体外冲击波对碘乙酸钠所致大鼠骨关节炎影响的实验研究

发布时间：2019-04-03 19:53

【摘要】：目的：通过建立碘乙酸钠所致的大鼠膝骨关节炎动物模型，研究体外冲击波治疗碘乙酸钠所致骨关节炎的效果，进一步揭示体外冲击波延缓关节软骨退变的机理。方法： 1大鼠膝OA模型的建立及验证：8周龄雄性Wistar大鼠20只，体重280-310g，参照文献方法[41]进行,随机选取其中10只大鼠，设为MIA造模组，在腹腔注射10%水合氯醛麻醉下，于左侧膝关节腔内注射4%碘乙酸钠溶液50ul（碘乙酸钠1mg，溶于生理盐水50ul），右侧不作处理。再随机选取10只大鼠，设为对照组，以同法于左侧注射生理盐水。术后均给予正常饮食。标准饲养28天后，处死所有20只大鼠，截取其膝关节做HE染色和甲苯胺蓝染色，并测试左下肢承重比(%)，验证大鼠OA模型是否成功。再购买8周龄雄性Wistar大鼠30只，体重270-310g，将这些大鼠随机分为5组，A组：OA未治疗组。B组：造模后2周行早期体外冲击波治疗组。C组：造模后4周开始体外冲击波治疗组。D组：造模后6周开始体外冲击波治疗组。E组：空白对照组。A、B、C、D组在腹腔注射10%水合氯醛麻醉下，于左侧膝关节腔内注射4%碘乙酸钠溶液50ul（碘乙酸钠1mg，溶于生理盐水50ul），右侧不作处理。E组以同法于左侧注射生理盐水，术后给予正常饮食。 2体外冲击波干预: B、C、D组大鼠腹腔注射10%水合氯醛全身麻醉，对左侧胫骨上段进行体外冲击波处理一次，冲击波能量强度设定为1.5×105Pa，脉冲600次。 3采用II型胶原C端肽（CTX-II）检测试剂盒检测大鼠尿液中CTX-II的浓度(pg/ml)。 4组织形态学观察和Mankin评分。处死动物之后，取大鼠膝关节在4%多聚甲醛溶液中固定，用10%乙二胺四乙酸脱钙，每周换一次脱钙液，共脱钙3周。脱钙完成后，将标本取出包埋在石蜡中。切下冠状部分(5μm厚)并进行苏木精-伊红染色（HE染色），甲苯胺蓝染色，其组织学部分根据Mankin评分的方法进行评估。 5采用双抗体夹心ABC-ELISA的免疫组织化学方法检测血清中基质金属蛋白酶-1（MMP-1）、基质金属蛋白酶-13（MMP-13）、环氧化物酶-2（COX-2）、白细胞介素-1（IL-1）的水平。结果： 1动物模型验证成功；标准饲养4周后，处死所有20只大鼠，手术截取膝关节做甲苯胺蓝染色和HE染色，可见对照组关节软骨表面光滑，软骨细胞层次结构清晰，表层细胞小而扁平,向下细胞增大并呈柱状排列，少见细胞分裂。MIA造模组则见软骨表面不光滑,表层软骨变薄,粗糙,软骨表面出现多个裂隙,可见裂隙从表面延伸向下达辐射层,裂隙中可见稀疏结缔组织及松散的网状连接,裂隙周围可见脱水固缩坏死的软骨细胞。测试左下肢承重比(%)；对照组，28.54±8.69；MIA造模组，49.78±4.08。结果显示膝关节OA大鼠模型造模成功。 2体外冲击波（ESW）治疗后1周开始测量，发现随着体外冲击波（ESW）治疗时间的增加， B、C、D组碘乙酸钠所致的骨关节炎大鼠的下肢力量逐渐恢复。左下肢承重比(%)：A，23.08±9.37；B，45.37±3.20；C，36.45±5.45；D，29.56±7.29；E，50.62±4.08。其中B组力量恢复最好，接近正常对照组E组；D组力量恢复最差，疗效并不明显；C组力量介于B、D两组之间，恢复程度中等。 