后交叉韧带（Posterior cruciate ligament，PCL）在维持膝关节的稳定中起重要作用，但严重的PCL损伤后却难以完全恢复其原有的生物力学特征。PCL损伤过程中，机械应力不仅导致PCL成纤维细胞及其邻近的滑膜细胞出现损伤，还会进一步诱导炎症反应，促使炎性细胞因子的产生并作用于PCL成纤维细胞及滑膜细胞。细胞迁移是损伤组织修复过程中的关键环节之一，但PCL损伤后产生的细胞因子对PCL成纤维细胞及滑膜细胞迁移的影响并不清楚。据报道，机械应力损伤和炎性细胞因子均能显著刺激韧带成纤维细胞和滑膜细胞表达和分泌基质金属蛋白酶（Matrix metalloproteinases，MMPs），并与韧带损伤后的自我修复能力密切相关。另外，赖氨酰氧化酶家族（Lysyl oxidases，LOXs）通过介导细胞外基质中胶原的交联也参与组织损伤后修复过程的调节。但是，PCL损伤后机械应力的损伤刺激和炎症反应产生的细胞因子前列腺素E₂（Prostaglandin E₂）对PCL成纤维细胞和滑膜细胞中LOXs及MMPs表达影响的研究国内外尚未见报道。并且，既往对PCL成纤维细胞的研究也较少考虑其与滑膜细胞间的相互作用对这两种细胞的生物特性如细胞迁移、基因表达等的影响。目的：1、在PCL成纤维细胞或滑膜细胞单培养和共培养的条件下，分别研究共培养环境和前列腺素E₂对这两种细胞迁移的影响；2、在PCL成纤维细胞和滑膜细胞共培养的条件下，研究12%机械应力损伤对这两种细胞中LOXs、MMP-1、2、3的表达和MMP-2活性的影响；3、在共培养和应力损伤共同作用的基础上，研究PGE₂对两种细胞中LOXs、MMP-1、2、3的表达和MMP-2活性的影响。通过对以上内容的研究，从而探讨严重的PCL损伤后自身难以满意愈合可能的细胞和分子生物学机制。方法：体外培养人PCL成纤维细胞和滑膜细胞，并用Transwell共培养此两种细胞。细胞划痕愈合实验检测前列腺素E₂对单培养组和共培养组24h时PCL成纤维细胞和滑膜细胞迁移的影响。将机械应力损伤和PGE₂对LOXs和MMP-1、2、3表达影响的研究分为两部分。第一部分主要研究不同处理因素对PCL成纤维细胞的影响，实验分为4组。P①组：PCL成纤维细胞单培养组；P②组：共培养组（PCL成纤维细胞培养于Transwell下室）；P③组：共培养+12%应力损伤组；P④组：共培养+12%应力损伤+PGE₂组。第二部分主要研究以上处理因素对滑膜细胞的影响，实验也分为4组，S①组：滑膜细胞单培养组；S②组：共培养组（滑膜细胞培养于Transwell下室）；S③组：共培养+12%应力损伤组；S④组：共培养+12%应力损伤+PGE₂组。处理后1、3、6和12h提取细胞总RNA，荧光定量PCR检测LOXs和MMP-1、2、3的表达；处理后12、24、48和72h提取细胞培养液，明胶酶谱法检测MMP-2的活性。结果：1、与单培养的PCL成纤维细胞相比，共培养保持了更佳的细胞生长状态，并使PCL成纤维细胞24h时的迁移率增加至单培养的2.28倍；但PGE₂分别使单培养和共培养下PCL成纤维细胞24h时的迁移率降低至相应未处理对照组的72%和63%。2、共培养也促进了滑膜细胞的生长和迁移，使其24h时的迁移率增加至单培养的1.48倍；但PGE₂分别使单培养和共培养下滑膜细胞的迁移率降低至相应对照组的86%和76%。3、与单培养比较，共培养显著增加了PCL成纤维细胞中LOXs的表达，分别使共培养12h时LOX和LOXL1-4的表达增至单培养的1.24、1.25、1.48、1.66和1.17倍；但12%应力损伤分别使共培养下PCL成纤维细胞中LOXs的表达降低至共培养未处理组的64.3%、41.6%、54%、44.6%和19.7%；在共培养和应力损伤共同作用的基础上，PGE₂进一步使其表达降低至29%、32%、28.4%、27.1%和12%。4、共培养使滑膜细胞中LOXs的表达分别增加至单培养的1.41、1.5、1.66、1.38和1.37倍；但应力损伤使LOXs的表达分别降至共培养未处理组的61%、54.5%、51.7%、60.4%和57.7%；在共培养和应力损伤共同作用的基础上，PGE₂进一步使其表达降低至52.8%、51.5%、48%、50%和51%。5、共培养12h的PCL成纤维细胞中MMP-1、2、3的表达分别较单培养组增高至1.35、1.73和1.45倍；共培养下，力学损伤分别使MMP-1、2、3的表达增高至共培养未处理组的4、1.67和3倍；PGE₂在此基础上进一步增高其表达至8.81、4.2和5.61倍。6、共培养使滑膜细胞中MMP-1、2、3的表达也增高，分别达单培养对照组的1.78、1.55和1.31倍；应力损伤使其表达分别增高至共培养组的1.88、1.17和2.93倍；前列腺素E₂在共培养和应力损伤的基础上进一步增高其表达至2.75、2.01和3.23倍。7、与单培养组比较，共培养使PCL成纤维细胞中72h时MMP-2的活性增高至1.92倍；共培养下，应力损伤也使其活性增高达共培养组的1.72倍；PGE₂在共培养和应力损伤的基础上进一步使其活性增高至共培养组的6.3倍。8、与单培养组比较，共培养使滑膜细胞72h时MMP-2的活性也增高达单培养组的1.78倍；共培养下，应力损伤增高MMP-2的活性至共培养组的1.5倍；PGE₂在共培养和应力损伤的基础上进一步使其活性增高至共培养组的2.37倍。结论：1、共培养下的PCL成纤维细胞和滑膜细胞之间存在着密切的交流，两者相互作用，共同促进细胞的生长和迁移。2、PGE₂显著抑制了单培养和共培养下PCL成纤维细胞和滑膜细胞的迁移。3、共培养使PCL成纤维细胞和滑膜细胞中LOXs的表达均增高，同时也增加了MMP-1、2、3的表达和MMP-2的活性。4、应力损伤使共培养下PCL成纤维细胞和滑膜细胞中LOXs的表达明显降低，同时使MMP-1、2、3的表达及MMP-2的活性增高。5、在共培养和应力损伤共同作用的基础上，PGE₂进一步降低两种细胞中LOXs的表达；同时也进一步增高MMP-1、2、3的表达及MMP-2的活性。6、应力损伤和PGE₂可能通过抑制细胞迁移、介导LOXs和MMPs表达或活性的异常从而破坏细胞外基质合成和降解之间的平衡两方面的作用而成为PCL损伤后难以满意自身修复的生物学机制之一。