【摘要】：【目的】骨性關(guān)節(jié)炎(OA)的發(fā)生發(fā)展常伴有軟骨退變和軟骨下骨的骨質(zhì)改變,軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞在其中起著重要的調(diào)節(jié)作用,本研究旨在探討體外軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞相互作用的機(jī)制、不同鍛煉強(qiáng)度在骨質(zhì)疏松和關(guān)節(jié)炎模型中關(guān)節(jié)軟骨和軟骨下骨病理改變的發(fā)生和發(fā)展機(jī)制�！痉椒ā�(1)在體外,分別從出生24h內(nèi)和4w SD大鼠體內(nèi)通過(guò)酶消化法的方法獲得成骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞,使用軟骨細(xì)胞的條件培養(yǎng)基培養(yǎng)成骨細(xì)胞后行堿性磷酸酶的染色,使用成骨細(xì)胞條件培養(yǎng)基間接共培養(yǎng)IL-1β誘導(dǎo)的大鼠軟骨細(xì)胞,免疫蛋白印跡電泳W(wǎng)estern Bloting檢測(cè)其相關(guān)的炎癥指標(biāo)環(huán)氧酶COX-2、基質(zhì)金屬蛋白酶MMP13和蛋白多糖酶ADAMTS-5等,Western Bloting初步檢測(cè)OPG/RANK/RANKL、MAPK、NF-κB等通路蛋白的激活。(2)在體內(nèi),選取12w雌性SD大鼠60只行雙側(cè)卵巢切除術(shù),術(shù)后再次行膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶切除術(shù),術(shù)后將其分為五組:前交叉韌帶切除術(shù)的假手術(shù)為shamFree組,手術(shù)后無(wú)干預(yù)為Free組,手術(shù)后在水平跑臺(tái)低速跑步鍛煉(12m/min)為L(zhǎng)-TW組,手術(shù)后在水平跑臺(tái)高速跑步鍛煉(18m/min)為H-TW組,手術(shù)后皮下注射雙磷酸鹽[30μg/(kg·d)]為anti-OP組。在4w和8w時(shí),ELISA檢測(cè)大鼠的血尿樣上清的CTX-Ⅰ、CTX-Ⅱ和OPG蛋白,micro-CT儀器掃描大鼠的將膝關(guān)節(jié),并將股骨行HE、甲苯胺藍(lán)、番紅固綠和Ⅰ/Ⅱ/Ⅹ型膠原等免疫組化的染色以及骨關(guān)節(jié)炎軟骨病理OARSI評(píng)分�！窘Y(jié)果】(1)在體外成功獲得大鼠的軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞,并保持細(xì)胞表型特性。在體外軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的間接共培養(yǎng)體系中,軟骨細(xì)胞條件培養(yǎng)基可能促進(jìn)成骨細(xì)胞堿性磷酸酶的合成,而成骨細(xì)胞條件培養(yǎng)基可以上調(diào)炎性軟骨細(xì)胞的炎性指標(biāo)COX-2和蛋白多糖酶ADAMTS-5的表達(dá),下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶MMP13的表達(dá)。同時(shí)成骨細(xì)胞條件培養(yǎng)基可以激活和上調(diào)NF-ΚB/P65、MAPK-P38/JNK/ERK等信號(hào)通路蛋白。(2)通過(guò)卵巢切除可以造成大鼠骨質(zhì)疏松,前交叉韌帶切除后膝關(guān)節(jié)不穩(wěn),在4w時(shí),CTX-Ⅰ在H-TW組和L-TW組的血液中明顯增加,同時(shí)H-TW組血液中OPG明顯升高。在8w時(shí),CTX-Ⅱ在H-TW組明顯減少,血液中OPG在H-TW組和anti-OP組明顯增加而在尿液中明顯減少,且尿液中CTX-Ⅰ的濃度明顯升高。在4w時(shí),H-TW組和anti-OP組的股骨下端的骨量明顯增加,至8w時(shí)雙磷酸鹽的作用減弱,而在8w時(shí),兩組在軟骨下骨的成骨效應(yīng)明顯。