软骨下骨刚度增加对关节软骨Ⅱ型胶原和MMP-1表达的影响

目的 观察增加软骨下骨刚度后关节软骨中Ⅱ型胶原和基质金属蛋白酶-1(MMP-1)的表达和分布,探讨骨关节炎发病机制.方法 调整聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、羟基磷灰石(HA)和蒸馏水的比例,使反应温度低于40 ℃,制成PMMA-HA复合材料.刮除兔胫骨内侧软骨下骨后置入复合材料,对术后3、6、9、12周的关节软骨进行组织学观察,免疫组化法检测Ⅱ型胶原和MMP-1在软骨中的表达和分布,并与空白、对照组相比较.结果 复合材料以HA 2g、PMMA 1g、MMA 0.7ml、蒸馏水0.3ml混合时平均最高反应温度为38.17 ℃,且极限强度和刚度均高于软骨下骨.实验显示关节软骨随的时间的延长出现纤维化、裂隙、变薄,软骨细胞簇集,潮线模糊或消失,Mankin分级逐渐升高;免疫组化显示Ⅱ型胶原表达增加主要在软骨移行层和深层上部,MMP-1表达以软骨表层及中上层居多,两者染色强度随观察时间的延长均逐渐升高.结论 软骨下骨刚度增加后软骨中Ⅱ型胶原和MMP-1表达的量均升高,提示软骨下骨硬化对关节软骨退变的发生、发展具有十分重要的作用,可能为骨关节炎发病的主要原因之一.