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目的本研究的目的是探讨在雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠腰椎小关节内注射Ⅱ型胶原酶(type Ⅱ collagenase injection,CⅡ)诱导腰椎小关节骨性关节炎(lumbar facet joint osteoarthritis,LFJOA)模型的可行性,并使用甲状旁腺激素(Parathyroid hormone,PTH)干预该模型,研究PTH对关节软骨和软骨下骨以及大鼠疼痛的影响。方法30只3月龄SPF级雄性SD鼠随机分为3组:对照组(Sham组)10只、Ⅱ型胶原酶注射组(CⅡ组)10只和Ⅱ型胶原酶注射+甲状旁腺激素(1-34)组(PTH组)10只。CⅡ组和PTH组进行手术并在腰椎小关节(lumbar facet joints,LFJ)(右侧L3–L4,L4–L5,和L5–L6小关节)腔内注射Ⅱ型胶原酶,Sham组则仅行手术而不注射胶原酶。在术前(0天)及术后3,14,28,56天对大鼠进行触觉性痛觉检测,测量大鼠右后足50%缩足阈值(paw withdrawal thresholds,PWT),术后PTH组大鼠皮下注射PTH进行干预,剂量为30ug/kg/1week,CⅡ组给予等量生理盐水皮下注射,给药8周后处死所有动物收集标本,将标本用4%甲醛溶液固定72小时后,先进行Micro-CT检测,再脱钙12周。将脱完钙的标本进行石蜡包埋切片,行甲苯胺蓝染色,甲苯胺蓝染色切片用改良Mankin组织学评分对软骨退变情况进行评估;进行免疫组织化学染色,检测软骨中聚集蛋白多糖(aggrecan,AGG)及含凝血酶敏感素基序的整合素和金属蛋白酶4(a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs 4,ADAMTS-4)的表达情况。收集各组数据进行统计学分析。结果1 Sham组FJ软骨几乎没有发生退变,软骨表面光滑,软骨基质甲苯胺蓝染色着色较深;CⅡ组与Sham组相比,FJ软骨退变明显,软骨细胞数量减少,软骨出现广泛损伤、裂缝,甚至剥脱,改良Mankin评分显著升高(P<0.05);使用PTH干预后,软骨退变情况较CⅡ组明显减轻,改良Mankin评分显著降低(P<0.05)。2 CⅡ组与Sham组相比,软骨基质AGG表达显著减少(P<0.05),ADAMTS-4表达显著增多(P<0.05);PTH组与CⅡ组相比,软骨基质AGG表达显著增加(P<0.05),ADAMTS-4表达显著减少(P<0.05);PTH组与Sham组相比,AGG和ADAMTS-4的表达无显著差异(P>0.05)。3 CⅡ组与Sham组相比,骨密度(BMD),骨小梁相对体积(BV/TV)和骨小梁厚度(Tb.Th)均显著降低(P<0.05);PTH组与CⅡ组相比,BMD,BV/TV和Tb.Th均显著升高(P<0.05);BMD,BV/TV和Tb.Th在PTH组和Sham组之间无显著差异(P>0.05)。4 Sham组大鼠50%缩足阈值(50%PWT)在整个实验过程中未发生明显变化。术后3天起,CⅡ组与PTH组大鼠50%PWT均显著降低,但在术后3、14、28、56天这四个时间点上,PTH组的50%PWT均显著高于CⅡ组(P<0.05)。结论LFJ关节腔内注射Ⅱ型胶原酶可以成功建立大鼠LFJOA模型,导致其关节软骨和软骨下骨的退变,引起痛觉过敏。PTH干预可以延缓Ⅱ型胶原酶诱导的大鼠LFJ软骨的损伤、软骨下骨微结构的破坏,并在一定程度上减轻大鼠的痛觉过敏。