大鼠早期骨关节炎软骨下骨结构与骨改建相关基因表达研究

作者：兰贵华; 张波; 刘苹; 翁土军; 邓蔓菁

来源：重庆医学, 2016, 45(16): 2170-2175.

• 骨关节炎
• 软骨下骨
• 微结构
• micro-CT

目的考察创伤性关节炎早期软骨下骨的微结构变化和基因表达变化,探索软骨下骨的骨重建特点及其在关节软骨退变中的作用。方法选择13只SD大鼠,利用内侧半月板撕裂(MMT)模型模拟创伤性骨关节炎,右侧膝关节行MMT手术,左侧行假手术,术后3周处死大鼠并取膝关节组织标本4%PFA固定。取10只SD大鼠的造模侧及对照侧胫骨关节,利用microCT扫描并重建分析软骨下骨的微结构变化。标本脱钙后石蜡包埋切片,番红O固绿染色,普通光学显微镜观察摄片。另取3只SD大鼠,提取软骨下骨的组织RNA,RT-PCR检测两组之间骨形成标志基因(ALP、RUNX2、OCN)与骨吸收相关基因(TRAP、CTSK、MMP9)mRNA水平的表达变化。结果 MMT术后3周,胫骨关节micro-CT扫描显示模型组软骨下骨的小梁骨结构紊乱,软骨下骨小梁骨的骨体积分数(BV/TV)、骨小梁连接密度(Conn.D)、骨小梁厚度(Tb.Th)降低(P<0.05),骨小梁间隔(Tb.Sp)增大(P<0.05)。组织病理结果显示,模型组关节软骨未发生明显结构变化、软骨下骨骨小梁结构稀疏。与对照组比较,模型组骨形成标记基因mRNA表达水平降低(P<0.05),骨吸收相关基因mRNA表达水平升高(P<0.05)。结论大鼠膝关节内侧MMT诱导的创伤性骨关节模型早期,软骨下骨体积分数降低、骨小梁厚度变薄,成骨细胞的标志基因表达下降,破骨细胞的功能基因表达增加。