李政周 張漢中 陳忠寧

炎性因子的表達(dá)與骨-肌腱結(jié)點(diǎn)損傷的相關(guān)性研究

李政周 張漢中 陳忠寧

目的 炎性因子的表達(dá)與骨-肌腱結(jié)合點(diǎn)損傷的關(guān)聯(lián)性, 得出促進(jìn)骨-肌腱結(jié)合點(diǎn)愈合的方法及參考依據(jù)。方法 96只家養(yǎng)成年大白兔作為本次研究對象, 96只成年大白兔分別在術(shù)后2、4、8周取材, 根據(jù)取材時(shí)間的差異將96只成年大白兔分為A(2周)、B(4周)、C(8周)三組, 每組32只。對三組大白兔術(shù)后進(jìn)行放射學(xué)、組織學(xué)、雙抗夾心親和生物素化酶復(fù)合物-酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ABC-ELISA)檢測。 結(jié)果 A組和B組在動(dòng)物血清檢測中發(fā)現(xiàn)炎性因子白細(xì)胞介素-1(IL-1)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-17(IL-17)的表達(dá)明顯升高, 術(shù)后3項(xiàng)炎性因子的表達(dá)水平明顯高于術(shù)前,術(shù)前和術(shù)后的3項(xiàng)炎性因子表達(dá)不同, 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。C組成年大白兔的動(dòng)物血清中3項(xiàng)炎性因子的表達(dá)與術(shù)前差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論 炎性因子表達(dá)與骨-肌腱結(jié)合點(diǎn)損傷關(guān)聯(lián)性極強(qiáng), 研究血清中的IL-1、IL-6、IL-17 3項(xiàng)炎性因子的表達(dá)情況能夠加快骨-肌腱結(jié)合點(diǎn)損傷愈合提供科學(xué)的參考依據(jù)。

炎性因子；骨-肌腱結(jié)合點(diǎn)損傷；相關(guān)性

骨-肌腱結(jié)合部能夠平衡機(jī)體的肌肉、肌腱、骨骼的彈性作用, 避免軀體因局部張力過大而導(dǎo)致骨骼肌肉損傷［1］。但是骨-肌腱結(jié)合部也是非常容易受到損傷的一個(gè)關(guān)鍵部位, 致傷原因多為運(yùn)動(dòng)損傷, 機(jī)體的骨-肌腱結(jié)合部損傷后,機(jī)體運(yùn)動(dòng)時(shí)疼痛異常, 骨-肌腱的愈合也相對較難［2］。為此本文主要探討著重分析炎性因子的表達(dá)在骨-肌腱結(jié)合點(diǎn)愈合過程中的影響性, 現(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 材料 于2013年6~9月隨機(jī)選取96只家養(yǎng)成年大白兔作為本次研究對象, 96只成年大白兔的周齡均為20周, 96只成年大白兔分別在術(shù)后2、4、8周取材, 根據(jù)取材時(shí)間的差異將96只成年大白兔分為A組(2周)、B組(4周)、C組(8周)三組, 每組32只, 術(shù)后對三組大白兔做動(dòng)物組織學(xué)檢測、放射學(xué)檢測(雙抗體夾心ABC-ELISA)等。

1.2 方法

1.2.1 術(shù)前準(zhǔn)備 將96只成年大白兔進(jìn)行術(shù)前麻醉處理,采用靜脈注射2.5%的戊巴比妥鈉, 約0.8 mg/kg, 推注速度不宜過快, 因?yàn)橥米訉β樗幟舾? 容易死亡, 戊巴比妥一般速度放慢會比較安全。在不考慮循環(huán)系統(tǒng)的影響, 可以預(yù)先給少量速眠新(0.1~0.2 ml/kg), 如果麻醉不好可以補(bǔ)加戊巴比妥鈉1 ml左右, 比較安全。術(shù)前將所有操作工具進(jìn)行無菌消毒處理后進(jìn)行手術(shù)。

1.2.2 手術(shù)方法 所有成年大白兔將其放置在無菌手術(shù)臺上, 對其逐一進(jìn)行膝關(guān)節(jié)手術(shù)。首先在膝關(guān)節(jié)髕骨遠(yuǎn)端約1/3出截取一部分骨骼, 將髕骨處的肌腱與髕骨尖端的連接處剪斷, 熟練地清理干凈髕骨處肌腱和髕骨兩處連接帶的軟骨帶。隨后在選取2個(gè)規(guī)格為0.8 mm的縱向鉆孔將髕骨肌腱放置在髕骨骨骼上, 同時(shí)迅速地在脛骨連接處鉆孔, 鉆孔規(guī)格為0.8 mm。隨后在選用張力較靈活的鋼絲彎成“8”字形將連接處的骨骼加以固定, 起到保護(hù)髕骨肌腱和骨骼之間的作用。手術(shù)完成后將大白兔的膝關(guān)節(jié)放置于垂直彎曲狀態(tài),肌肉注射適量的青霉素, 起到消炎殺菌的作用。再用石膏加以固定, 休養(yǎng)期間密切觀察大白兔的肢體氣血運(yùn)行狀況以及膝關(guān)節(jié)髕骨處手術(shù)切口的恢復(fù)狀況。石膏固定3周后可取下石膏, 觀察大白兔的肢體功能。

