氨基葡萄糖（GH）联合降钙素（CT）对兔骨性关节炎（OA）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32只新西兰大白兔随机分为4组,每组8只,即假手术（Sham）组、右膝关节前交叉韧带切断术（ACLT）加0.9%氯化钠溶液（NS）治疗组、ACLT加GH治疗组、ACLT加GH加CT 联合治疗组.除Sham组外,其余24只动物右侧膝关节行ACLT.术后ACLT＋GH组动物给予GH150mg·kg-1·d-1灌胃;ACLT＋GH＋CT组动物给予GH灌胃,同时皮下注射CT 5 IU·kg-1·d-1;ACLT＋NS组动物给予等剂量NS灌胃及皮下注射.8周后处死所有动物,肉眼大体观察膝关节外观,取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）,取股骨测定远端1/4骨密度（BMD）后,脱钙、包埋、制备膝关节组织切片行HE染色及Mankin评分.结果 （1）大体观察：Sham组膝关节面软骨正常; ACLT＋NS组膝关节面发生明显退变;ACLT＋GH组、ACLT＋GH＋CT组膝关节亦有一定的OA表现,但程度较ACLT＋NS组明显减轻;（2）Mankin 评分：ACLT＋NS组显著高于Sham组,ACLT＋GH组、ACLT＋GH＋CT组显著低于ACLT＋NS组,但仍高于Sham组 （P＜0.05）;（3）股骨远端BMD：ACLT＋NS组显著低于Sham组,ACLT＋GH＋CT组最高,与ACLT＋NS组、ACLT＋GH组差别显著 （P＜0.05）;（4）生物力学检测结果：最大载荷、弹性模量ACLT＋NS组、ACLT＋GH组均显著低于Sham组（P＜0.05）,Sham组与ACLT＋GH＋CT组差别无统计学意义（P ＞0.05）.结论 GH与CT联合用药可抑制兔膝ACLT后OA的进程,效果优于单纯GH治疗,其作用机制可能为保护关节软骨及改善软骨下骨代谢的双重作用.     

钻孔修复兔关节软骨缺损的实验研究

为了观察软骨缺损的修复过程，比较不同数目钻孔术对软骨缺损的修复效果，用中国白兔２４只，在股骨关节面造成６ｍｍ×８ｍｍ全层软骨缺损，分别施行１０孔和５孔钻孔术，术后４、８周取材，做组织学及电镜观察，并进行评估。结果表明：１０孔、５孔和对照组的优势修复组织分别为类透明软骨、幼稚软骨加纤维软骨和纤维组织。修复组织厚度１０孔和５无显差异。修复组织覆盖缺损的面积，１０孔〉５孔〉对照组。初步结论：软骨下骨钻     

软骨下骨钻孔术对兔软骨缺损修复的远期效果观察

目的　观察软骨缺损的修复过程 ,比较不同数目钻孔术对软骨缺损修复的远期效果。方法　用中国白兔 4 0只 ,在股骨髁关节面造成 6mm× 8mm全层软骨缺损 ,分别施行 10孔及 5孔钻孔术 ,孔径1mm ,于术后 12周及 13个月取材 ,做组织学及电镜观察 ,并进行评估。结果　 (1) 12周时 10孔、5孔和对照组的修复组织中类透明软骨分别占 70 %、5 0 %、0 % ;13个月时 10孔、5孔和对照组的修复组织中类透明软骨分别占 90 %、10 0 %、0 %。 (2 )修复组织厚度 :12周时 10孔及 5孔组均明显高出毗邻软骨 ,且 10孔明显高于 5孔 ;13个月时 10孔与 5孔无显著性差异 ,且已接近毗邻软骨厚度。 (3)修复组织覆盖缺损的面积 :12周时 10孔 >5孔 >对照组 ;13个月时 10孔与 5孔无显著性差异 ,但二者均明显大于对照组。结论　软骨下骨钻孔对关节软骨缺损修复的远期效果良好 ,能长期适应关节的生理运动和功能负重 ,10孔与 5孔的远期修复效果无显著性差异。