本文關鍵詞：兔跟腱急性損傷修復術后持續(xù)牽張應力刺激促進肌腱修復及其作用機理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：背景肌腱是連接骨和肌肉的致密結締組織,其在肌肉和骨之間具有傳遞動能的作用,由于肌腱細胞周圍包裹有縱行排列的膠原纖維束,因此肌腱具有較強的抗拉強度。但是肌腱組織鑒于這種力學強度較高的組織結構,其血管比例較少,因此損傷后不利于組織的修復和再生。臨床上治療肌腱急性斷裂或損傷常常采用外科手術來修復。隨著縫合方法的不斷改進,以及縫合材料的迅猛發(fā)展,肌腱縫合后的再斷裂率顯著下降。但對于肌腱損傷修復后的固定方法,以往的臨床經驗則是采用非功能位的固定,即松弛位,主要考慮到縫合后早期受力會使得縫合處的肌腱再斷裂或者近端和遠端鏈接較差。但隨著科學技術的發(fā)展,功能位固定的提出也是對傳統(tǒng)方法的一種挑戰(zhàn)。功能位固定使得肌腱修復后處于持續(xù)的溫和牽張刺激中。以往的實驗研究表明,體外離體對跟腱、髕腱等進行牽拉刺激后,其膠原含量較未施加牽拉刺激的水平高。那么功能位固定的這種能夠對修復后的肌腱產生持續(xù)牽張應力刺激能否對肌腱的修復帶來益處,它加速肌腱組織修復的機制則是本文研究的重點。闡明其潛在的機理,有利于將功能位固定更廣泛的應用于肌腱損傷修復后,為臨床提供新的治療方法和手段。目的探討兔跟腱急性離斷修復后功能位固定對其修復效果的影響以及其潛在的作用機理。方法本研究分兩部分進行。第一部分為探討兔跟腱急性損傷修復術后持續(xù)牽張應力刺激對跟腱的生物力學和相關生長因子表達影響。第二部分為探討持續(xù)牽張應力刺激對肌腱干細胞向肌腱細胞定向分化的研究。第一部分,研究對象為成年健康雄性新西蘭白兔,隨機分為4組,每組42只,即A、B、C和D組。A組給予跟腱離斷縫合術后踝關節(jié)功能位固定。B組給予松弛位固定。C組不給于固定,自由活動。D組為正常對照組。選擇術后第7d、14d、28d三個時間點檢測各組兔跟腱修復組織力學性能,HE、苦味酸-一天狼猩紅染色觀察修復的肌腱組織形態(tài)及膠原分布,彩超觀察各組跟腱組織的術后7d,14d和28d的相關指標。透射電鏡觀察各組跟腱組織術后28d時的超微結構。采用實時定量PCR和ELISA法檢測修復肌腱組織的相關基因和蛋白的水平。第二部分,體外分離培養(yǎng)兔跟腱肌腱干細胞,采用成骨、成軟骨、成脂肪等誘導液進行誘導并染色鑒定其多向分化潛能。采用流式細胞術檢測分離的肌腱干細胞特征性蛋白水平。采用持續(xù)牽張應力刺激儀對體外分離培養(yǎng)的肌腱干細胞進行2% strain、4% strain和6% strain的持續(xù)牽張應力刺激。在施加刺激后24h和48h時檢測細胞成肌腱分化相關基因和蛋白表達水平。結果第一部分,術后28d時A組跟腱損傷處可見大量膠原纖維形成,纖維排列較整齊,炎性細胞較少見到。C組兔跟腱修復處也可見有大量膠原纖維形成,纖維結構排列比A組較差。術后第7d、14、28d時,四組兔跟腱最大載荷、抗拉剛度、最大斷裂應力差異均具有統(tǒng)計學差異(P0.05),A組均優(yōu)于B組和C組(P0.05)。第28d時A組最大載荷、抗拉剛度、最大斷裂應力的值分別為269.32±28.43(N),25.63±1.43(N/mm)和9.78±2.53(Mpa)。在第28d時,A組兔跟腱Ⅰ型膠原和Ⅲ型膠原的比例均已非常接近正常兔跟腱,然而C組的Ⅰ型膠原比例略低于A組,B組最低,僅為86.32%。