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目的:不同类型的骨关节损伤和疾病均可导致关节软骨缺损,因关节软骨具有无直接的血管、淋巴管、神经供应以及代谢率低的生理特性,在一般的情况下自身难以修复,因而一直以来,关节软骨缺损修复都是国内外医学界普遍关注和迫切需要解决的问题。目前软骨缺损修复的治疗方法普遍仍处于研究阶段,对于如何提高关节软骨缺损修复的质量已有许多报道。但目前各种促进关节软骨缺损修复的方法,均有其不足之处,尚需进一步改进。本实验通过软骨下骨钻孔方法建立兔膝关节软骨全层缺损模型,观察兔膝关节软骨全层缺损修复的过程,研究规则被动运动(RPM)对关节软骨全层缺损修复的影响。方法:将30只新西兰雄性兔60个膝关节,用直径3.2mm的骨科手术电钻,于股骨髁面处钻一直径为3.2mm全层软骨缺损,深度以缺损区渗血为准,造成直径为3.2mm大小的关节软骨全层缺损模型,并将其随机分为三组:A组、B组和C组,每组各10只兔,20个兔膝关节。A组:于术后第1天开始,即进行每天8小时的RPM(每兔每20分钟进行一次为时2分钟的持续被动运动,频率控制在60次/分,上下午各4小时RPM)和笼内自由活动;B组:于术后第1天开始,即进行每天2小时的RPM(每兔每20分钟进行一次为时2分钟的持续被动运动,频率控制在60次/分,上下午各1小时RPM)和笼内自由活动;C组:仅在笼内自由活动。分别于RPM干预4周和RPM干预12周时处死各组半数兔,再次称重并进行组间体重及增加体重比较,取各组关节软骨缺损修复组织,并进行大体形态观察评分;苏木素一伊红染色(即HE染色)的组织学形态观察;番红O染色研究蛋白多糖的表达以及免疫组织化学研究Ⅱ型胶原的表达,并进行评分。结果: 1在术前、RPM干预4周和RPM干预12周的各组兔平均体重及平均增加的体重无统计学差异(P>0.05 )。2 RPM干预4周、RPM干预12周各组关节软骨HE染色结果观察及与正常软骨比较,A组为类软骨组织修复,修复组织表面较平整,内含细胞形态与正常关节软骨细胞相似,细胞层次较明显,排列较规律,下潮线基本恢复。B组以类软骨组织修复为主,修复组织表面基本平整,内含细胞较正常关节软骨细胞少,形态近似,排列欠规律,细胞层次不明显,下潮线部分恢复。C组可见大量纤维组织修复,修复组织表面欠平整,缺损两端与正常关节软骨部分融合,内含细胞形态与正常关节软骨细胞差别较大,排列不规律,细胞层次不明显,下潮线消失。RPM干预4周和RPM干预12周,A组大体形态学评分和组织学评分高于B组和C组,有显著性差异(P<0.05),但是,B组与C组的大体形态学评分和组织学评分差异无显著性(P >0.05 )。3 RPM干预4、RPM干预12周时各组番红O染色结果采用秩和检验(等级资料的多个样本比较Kruskal-Wallis H检验)进行各组间比较,然后再进行两样本间比较(等级资料的两样本比较Wilcoxon检验),α取0.05。结果示:RPM干预4及RPM干预12周时各组间番红O染色比较,A组关节软骨番红O染色深度强于B组和C组(P <0.05 )。B、C两组间的染色标本染色差异无显著性(P>0.05)。4免疫组化结果:RPM干预4周,Ⅱ型胶原软骨缺损区阳性表达共12例,其中A组6例,B组4例,C组2例;RPM干预12周时,Ⅱ型胶原软骨缺损区阳性表达共16例,其中A组9例,B组5例,C组2例。统计学结果显示:RPM干预4周时,各组间Ⅱ型胶原软骨缺损区阳性表达无统计学意义,尚不能认为RPM干预4周时各组间Ⅱ型胶原软骨缺损区阳性表达有差别。RPM干预12周时,A组Ⅱ型胶原阳性表达高于B组和C组(P <0.05),B、C两组间的染色标本例数差异无显著性(P>0.05)。结论: 1兔膝关节软骨全层缺损后给予RPM干预,缺损组织修复的效果较对照组显著,同时发现关节软骨全层缺损后给予RPM干预可促进Ⅱ型胶原和蛋白多糖的恢复;2 RPM能促进关节软骨全层缺损的修复,且修复的效果与RPM干预的时间长短密切相关,8h/天的RPM对关节软骨修复的效果较2h/天的RPM明显。
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