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第一部分低剂量X线对大鼠肩袖损伤重建术后腱-骨愈合的组织学观察及生物力学的测定目的:观察低剂量X线照射(LDI)对大鼠肩袖损伤重建术后腱-骨愈合的影响。方法:健康雄性SD大鼠(250-370g)56只,随机分为实验组(27只)和对照组(27只),余2只备用(以备麻醉意外死亡、手术失败、感染使用)。将冈上肌腱于大结节止点处横断后原位缝合(隧道法),建立大鼠冈上肌腱损伤重建模型。实验组术后立即采用医用直线加速器对大鼠肱骨头区进行总量为1Gy的低剂量局部照射,对照组不予照射。两组分别于术后2周、4周、6周各取3只大鼠标本进行组织切片HE染色,观察大鼠冈上肌腱-骨结合部组织病理学改变。每组每个时间点各取6只大鼠标本进行生物力学的测试,观察大鼠冈上肌腱-骨结合部的力学性能。结果:组织切片HE染色结果显示:冈上肌腱损伤重建术后2周标本示:腱-骨结合部组织结构连接较为松散,以疏松纤维血管组织填充,局部可见炎症细胞、间充质细胞、成纤维细胞。对照组无明显新骨形成,实验组仅在骨隧道边缘可见少量新骨形成。术后4周腱-骨之间较2周时紧密,炎细胞数目减少,出现了更多新生毛细血管,成纤维细胞及软骨细胞增生,胶原含量增多,但排列不规则。术后6周腱-骨界面连接更为紧密,且由致密结缔组织连接,胶原纤维大量合成,在实验组中,部分区域可见胶原纤维-纤维软骨-钙化软骨-骨的移行带改变,形成类似肌腱韧带直接止点样结构。总体上,实验组腱-骨界面愈合过程较对照组愈合快。生物力学的结果显示:随着时间点的延长,两组标本的生物力学性能都逐渐提高。相同时间点实验组最大拉力负荷均大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),提示实验组恢复较对照组迅速。实验组的力学性能明显高于对照组。结论:1. SD大鼠是建立动物肩袖损伤重建模型的理想选择。2.低剂量X线照射对SD大鼠冈上肌腱损伤重建模型的腱-骨早期愈合具有明显的促进作用。低剂量X线照射的使用是个新颖的方法,它提供了更早期愈合的潜在可能性。3.低剂量X线照射可以促进腱-骨结合部早期愈合,提高其力学性能。第二部分低剂量X线促进大鼠肩袖损伤重建术后腱-骨愈合的生物学机制目的:探讨低剂量X线照射(LDI)促进SD大鼠肩袖损伤重建术后腱-骨愈合的生物学机制。方法:健康雄性SD大鼠(体重250-370g)40只,随机分为实验组(18只)和对照组(18只),余4只备用(以备麻醉意外死亡、手术失败、感染使用)。模型建立及LDI干预方法同第一部分。两组分别于术后2周、4周、6周各取6只大鼠标本,其中的一半(3只)标本采用实时定量PCR技术检测,另外一半标本采用免疫组织化学技术检测,观察低剂量X线照射对SD大鼠冈上肌腱损伤重建术后血管内皮生长因子(VEGF)、骨钙素(OC)及I型胶原蛋白(Collagen I)表达的影响。结果:实时定量PCR:实验组和对照组的OC及Collagen I的表达量随着时间的推移而逐步增加。OC在各个时间点的表达量实验组均高于对照组,差别有统计学意义。两组Collagen I的表达量在术后2周时无明显差异,其余时间点实验组的表达量明显高于对照组。实验组VEGF表达量在术后2周时达到高峰,随后表达逐渐减少,对照组VEGF表达量在术后4周时达到高峰,至术后6周时两组的表达量无明显差异。免疫组织化学:总体趋势与实时定量PCR结果一致。两组VEGF的表达量在2周和4周时较高,且实验组明显高于对照组。OC和Collagen I表达量于术后4、6周时表达明显增多,与对照相比差别有统计学意义。结论:LDI可通过调节大鼠冈上肌腱-骨区血管内皮生长因子、骨钙素及I型胶原蛋白表达,增强腱-骨结合部血管形成、新骨形成及骨向肌腱内长入的作用,促进大鼠冈上肌腱-骨结合部的早期愈合。