实验性软骨损伤的生物学表达与病理分期对照研究

目的:观察实验性软骨损伤(实验性骨关节炎)的病理分期及各期的血清因子表达情况。方法:取18只新西兰大白兔制作成膝关节软骨损伤动物模型,按2、4、8、12、16、20周不同时间分为6组,每组各3只,另选6只同条件的新西兰大白兔作为对照组(假手术组),分别在术前及术后各时间节点检测其血清中细胞因子骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)及生物学标志物Ⅱ型胶原C端肽(CTX-Ⅱ)、软骨寡聚基质蛋白(COMP)的水平,并对每组数据进行t检验。分批处死新西兰兔,取左侧股骨髁部软骨先行大体观察,后送病理行HE染色,并参照Mankin关节软骨病理评分标准进行积分统计。结果:造模术后第2、4、8、12、16、20周兔血清BMP-2平均水平较术前分别升高了79.86、62.74、53.34、31.41、47.82、13.05 pg/mL,与相应对照组比较,各组内差异均具有统计学意义。造模术后各时间节点血清CTX-Ⅱ分别升高了0.075、0.008、0.280、0.336、0.357、0.051 ng/mL,经检验,除术后4周组内差异无统计学意义外(P=0.43),其余组内处理组与对照组比较,差异均有统计学意义。造模术后第2、4、8、12、16周血清COMP分别升高了0.554、0.528、0.612、0.926、0.217 ng/mL,各组内差异均有统计学意义;术后20周组较术前下降了0.081 ng/mL,但与相应对照组比较差异无统计学意义。组织学HE染色显示,随着造模时间的延长,软骨损伤比例增加,且程度加重。Mankin评分为,术前0.33分,术后2周2.00分,术后4周4.33分,术后8周7.67分,术后12周9.33分,术后16周11.33分,术后20周13.00分,经检验,除2周组与4周组间、8周组与12周组间、16周组与20周组间的差异无统计学意义(P=0.100、0.100、0.200),其他术后各时间点组间的差异均有统计学意义。结论:本研究设计的动物模型能成功复制早、中、晚期骨性关节炎软骨改变,而动物血清中BMP-2、CTX-Ⅱ、COMP的含量能间接反映各期软骨损伤的程度。