術后第7d時,A組兔跟腱組織中,COL Ⅰ、COL Ⅲ、TGF-β1、bFGF、PDGF和IGF-1基因表達水平顯著升高。高于B組、C組和D組,而A組VEGF表達量較B組和C組低(P0.05)。在術后第28d時,各組COLⅠ、 COL Ⅲ、TGF-β1、bFGF、PDGF、VEGF和IGF-1基因表達水平均有不同程度的下降,但仍高于D組水平(P0.05)。ELISA檢測蛋白水平結果顯示術后第7d時,A組COL Ⅰ、TGF-β1、bFGF、PDGF蛋白水平顯著高于B組和C組(P0.05)。而四組VEGF口IGF-1蛋白水平差異則無統(tǒng)計學意義(P0.05)。術后第14d時,A組和C組COLⅠ、bFGF和PDGF蛋白水平又有所上升,且顯著高于B組(P0.05)。第二部分,肌腱干細胞呈鵝卵石樣平鋪于培養(yǎng)瓶底,并且呈克隆樣生長。番紅O、茜素紅和油紅O染色顯示肌腱干細胞具有向成軟骨、成骨和成脂分化的潛能。2%牽張應力下,肌腱干細胞在24h時Ⅰ型膠原和Ⅲ型膠原基因表達有明顯的上升,然而在48h時,其這兩個基因表達未見明顯變化(P0.05),而TNC和SCX兩個肌腱細胞標志性基因及蛋白在48h時反而表達水平下降。在4%持續(xù)牽張應力刺激下COL Ⅰ COL Ⅲ、TNC和SCX均有顯著的上升,并且48h時表達水平也高于24h時(P0.05)。而6%的持續(xù)牽張應力刺激未能使肌腱干細胞的COL Ⅰ、COL Ⅲ、TNC和SCX基因及蛋白表達顯著升高,顯著低于2%和4%持續(xù)牽張應立組(P0.05)。結論1、兔跟腱急性斷裂修復后功能位固定較非功能位固定更能夠促進肌腱組織膠原含量的增加以及纖維結構的恢復。2、兔跟腱急性斷裂修復后功能位固定較非功能位固定更能夠促進修復跟腱組織生物力學性能的提高。3、兔跟腱急性斷裂修復后功能位固定較非功能位固定更能夠促進修復跟腱組織的肌腱相關生長因子基因和蛋白水平的提高。4、體外分離培養(yǎng)兔肌腱干細胞,其可呈克隆樣生長,具有多向分化潛能。5、4%持續(xù)牽張應力刺激能夠有效的誘導肌腱干細胞向肌腱細胞分化。
【關鍵詞】：跟腱 功能位固定 持續(xù)牽張應力 肌腱干細胞 分化
【學位授予單位】：重慶醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R68
【目錄】：

• 英漢縮略語名詞對照5-6
• 中文摘要6-10
• 英文摘要10-16
• 前言16-23
• 參考文獻20-23
• 第一部分 持續(xù)牽張應力刺激對兔跟腱損傷修復早期生物力學及相關生長因子表達的影響23-61
• 1 材料和方法23-26
• 2 實驗方法26-33
• 3 實驗結果33-52
• 4 討論52-56
• 5 小結56-57
• 參考文獻57-61
• 第二部分 持續(xù)牽張應力刺激對肌腱干細胞向肌腱細胞定向分化的研究61-78
• 1 材料與方法61-64
• 2 實驗方法64-67
• 3 結果67-70
• 4 討論70-72
• 5 小結72-73
• 參考文獻73-78
• 文獻綜述78-94
• 參考文獻89-94
• 致謝94-95
• 攻讀博士學位期間撰寫、發(fā)表的學術論文95-96
• 攻讀博士學位期間主持、參與的科研課題96

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6 宋錦t，

本文編號：273880