犬骨关节炎软骨下骨重塑的病理特点及机制

• 作者: 任姜栋 沙力塔娜提·乌尔曼别克 努尔艾力江·玉山 吾湖孜·吾拉木 曹力
• 来源期刊: 中华实验外科杂志
• 关键词: 骨关节炎 计算机断层扫描 转化生长因子-β
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 骨外科
• 页码范围: 1217-1220
• 页数: 4页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3760/cma.j.cn421213-20190520-00383

摘要

目的:通过构建比格犬膝关节前交叉韧带横断(ACLT)骨关节炎模型探究关节软骨下骨重塑的病理特点及发病机制。方法:本研究选取8周岁，雄性，体重10~15 kg的比格犬，将18只犬按随机数字表分为两组，即对照组和骨关节炎(OA)模型组。通过离断犬膝关节前交叉韧带构建关节不稳的OA模型，术后16周后处以安乐死，取材。通过番红固绿染色和国际骨关节炎研究学会-改良Manking(OARSI-Modified Manking)评分评估关节软骨退变程度。采用微计算机断层扫描(Micro-CT)分析软骨下骨的骨体积分数(BV/TV)、骨小梁分离度(SP.Tb)、骨小梁模式因子(Tb.Pf)，通过经免疫染色测定软骨下骨中pSmad2/3，Osterix和CD31的表达水平。采用独立样本 t检验进行数据的统计学分析。 结果:OA模型组肉眼可见多处不同程度的关节软骨退变，番红固绿染色显示关节软骨龟裂，但尚未侵犯深层结构，OARSI-Modified Manking评分显著升高(4.7±2.3)，差异有统计学意义( t＝-3.213， P<0.01)。Micro-CT结果显示，与对照组比较，OA模型组的软骨下骨BV/TV显著高于对照组(0.4±0.3)，而SP.Tb和Tb.Pf均显著低于对照组(0.3±0.1、-2.0±3.5)，且组间差异均有统计学意义( t＝-6.124、2.519、3.393， P<0.05)。酶联免疫吸附试验(ELISA)结果表明，与对照组比较，OA模型组的外周血中含有高浓度的转化生长因子(TGF)-β1(81.7±5.1)，且组间差异有统计学意义( t＝-16.580， P<0.01)。免疫组织化学染色结果显示，与对照组比较，OA模型组的关节软骨下骨髓腔中聚集了大量的pSmad2/3+MSC、Osterix+成骨前体细胞和CD31 +血管内皮细胞(109.9±3.9、70.5±1.8、26.8±1.8)，且组间差异有统计学意义( t＝-29.814、-42.475、-8.937， P<0.05)。 结论:比格犬膝关节OA的软骨下骨中出现异常骨重塑，其中活跃的骨吸收和TGF-β1/Smad2/3通路是疾病发生与发展中的关键靶点。