結(jié)締組織生長因子、轉(zhuǎn)化生長因子β1在幼年及成年兔膝關(guān)節(jié)軟骨全層缺損修復(fù)中的表達(dá)及意義.pdf

1、1.背景與目的:
　　 關(guān)節(jié)軟骨損傷在臨床上較為常見,對于損傷修復(fù)的研究一直以來都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。關(guān)節(jié)軟骨屬于透明軟骨,是一種特殊的結(jié)締組織,軟骨內(nèi)無血管、淋巴管和神經(jīng),其營養(yǎng)主要由滑液供應(yīng),這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了損傷后自身愈合能力有限。
　　 有研究報(bào)道,幼年新西蘭白兔膝關(guān)節(jié)軟骨全層缺損后可形成透明軟骨修復(fù),新生的軟骨組織在組織結(jié)構(gòu)等方面和正常關(guān)節(jié)軟骨無明顯差異,而成年新西蘭白兔膝關(guān)節(jié)軟骨全層缺損后只能形成纖維組織修復(fù)。

2、幼年與成年兔修復(fù)結(jié)果的差異,說明修復(fù)機(jī)制存在差異。關(guān)節(jié)軟骨損傷后,良好修復(fù)的關(guān)鍵在于:誘導(dǎo)損傷關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞的增殖和分化,促進(jìn)基質(zhì)蛋白多糖和膠原的產(chǎn)生。生長因子是促進(jìn)這些過程的重要因素。
　　 結(jié)締組織生長因子(connective tissue growth factor,CTGF)有刺激間充質(zhì)細(xì)胞向軟骨細(xì)胞分化的潛能,能促進(jìn)軟骨細(xì)胞的增殖和分化,可促進(jìn)兔關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞Ⅱ型膠原及蛋白多糖核的表達(dá),有研究證實(shí)在小鼠體內(nèi)它能促進(jìn)損傷關(guān)

3、節(jié)軟骨的再生;轉(zhuǎn)化生長因子-β1(transforming growth factor,TGF-β1)具有將骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向軟骨細(xì)胞分化的潛能,可促進(jìn)軟骨細(xì)胞的增殖,刺激關(guān)節(jié)軟骨糖胺聚糖(GAG)和Ⅱ型膠原的生成。成年和幼年兔關(guān)節(jié)軟骨全層缺損修復(fù)過程中CTGF、TGF-β1的表達(dá)是否存在差異缺乏研究報(bào)道。
　　 本實(shí)驗(yàn)通過建立幼年和成年新西蘭白兔膝關(guān)節(jié)軟骨全層缺損動(dòng)物模型,在缺損后自我修復(fù)的不同時(shí)間點(diǎn)觀察修復(fù)組織的大體形態(tài)、組

4、織學(xué)形態(tài),檢測修復(fù)組織中Ⅱ型膠原、CTGF、TGF-β1的表達(dá),分析CTGF、TGF-β1在成年和幼年兔修復(fù)過程中表達(dá)的差異,探討軟骨缺損修復(fù)的質(zhì)量與CTGF、TGF-β1表達(dá)量的關(guān)系,探討幼年兔軟骨損傷修復(fù)的機(jī)制,為關(guān)節(jié)軟骨損傷的治療提供理論論據(jù)。
　　 2.方法:
　　 成年和幼年新西蘭白兔各25只,兩年齡組兔分別隨機(jī)分為5組(n=5):A:對照組(未損傷組)、B:損傷24h組、C:損傷1周組、D:損傷4周組、E:損

5、傷8周組。制備兔膝關(guān)節(jié)股骨關(guān)節(jié)面全層軟骨缺損自我修復(fù)模型。術(shù)后于各時(shí)間點(diǎn)處死動(dòng)物,觀察軟骨缺損修復(fù)的大體形態(tài),蘇木素/伊紅(HE)染色觀察修復(fù)組織的組織病理學(xué)形態(tài),RT-PCR檢測Ⅱ型膠原、CTGF、TG-β1 mRNA在成年和幼年兔軟骨修復(fù)組織中的表達(dá),應(yīng)用圖像分析技術(shù)進(jìn)行PCR產(chǎn)物電泳條帶光密度分析,以平均光密度值表示其條帶的相對數(shù)值,將目的基因平均光密度值/內(nèi)參基因平均光密度值得到各例標(biāo)本目的基因的相對表達(dá)量,應(yīng)用免疫組化技術(shù)檢測

