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目的:通过建立大鼠骨性关节炎模型,观察谷氨酸离子型受体拮抗剂MK801关节腔注射后对补体C5和MAC、炎症因子的表达变化以及软骨病理改变,探讨外周谷氨酸受体拮抗剂减轻OA进展的发病机制,为骨性关节炎的预防和治疗开辟新的路径。方法:1)动物模型建立及病理评分:将40只SD大鼠随机分为假手术组、模型组、模型治疗组、模型激动组4个实验组。A:假手术组(Sham operation group,SOG组),B:模型组(Model group,MG组),C:模型治疗组(Model treatment group,MK801组),D:模型激动组(Model agitation group,GLU组);随机分配各组SD大鼠,各10只。MG组、MK801组、GLU组统一采用切断大鼠左后肢膝关节内侧副韧带、前交叉韧带及摘除内侧一部分半月板制备骨关节炎(OA)模型方法进行造模,SOG组只打开患肢膝关节腔,但不切断大鼠膝关节内侧副韧带、前交叉韧带及摘除内侧一部分半月板。4周造模成功后向MK801组、GLU组大鼠患肢膝关节腔内分别注入0.1 m M MK801 100 ul以及1 m M谷氨酸100 ul;向SOG组、MG组患肢关节腔内注射100 ul等量生理盐水。各组注药每周2次,共注射2周。造模6周后遵照动物伦理规则予以麻醉后心脏灌注磷酸盐缓冲溶液及多聚甲醛,分别取各组大鼠左后肢膝关节软骨行大体观察、番红-固绿染色,观察评估对比软骨退变程度以及进行组织病理学的Mankin’s评分。2)应用ELISA法测血清中的IL-1β、TNF-α和MMP13浓度。3)应用Western Blot检测软骨中MAC、C5、NF-κB沉积情况。结果:1)动物模型建立及病理评分:(1)大鼠左后肢膝关节腔大体观察:SOG组软骨面光滑透亮,未见明显缺损及骨赘形成,滑膜组织未见明显异常,可见少量淡黄色滑液。造模各组软骨面色泽灰白,表面粗糙且凹凸不平,部分可见龟裂,胫骨平台内侧及股骨内侧髁可见纤维性增生及骨赘形成;其中GLU组软骨面缺损及破坏在四组中最严重,关节囊明显增厚,大量骨赘形成,滑膜增生明显,滑液量极少,呈黄色粘稠状;在MK801治疗组中软骨损伤及骨赘形成较GLU组轻,关节表面稍光亮,尚能见透明软骨,滑膜增生程度较轻。(2)各组软骨番红固绿染色对比:SOG组的软骨表面光滑,细胞形态及数量无明显变化,软骨潮线完整清晰,软骨下骨及松质骨异染呈绿色。MG组软骨表面粗糙糜烂,软骨细胞聚集分布且胞质皱缩,软骨层变薄,局部可见明显失染,软骨胶原纤维绿染范围大,且其潮线不规整。GLU组软骨表面较其余三组破损更明显,软骨变薄,番红固绿染色显示软骨染色区域大量缺失,阳性范围较小。MK801组软骨层表面可见龟裂,但程度较谷氨酸轻,其软骨基质染色稍有些不均,失染程度轻,细胞分布较谷氨酸组、模型组均匀,潮线较规整。(3)各组软骨Mankin’s评分:MG组、GLU组、MK801组关节软骨Mankin’s评分均增加,其中MK801组评分低于MG组、GLU组;GLU组软骨破坏最严重,Mankin’s评分较MK801组、MG组有不同程度的升高。MG组、GLU组、MK801组各组之间的差异具有统计学意义(P<0.01)。2)ELISA法测血清中的IL-1β、TNF-α和MMP13量:造模各组的IL-1β、TNF-α和MMP13表达均增加;谷氨酸组与其余3组比较,IL-1β、TNF-α和MMP13含量增高更明显(P<0.01);MK801组患肢关节腔内注射后,IL-1β、TNF-α和MMP13含量较谷氨酸组的是下降的(P<0.05)。3)Western Blot检测软骨中MAC(C5b-9)、C5、NF-κB表达量:MG组、GLU组中MAC(C5b-9)、C5、NF-κB的表达量较假手术组明显升高,模型治疗组MK801关节腔内注射后,MAC(C5b-9)、C5、NF-κB的表达有所下降(P<0.01)。结论:在OA大鼠模型中,NMDA受体拮抗剂MK801可以降低软骨中补体浓度,减少促炎介质表达,并缓解OA骨赘形成和软骨破坏等病理改变。补体系统在OA发生发展过程中扮演着重要的角色,NMDA受体拮抗剂可能经由补体系统影响骨性关节炎的发生发展。