3与正常对照组E组相比，实验组A、B、C、D组大鼠尿液中CTX-II含量均升高，其中A组（188.473±13.584pg/ml）最高；与A组相比，冲击波干预后的实验组B、C、D组大鼠尿液中CTX-II含量均降低。B组（73.153±9.021pg/ml）从早期接受体外冲击波治疗， CTX-II含量降低明显，接近正常对照组E组（66.150±8.719pg/ml）的含量水平。C、D组中CTX-II含量均高于正常对照组E组和B组，且开始体外冲击波治疗最晚的D组(159.395±14.738pg/ml)的CTX-II水平高于C组(125.262±9.522pg/ml)。 4体外冲击波治疗时机的选择不同，碘乙酸钠所致的骨关节炎大鼠的组织形态不同。与正常对照组（E组）相比，A组、D组的Mankin评分结果显著增加，D组骨关节炎病情较A组稍好； B组早期开始接受体外冲击波治疗，骨关节炎病情好转，趋于正常水平；C组中期开始接受体外冲击波治疗，病情好转，但比B组、E组严重。 5与对照组（E组）相比，碘乙酸钠所致的骨关节炎大鼠（A组）血清中MMP-13水平显著增加，（78.32±2.34ug/ml），约增加了3.5倍；早期接受体外冲击波疗法的碘乙酸钠所致的骨关节炎大鼠（B组）中MMP-13血清学水平与正常对照组相似，（20.61±1.13ug/ml）趋于正常水平；后期陆续接受体外冲击波疗法的碘乙酸钠所致的骨关节炎大鼠（C组和D组）血清中MMP-13水平与正常对照组E组相比，分别约2、3倍。 6与对照组（E组）相比，，碘乙酸钠所致的骨关节炎大鼠（A组）中MMP-1血清水平显著增加（178.03±3.20ug/ml），增加了2.8倍；早期接受体外冲击波疗法的碘乙酸钠所致的骨关节炎大鼠（B组）中MMP-13血清水平（72.60±1.15ug/ml）与正常对照组的表达水平相似，趋于正常水平；后期陆续接受体外冲击波疗法的碘乙酸钠所致的骨关节炎大鼠（C组：116.48±2.66ug/ml和D组：162.48±2.18ug/ml）中MMP-1血清水平与正常对照组E组相比，分别约1.7、2.3倍。由此可见，体外冲击波疗法抑制MMP-1水平；且越早治疗，MMP-1血清水平降低越显著。后期陆续接受体外冲击波疗法的碘乙酸钠所致的骨关节炎大鼠（C组和D组）中MMP-13血清水平正常对照组E组相比，分别约1.6、3.1倍。 7与对照组（E组）相比，碘乙酸钠所致的骨关节炎大鼠（A组）血清中COX-2水平显著增加；B组血清中COX-2水平趋于正常水平； C组血清约为E组2倍，D组约为E组3.2倍。 8与对照组（E组）相比，碘乙酸钠所致的骨关节炎大鼠（A组）血清中IL-1水平（19.32±0.064pg/ml）增加明显，约为E组的3.5倍； B组血清IL-1水平（6.46±0.057pg/ml）与正常对照组水平相似； C组血清中IL-1水平（10.25±0.072pg/ml）约为E组（5.93±0.031pg/ml）的1.8倍；D组IL-1水平（14.75±0.078pg/ml）约为对照组E组的2.5倍。结论：关节腔内注射碘乙酸钠是制作骨关节炎模型的可靠方法；体外冲击波疗法对碘乙酸钠所致的大鼠骨关节炎有较佳的治疗效果；越早进行体外冲击波治疗效果越好。
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【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R684.3

【参考文献】