1.2.3 術(shù)后檢測 ①生物組織學(xué)檢測。96只大白兔分別于術(shù)后的2、4、8周進(jìn)行取材。根據(jù)取材時(shí)間的不同將96只大白兔分為A組(2周)、B組(4周)、C組(8周)。在進(jìn)行生物組織學(xué)檢測前, 先采用超量的戊巴比妥鈉將大白兔藥死。因?yàn)榇蟀淄帽旧韺β樽硭幬锸呛苊舾械? 過量注射麻醉劑很容易導(dǎo)致死亡, 而生物組織學(xué)檢測必須要求動(dòng)物處于死亡狀態(tài), 才能夠進(jìn)行髕骨、肌腱、脛骨等組織的取材共組。再行生物組織學(xué)取材時(shí), 在相應(yīng)的曝光環(huán)境下, 對大白兔的膝關(guān)節(jié)的側(cè)位進(jìn)行X光檢測, 將完整的股四頭肌、髕骨、髕骨肌腱、脛骨復(fù)合組織結(jié)構(gòu)取出, 取出后的骨骼肌腱材料采用生理鹽水浸透的紗布進(jìn)行包裹, 放置于-20℃的冷柜中保藏。在對骨骼-肌腱材料進(jìn)行生物組織學(xué)檢測時(shí), 首先對取出的骨-肌腱標(biāo)本的總體愈合情況做詳細(xì)觀察和記錄, 隨后將部分股四頭肌、髕骨、髕骨肌腱、脛骨復(fù)合組織結(jié)構(gòu)自中間縱軸解剖開來, 再用濃度為10%的甲醛將切開后的復(fù)合組織標(biāo)本進(jìn)行固定。甲醛浸泡固定24 h, 再采用濃度為10%的甲酸對復(fù)合組織標(biāo)本進(jìn)行脫鈣處理。最后用酒精、石蠟等材料對復(fù)合組織結(jié)構(gòu)標(biāo)本進(jìn)行包埋處理, 將標(biāo)本切成片厚5 μm。最后對切片進(jìn)行HE染色檢驗(yàn), 在數(shù)字顯微鏡下觀察標(biāo)本的組織學(xué)變化情況。②雙抗體夾心ABC-ELISA檢測。雙抗體夾心ABC-ELISA檢測(avidin biotin complex-ELISA)實(shí)際上是一種 親和素-生物素復(fù)合ELISA檢測方法, 又稱為酶聯(lián)免疫吸附劑測定, 由于酶是一種強(qiáng)效催化物質(zhì), 能夠?qū)y量結(jié)果顯著放大, 是檢測生物細(xì)胞表面存留的免疫活性的一項(xiàng)重要檢測方法, 該方法的檢測敏感度極高。因此在進(jìn)行雙抗體夾心ABC-ELISA檢測時(shí), 所有受試大白兔在術(shù)前均要做術(shù)前采血工作。采血時(shí)間分別定為術(shù)前、術(shù)后2、4、8周, 檢測IL-1、IL-6、IL-17 3項(xiàng)炎性因子。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS12.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差( x-±s)表示, 采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以率(%)表示, 采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 生物組織學(xué)檢測結(jié)果分析 生物組織學(xué)檢測數(shù)據(jù)結(jié)果顯示, 96只大白兔術(shù)后2周內(nèi)均沒有出現(xiàn)死亡案例, 術(shù)后4周內(nèi)有2只死亡, 術(shù)后8周有2只死亡。從生物組織染色體檢測結(jié)果可以看出A組大白兔在術(shù)后2周內(nèi)明顯有軟骨細(xì)胞和新生松骨發(fā)育, 發(fā)育狀態(tài)良好。B組大白兔在術(shù)后4周時(shí),髕骨肌腱和髕骨松質(zhì)骨二者的結(jié)合點(diǎn)上可以明顯看出有軟骨細(xì)胞游離帶發(fā)育。C組大白兔在術(shù)后8周時(shí), 骨-肌腱連接部位處的軟骨細(xì)胞組織已經(jīng)與正常骨骼結(jié)構(gòu)無差別, 骨-肌腱結(jié)合部位的膠原纖維細(xì)胞和受力方向呈相同方向, 且新的軟骨細(xì)胞和新生的松骨組織的發(fā)育已經(jīng)接近正常。三組大白兔術(shù)后2、4、8周的X光線片影像圖片可以看出大白兔髕骨骨-肌腱結(jié)合部位的愈合面積逐漸增大, 已經(jīng)可以與正常結(jié)果相同。見圖1。

