1.背景與目的: 關節(jié)軟骨損傷在臨床上較為常見,對于損傷修復的研究一直以來都是一個巨大的挑戰(zhàn)。關節(jié)軟骨屬于透明軟骨,是一種特殊的結締組織,軟骨內無血管、淋巴管和神經(jīng),其營養(yǎng)主要由滑液供應,這些結構特點決定了損傷后自身愈合能力有限。 有研究報道,幼年新西蘭白兔膝關節(jié)軟骨全層缺損后可形成透明軟骨修復,新生的軟骨組織在組織結構等方面和正常關節(jié)軟骨無明顯差異,而成年新西蘭白兔膝關節(jié)軟骨全層缺損后只能形成纖維組織修復。幼年與成年兔修復結果的差異,說明修復機制存在差異。關節(jié)軟骨損傷后,良好修復的關鍵在于:誘導損傷關節(jié)軟骨細胞的增殖和分化,促進基質蛋白多糖和膠原的產(chǎn)生。生長因子是促進這些過程的重要因素。 結締組織生長因子(connective tissue growth factor, CTGF)有刺激間充質細胞向軟骨細胞分化的潛能,能促進軟骨細胞的增殖和分化,可促進兔關節(jié)軟骨細胞Ⅱ型膠原及蛋白多糖核的表達,有研究證實在小鼠體內它能促進損傷關節(jié)軟骨的再生;轉化生長因子-β1(transforming growth factor, TGF-β1)具有將骨髓間充質干細胞向軟骨細胞分化的潛能,可促進軟骨細胞的增殖,刺激關節(jié)軟骨糖胺聚糖(GAG)和Ⅱ型膠原的生成。成年和幼年兔關節(jié)軟骨全層缺損修復過程中CTGF、TGF-β1的表達是否存在差異缺乏研究報道。 本實驗通過建立幼年和成年新西蘭白兔膝關節(jié)軟骨全層缺損動物模型,在缺損后自我修復的不同時間點觀察修復組織的大體形態(tài)、組織學形態(tài),檢測修復組織中Ⅱ型膠原、CTGF、TGF-β1的表達,分析CTGF、TGF-β1在成年和幼年兔修復過程中表達的差異,探討軟骨缺損修復的質量與CTGF、TGF-β1表達量的關系,探討幼年兔軟骨損傷修復的機制,為關節(jié)軟骨損傷的治療提供理論論據(jù)。 2.方法: 成年和幼年新西蘭白兔各25只,兩年齡組兔分別隨機分為5組(n = 5):A:對照組(未損傷組)、B:損傷24 h組、C:損傷1周組、D:損傷4周組、E:損傷8周組。制備兔膝關節(jié)股骨關節(jié)面全層軟骨缺損自我修復模型。術后于各時間點處死動物,觀察軟骨缺損修復的大體形態(tài),蘇木素/伊紅(HE)染色觀察修復組織的組織病理學形態(tài),RT-PCR檢測Ⅱ型膠原、CTGF、TGF-β1 mRNA在成年和幼年兔軟骨修復組織中的表達,應用圖像分析技術進行PCR產(chǎn)物電泳條帶光密度分析,以平均光密度值表示其條帶的相對數(shù)值,將目的基因平均光密度值/內參基因平均光密度值得到各例標本目的基因的相對表達量,應用免疫組化技術檢測修復過程中軟骨內CTGF、TGF-β1蛋白的表達。采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學分析,以p 0.05為差異有統(tǒng)計學意義。 3.結果: 損傷后1周時成年組和幼年組缺損均未完全填充;4周時兩年齡組缺損較1周時有更多的修復組織;8周時幼年組缺損均完全被填充,修復組織表面較光滑,表面顏色由淡紅逐漸轉白,成年組僅少數(shù)標本填充完全。 光鏡下觀察,4周時成年和幼年兔修復組織都沒有達到周圍軟骨的高度,幼年組,修復組織主要為纖維組織和未完全分化的間充質,成年組,修復組織以纖維組織為主;8周時幼年組修復組織充盈,成年組僅有少數(shù)標本的再生組織達到周圍正常軟骨的高度,幼年組大部分標本中發(fā)現(xiàn)透明樣軟骨,在成年組,修復組織為纖維組織或者是未完全分化的間充質。 CTGF、TGF-β1及Ⅱ型膠原mRNA在軟骨缺損修復過程中持續(xù)表達。Ⅱ型膠原mRNA相對表達量,幼年兔:A 0.604±0.005,B 0.813±0.005,C 1.091±0.006,D 0.650±0.002,E 0.741±0.002,成年兔:A 0.039±0.004,B 0.195±0.004,C 0.604±0.006,D 0.095±0.005,E 0.087±0.003。CTGF mRNA相對表達量,幼年兔:A 0.350±0.014,B 0.719±0.012,C 0.864±0.010,D 0.442±0.009,E 0.438±0.010,成年兔:A 0.119±0.009,B 0.509±0.011,C 0.519±0.009,D 0.348±0.010,E 0.227±0.008。TGF-β1 mRNA相對表達量,幼年兔:A 0.619±0.010,B 0.969±0.012,C 1.099±0.037,D 0.730±0.011,E 0.723±0.013,成年兔:A 0.313±0.013,B 0.873±0.021,C 0.970±0.010,D 0.535±0.020,E 0.415±0.010。 幼年兔和成年兔損傷后各組Ⅱ型膠原、CTGF、TGF-β1 mRNA的表達高于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P 0.05)。 修復過程中幼年組Ⅱ型膠原、CTGF、TGF-β1 mRNA的表達高于成年組,差異有統(tǒng)計學意義(P 0.05)。 Ⅱ型膠原與TGF-β1 mRNA的表達量呈正相關,Ⅱ型膠原與CTGF mRNA的表達量呈正相關,CTGF與TGF-β1 mRNA的表達量呈正相關(P 0.05)。 免疫組化結果顯示修復過程中關節(jié)軟骨細胞內均有CTGF、TGF-β1蛋白的表達。 4.結論: 1、關節(jié)軟骨損傷后,幼年兔修復組織較成年兔修復組織有更明顯的關節(jié)軟骨組織特異性,幼年組Ⅱ型膠原mRNA表達量較成年組顯著增高,提示幼年兔修復組織的質量優(yōu)于成年兔。 2、CTGF、TGF-β1 mRNA在成年兔和幼年兔關節(jié)軟骨全層缺損修復過程中持續(xù)表達,損傷后各組表達量較對照組顯著增高,提示CTGF、TGF-β1參與軟骨缺損后自我修復過程。 3、修復過程中幼年組CTGF、TGF-β1 mRNA表達量較成年組顯著增高,提示CTGF、TGF-β1表達量的高低與關節(jié)軟骨修復的質量密切相關。CTGF、TGF-β1的高表達狀態(tài)可能是幼年兔軟骨缺損得以良好修復的重要因素之一,將CTGF、TGF-β1應用于關節(jié)軟骨損傷的治療,可能更好的促進關節(jié)軟骨損傷的修復。
【學位單位】：第三軍醫(yī)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2010
【中圖分類】：R726.8;R684
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論文正文 結締組織生長因子、轉化生長因子β1 在幼年及成年兔膝關節(jié)軟骨全層缺損修復中的表達及意義
    前言
    材料與方法
    結果
    討論
    圖片
    結論
    致謝
    參考文獻
文獻綜述一 結締組織生長因子在軟骨中的作用
    參考文獻
文獻綜述二 關節(jié)軟骨損傷修復的研究現(xiàn)狀
    參考文獻
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本文編號：2870044