6、修復(fù)過程中軟骨內(nèi)CTGF、TGF-β1蛋白的表達(dá)。采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,以p＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 3.結(jié)果:
　　 損傷后1周時(shí)成年組和幼年組缺損均未完全填充;4周時(shí)兩年齡組缺損較1周時(shí)有更多的修復(fù)組織;8周時(shí)幼年組缺損均完全被填充,修復(fù)組織表面較光滑,表面顏色由淡紅逐漸轉(zhuǎn)白,成年組僅少數(shù)標(biāo)本填充完全。
　　 光鏡下觀察,4周時(shí)成年和幼年兔修復(fù)組織都沒有達(dá)到周圍軟骨的高度,幼

7、年組,修復(fù)組織主要為纖維組織和未完全分化的間充質(zhì),成年組,修復(fù)組織以纖維組織為主;8周時(shí)幼年組修復(fù)組織充盈,成年組僅有少數(shù)標(biāo)本的再生組織達(dá)到周圍正常軟骨的高度,幼年組大部分標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)透明樣軟骨,在成年組,修復(fù)組織為纖維組織或者是未完全分化的間充質(zhì)。
　　 CTGF、TGF-β1及Ⅱ型膠原mRNA在軟骨缺損修復(fù)過程中持續(xù)表達(dá)。Ⅱ型膠原mRNA相對表達(dá)量,幼年兔:A0.604±0.005,B0.813±0.005,C1.091±0.

8、006,D0.650±0.002,E0.741±0.002,成年兔:A0.039±0.004,B0.195±0.004,C0.604±0.006,D0.095±0.005,E0.087±0.003。CTGF mRNA相對表達(dá)量,幼年兔:A0.350±0.014,B0.719±0.012,C0.864±0.010,D0.442±0.009,E0.438±0.010,成年兔:A0.119±0.009,B0.509±0.011,C0.519±

9、0.009,D0.348±0.010,E0.227±0.008。TGF-β1 mRNA相對表達(dá)量,幼年兔:A0.619±0.010,B0.969±0.012,C1.099±0.037,D0.730±0.011,E0.723±0.013,成年兔:A0.313±0.013,B0.873±0.021,C0.970+0.010,D0.535±0.020,E0.415±0.010。
　　 幼年兔和成年兔損傷后各組Ⅱ型膠原、CTGF、TGF

10、－β1 mRNA的表達(dá)高于對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。
　　 修復(fù)過程中幼年組Ⅱ型膠原、CTGF、TGF－β1 mRNA的表達(dá)高于成年組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。
　　 Ⅱ型膠原與TGF-β1 mRNA的表達(dá)量呈正相關(guān),Ⅱ型膠原與CTGF mRNA的表達(dá)量呈正相關(guān),CTGF與TGF-β1 mRNA的表達(dá)量呈正相關(guān)(P＜0.05)。
　　 免疫組化結(jié)果顯示修復(fù)過程中關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞內(nèi)均有CTGF

11、、TGF-β1蛋白的表達(dá)。
　　 4.結(jié)論:
　　 1、關(guān)節(jié)軟骨損傷后,幼年兔修復(fù)組織較成年兔修復(fù)組織有更明顯的關(guān)節(jié)軟骨組織特異性,幼年組Ⅱ型膠原mRNA表達(dá)量較成年組顯著增高,提示幼年兔修復(fù)組織的質(zhì)量優(yōu)于成年兔。
　　 2、CTGF、TGF-β1 mRNA在成年兔和幼年兔關(guān)節(jié)軟骨全層缺損修復(fù)過程中持續(xù)表達(dá),損傷后各組表達(dá)量較對照組顯著增高,提示CTGF、TGF-β1參與軟骨缺損后自我修復(fù)過程。
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