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目的:观察饮水型重金属镉中毒时,重金属镉在兔膝关节液及关节软骨、滑膜组织中的含量分布情况;并分析其对兔膝关节软骨细胞Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、TIMP-1mRNA以及MMP-13mRNA表达的影响,为加快对水资源重金属污染的治理提供理论依据。方法:40只2月半龄新西兰大白兔随机分为两组,每组二十只,雌雄各半,初始体重300-330g,单笼喂养。对照组:正常饮用水饲养;镉暴露组:5mmol/L氯化镉饮用水饲养,饲养3个月后将兔子耳缘静脉空气栓塞处死。分别取血液、骨骼、关节软骨、滑膜,检测其镉重金属含量;观察关节软骨大体形态变化;于两侧股骨内髁处刮取大小约2 mm×2 mm×2mm的组织块,电镜观察软骨细胞形态;同时刮取膝关节面软骨至冻凝管,液氮冷冻保存。提取mRNA,并扩增,然后用实时定量荧光反转录聚合酶链式反应(Real time RT-PCR)法测定兔膝关节软骨Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、MMP-13、TIMP-1的表达量。结果:1、对照组和镉暴露组的血液、骨骼及关节软骨中都可检测到镉,并各组中均以骨骼中含量最高,依次高低均为软骨和血液。镉暴露组中血液、骨骼及关节软骨镉的含量与对照组相比,均明显增加,且差异有显著性(P<0.05)。2、肉眼大体观察对照组和镉暴露组的形态未发现明显变化。3、电镜显示镉暴露组软骨细胞外形和细胞核外形不规则,细胞器减少,并可见脂滴和糖原颗粒;细胞外胶原排列紊乱。4、兔膝关节软骨相关因子mRNA的表达量:镉暴露组兔膝关节软骨基质中Ⅱ型胶原、蛋白聚糖mRNA表达量较对照组升高(P<0.05),TIMP-1mRNA表达量较对照组无明显变化(P>0.05), MMP-13mRNA表达量较对照组升高(P<0.05)。结论:经过氯化镉3个月干预后,在其血液、骨骼、膝关节软骨、滑膜组织中都能检测到重金属铅的含量,兔膝关节软骨的形态结构、代谢等会发生改变,可以导致兔膝关节软骨退化。