有氧运动训练对大鼠膝骨关节炎的影响

发布时间：2019-11-15 03:46

【摘要】：目的:通过有氧运动训练膝骨关节炎(osteoarthritis,OA)模型大鼠,观察膝OA关节软骨及软骨细胞变化情况,测定关节软骨中沉默信息调节因子2同原蛋白6(silent information regulator 2 homolog protein 6,SIRT6)和基质金属蛋白酶13(matrix meta-lloproteinase 13,MMP-13)的表达情况,探讨有氧运动对膝OA的疗效和可能的机制,同时明确联合的有氧运动训练其疗效是否更佳。方法:(1)对象:从西南医科大学实验动物中心购买清洁级雄性SD大鼠50只,采用随机数字表法均分为五组:正常对照组、模型组、跑台组、游泳组、跑台+游泳组。正常对照组单纯笼内饲养,自由饮水饮食,不做任何处理;其余四组均以木瓜蛋白酶诱导左膝OA模型,4周后跑台组、游泳组、跑台+游泳的联合训练组均予以有氧运动训练干预。(2)干预措施:模型组笼内饲养,自由饮水饮食,不做任何干预;跑台组:跑步训练,20m/min,每次30分钟,每天1次;游泳组:游泳训练,每次40min,每天1次;跑台+游泳组:跑步训练结束休息1小时后进行游泳训练。有氧运动训练干预4周后处死全部大鼠,取左股骨内侧髁关节软骨制作标本,观察软骨及各指标的变化情况。(3)观察指标:(1)大鼠左膝关节的形态变化;(2)软骨细胞的变化情况;(3)软骨中SIRT6和MMP-13的表达情况。结果:(1)关节软骨大体观察:正常对照组:关节腔无积液,软骨光滑、明亮,无裂纹;模型组:关节腔积液明显,软骨偏黄,表面粗糙,裂纹、裂隙、糜烂形成,局部软骨全层缺损,暴露软骨下骨;跑台组:关节腔积液较少,软骨稍黄,部分表面不平整,散在分布点状充血,偶有裂纹;游泳组:关节腔偶有积液,软骨稍黄,少部分不平整,点状充血少见,未见明显裂纹及糜烂;跑台+游泳组:关节腔积液少见,软骨稍淡黄,表面基本平整,未见明显充血、裂纹及糜烂。将结果按彭太平法组织病理学分级后秩和检验,与模型组相比,各有氧运动训练组均具有统计学意义(p0.05),且跑台+游泳的联合训练组改善最为明显。(2)he染色后光镜观察:正常对照组:软骨表面平整、光滑,软骨丰富,软骨细胞大小一致,排列规则,潮线完整;模型组:软骨表面不平,软骨细胞大量减少,排列紊乱,着色浅,“空泡”细胞簇聚,潮线混乱;跑台组:部分软骨表面不平整,偶有裂纹,软骨层变薄,软骨细胞减少,染色变浅,排列欠规则,可见紊乱的潮线;游泳组:软骨表面较平整,裂纹少见,软骨层轻度变薄,软骨细胞减少,排列相对整齐,潮线基本完整;跑台+游泳组:软骨表面基本平整、光滑,软骨层未见明显变薄,软骨细胞无明显减少,大小较一致,排列较整齐,潮线基本完整。将光镜结果按改良mankin’s评分,与模型组相比,各有氧运动训练组均具有统计学意义(p0.05),且跑台+游泳的联合训练组改善最为明显。(3)sirt6和mmp-13的表达:正常对照组:sirt6免疫组化后,大量软骨细胞核呈浓棕色着色,数量多,而mmp-13免疫组化后,只有极少量细胞着色;模型组:与正常对照组相反,sirt6组化后,少量软骨细胞核浅棕色着色,而mmp-13组化后,大部分细胞棕色浓染,着色均匀;跑台组:软骨细胞较模型组明显增多,sirt6组化后,被着色的细胞核也明显增多,但较正常组仍偏少,呈棕色,mmp-13组化后,少部分细胞棕色染色,数量较正常对照组多;游泳组:软骨细胞明显增多,SIRT6与MMP-13表达情况与跑台组相近。跑台+游泳组:软骨细胞数量进一步增多,较正常对照组稍少,SIRT6与MMP-13表达情况与正常对照组相近,但SIRT6表达稍少,而MMP-13表达稍多。将各组所测得的SIRT6和MMP-13表达情况进行比较,与模型组相比,各有氧运动训练组结果均具有统计学意义(P0.05),跑台+游泳的联合训练组与正常对照组最为接近,而跑台组与游泳组差异不明显。(4)SIRT6和MMP-13表达相关性分析:各组分别进行SIRT6和MMP-13表达的直线相关性分析,结果各组均呈负相关(P0.05)。结论:(1)联合有氧运动训练对膝OA疗效明显优于单一有氧运动训练。(2)跑步运动及游泳运动对膝OA均具有明显疗效,但其疗效可能无明显差异。(3)有氧运动治疗膝OA的机制可能为明显促进SIRT6表达,抑制MMP-13表达。
【图文】：

自制大鼠跑台

大鼠膝关节腔注射
【学位授予单位】：西南医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R684.3

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本文编号：2561130