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研究背景:离子通道是各种无机离子跨膜被动运输的通路。生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输(顺离子浓度梯度)和主动运输(逆离子浓度梯度)两种方式。被动运输的通路称离子通道,主动运输的离子载体称为离子泵。生物膜对离子的通透性与多种生命活动过程密切相关。细胞离子通道的结构和功能正常是维持生命过程的基础,其基因变异和功能障碍与许多疾病的发生和发展有关。离子通道的主要类型有钾、钠、钙、氯和非选择性阳离子通道,各型又分若干亚型。离子通道的主要功能是:提高细胞内钙浓度,触发生理效应;决定细胞的兴奋性、不应性和传导性;调节血管平滑肌的舒缩活动;参与突触传递;维持细胞的正常体积。离子通道的主要研究方法为特定药物阻断、膜片钳技术、分子生物学技术、荧光探针钙图像分析技术。离子通道病是指离子通道的结构或功能异常所引起的疾病。疾病中的离子通道改变是指由于某一疾病或药物引起某一种或几种离子通道的数目、功能甚至结构变化,导致机体发生或纠正某些病理改变。从离子通道与疾病的关系角度,加强分子生物学、生物物理学、遗传学、药理学等多学科交叉深入研究,对于深入探讨某些疾病的病理生理机制、早期诊断及发现特异性治疗药物或措施等均具有十分重要的理论和实际意义。大量的研究发现关节软骨细胞膜上同样存在与其他可兴奋细胞一样的多种离子通道,这些离子通道与软骨细胞的生命活动有着密切的关系,离子通道本身及其阻滞剂对软骨细胞增殖、凋亡和代谢也有明显的影响。这从另一个方面说明了离子通道与软骨相关的疾病有着密切的联系。通过离子通道阻滞剂对软骨细胞代谢影响的研究可以探究离子通道在软骨相关疾病如骨性关节炎的发病中过程中所起的作用和影响机制,可以为软骨组织工程种子细胞的培养提供新的方法,也可以为深入研究离子通道在软骨细胞生命活动中的作用机制提供理论基础;为临床治疗关节软骨相关疾病的药物开发提供理论依据,也为临床应用离子通道阻滞剂药物提供应用指导。目的:用0.2mmol/L利多卡因阻滞兔膝关节软骨细胞上的钠离子通道,观察其对体外培养的兔膝关节软骨细胞凋亡的影响,特异性代谢产物糖胺多糖(GAG)和Ⅱ型胶原(Collagen typeⅡ)的产生的影响。从离子通道角度阐述钠离子通道在软骨细胞生理活动中的作用,以进一步阐明其在关节软骨相关疾病如骨性关节炎的作用,以期能从这一方面探究OA的发病机制。方法:2月龄新西兰大白兔5只,空气栓塞处死。无菌手术切取双膝关节软骨,分离关节软骨细胞,分对照组和0.2mmol/L利多卡因组,细胞密度为2×106/m1,体外培养。用流式细胞仪检测24h、48h软骨细胞凋亡情况,于第3、6、9天用化学沉淀法检测上清液中糖胺多糖的含量,用ELISA法检测Ⅱ型胶原的含量。结果:0.2mmol/L的利多卡因对体外培养的软骨细胞的凋亡没有影响(p>0.05)。利多卡因组与对照组相比GAG的含量在3天时明显降低(p<0.05),在第9天时明显增加(p<0.05);利多卡因组与对照组相比Ⅱ型胶原的含量有降低趋势但无统计学差异(p>0.05)。结论:0.2mmol/L利多卡因对软骨细胞的凋亡没有影响,初期抑制GAG的产生,后期促进GAG的产生,对Ⅱ型胶原的产生没有影响。