anti-OP組與L-TW組、H-TW組相比,細(xì)胞形態(tài)和關(guān)節(jié)表面無(wú)明顯的變化,甲苯胺藍(lán)染色著色加深,關(guān)節(jié)軟骨厚度基本無(wú)明顯變化。而在L-TW組和H-TW組中,關(guān)節(jié)軟骨層明顯減少,表層軟骨細(xì)胞的形態(tài)改變,陷凹消失,軟骨下骨的活動(dòng)性增強(qiáng),潮線(xiàn)發(fā)生改變,尤其是在H-TW組,關(guān)節(jié)表面粗糙,軟骨細(xì)胞減少并伴有纖維化,甲苯胺藍(lán)著色不均勻。在糖胺聚糖和Ⅱ/Ⅹ型膠原的染色中,低速跑步的L-TW組染色較為明顯,而高強(qiáng)度鍛煉的H-TW組著色效果較淺。OARSI評(píng)分中,H-TW組與Free組有顯著的差異,p0.05。【結(jié)論】(1)在體外軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的間接共培養(yǎng)體系中,軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的表型均發(fā)生變化,軟骨細(xì)胞條件培養(yǎng)基可能促進(jìn)成骨細(xì)胞成骨,而成骨細(xì)胞培養(yǎng)基可以改變炎性軟骨細(xì)胞的炎性指標(biāo)或基質(zhì)酶的表達(dá),MAPK、NF-ΚB/P65信號(hào)通路在其中可能起著至關(guān)重要的作用。(2)絕經(jīng)大鼠前交叉韌帶切除后,早期的高強(qiáng)度的高速跑步鍛煉和補(bǔ)充雙磷酸鹽抗骨質(zhì)疏松可以增強(qiáng)股骨下端骨質(zhì),逆轉(zhuǎn)卵巢切除術(shù)后所致的骨質(zhì)疏松,后期雙磷酸鹽的作用減弱,同時(shí),還可以明顯增加膝關(guān)節(jié)軟骨下骨的骨量,增強(qiáng)成骨效果。絕經(jīng)大鼠前交叉韌帶切除術(shù)后8w時(shí),高強(qiáng)度的跑步鍛煉可以明顯加速關(guān)節(jié)炎的進(jìn)程,低強(qiáng)度的跑步鍛煉明顯抑制或延緩關(guān)節(jié)軟骨的退變,補(bǔ)充雙磷酸鹽并不會(huì)加速關(guān)節(jié)軟骨退變。
【圖文】：

取材獲得的軟骨細(xì)胞和 IL-1β處理后炎癥化細(xì)胞及其甲苯胺藍(lán)的染色（a）為 4w SD 大鼠關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞（RAC）原代細(xì)胞的光鏡下細(xì)胞形態(tài)；（b）為未經(jīng)任何處理的 RAC 細(xì)胞的甲苯胺藍(lán)的染色；（c）為經(jīng)過(guò) IL-1β處理后的“炎癥化”的軟骨細(xì)

取材獲得的成骨細(xì)胞及其茜素紅、油紅 O 的染色（a）為 SD 乳鼠顱骨酶消化法獲得的原代細(xì)胞的光鏡下細(xì)胞形態(tài)（x100）；（b）為成骨細(xì)胞的茜素紅染色（x200）下的鈣結(jié)節(jié)的形成和著色；（c）為大鼠成骨細(xì)胞的油紅 O
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：R684.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 李軍;張開(kāi)偉;;骨質(zhì)疏松癥與膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎共病相關(guān)性臨床研究[J];亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥;2015年04期

2 楊恩德;寧英吉;田淑梅;;生物力學(xué)分支之一——人骨斷裂力學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究[J];沈陽(yáng)建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào);1990年04期

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本文編號(hào)：2711085