圖1 A、B、C三組大白兔在術(shù)后不同時(shí)期的髕骨骨-肌腱結(jié)合部位的愈合狀況

2.2 術(shù)后不同時(shí)間段IL-1、IL-6、IL-17 3項(xiàng)炎性因子的表達(dá)情況對比 A組的IL-1、IL-6、IL-17分別為(42.3±5.6)、(22.6±2.6)、(33.2±5.4)pg/ml, B組的IL-1、IL-6、IL-17分別為(32.8±4.5)、(19.6±2.1)、(23.5±2.6)pg/ml。A組和B組在動(dòng)物血清檢測中發(fā)現(xiàn)炎性因子IL-1、IL-6、IL-17的表達(dá)明顯升高, 術(shù)后3項(xiàng)炎性因子的表達(dá)水平明顯高于術(shù)前, 且隨著時(shí)間的推移3項(xiàng)IL-1、IL-6、IL-17炎性因子表達(dá)水平呈現(xiàn)遞減趨勢。術(shù)前和術(shù)后的3項(xiàng)炎性因子表達(dá)不同性差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。C組的IL-1、IL-6、IL-17組分別為(24.8±2.6)、(14.6±1.7)、(16.3±2.8)pg/ml, 可見C組成年大白兔的動(dòng)物血清中3項(xiàng)炎性因子的表達(dá)與術(shù)前差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 術(shù)后不同時(shí)間段IL-1、IL-6、IL-17 3項(xiàng)炎性因子的表達(dá)情況對比( x-±s, pg/ml)

3 討論

隨著社會經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展, 交通事故、運(yùn)動(dòng)損傷、強(qiáng)度負(fù)重等導(dǎo)致的關(guān)節(jié)損傷越來越常見。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì), 全世界范圍內(nèi)每年約3億人出現(xiàn)肌腱韌帶損傷病理, 肌腱韌帶損傷會嚴(yán)重?fù)p害人們的關(guān)節(jié)活動(dòng)功能, 給人們的工作和生活帶來不便［3］。骨-肌腱損傷作為關(guān)節(jié)肌腱韌帶損傷中最常見的疾病之一, 其發(fā)病率也呈現(xiàn)逐年上漲的趨勢［4］。近年來國內(nèi)外有不少針對骨-肌腱結(jié)合部位損傷治療的研究文獻(xiàn), 閆軍偉等［5］針對在骨-肌腱結(jié)合部治療方法做了詳細(xì)探討, 他們認(rèn)為當(dāng)前骨-肌腱結(jié)合部位愈合極為緩慢, 受到內(nèi)外界諸多干擾因素的影響。隨著人體組織工程學(xué)的進(jìn)步與完善, 他提出將生物支架材料用于治療骨-肌腱結(jié)合部損傷。生物材料是一種以細(xì)胞支架為主要材料物體, 將骨-肌腱結(jié)合部與生物材料構(gòu)建成空間復(fù)合體, 為細(xì)胞發(fā)育和增殖提供場所［6］。骨-肌腱結(jié)合部在生物組織學(xué)上是一個(gè)最復(fù)雜、最難考究的結(jié)構(gòu), 由于肌腱是肌腹兩端的索狀或膜狀結(jié)構(gòu)較為緊密的締結(jié)構(gòu)造, 方便肌肉和骨頭在上面鏈接和固定。單塊肌肉的肌腱一般會附著于幾塊不同的骨頭上, 起到牽引骨頭與肌肉運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵作用［7］。肌腱和肌腹是單塊骨骼的兩個(gè)重要組成部分, 肌腱將骨骼上附著的肌肉固定在骨骼上, 從而使骨骼和肌肉兩者完美配合, 達(dá)到活動(dòng)的目的［8］。而骨-肌腱結(jié)合點(diǎn)是指軟骨與肌腱、韌帶接觸的一個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)位置, 骨-肌腱的損傷會引起骨骼、肌肉、韌帶等關(guān)聯(lián)組織的病理性變化。在炎癥病理性條件下, 炎性因子IL-1會促成IL-1β的發(fā)育, 而IL-1β會提高軟骨細(xì)胞和滑膜細(xì)胞蛋白酶的活性表達(dá), 從而阻止軟骨細(xì)胞生成, 對骨骼有強(qiáng)大的吸收作用［9］。IL-6是一種常見的炎性因子, 常常隱藏于血液之中, 它會刺激軟骨和化膜細(xì)胞的生成, 催生膠原酶活性, 從而增強(qiáng)纖維細(xì)胞對MMps的反應(yīng)。IL-17是一種氨基酸組合而成的同型二聚體, 能夠強(qiáng)化炎癥因子的作用［10-15］。在本次研究中, A組和B組在動(dòng)物血清檢測中發(fā)現(xiàn)炎性因子IL-1、IL-6、IL-17的表達(dá)明顯升高, 術(shù)后3項(xiàng)炎性因子的表達(dá)水平明顯高于術(shù)前, 且隨著時(shí)間的推移3項(xiàng)IL-1、IL-6、IL-17炎性因子表達(dá)水平呈現(xiàn)遞減趨勢。C組成年大白兔的動(dòng)物血清中3項(xiàng)炎性因子的表達(dá)與術(shù)前差異不明顯。

綜上所述, 炎性因子表達(dá)與骨-肌腱結(jié)合點(diǎn)損傷關(guān)聯(lián)性極強(qiáng), 研究血清中的IL-1、IL-6、IL-17 3項(xiàng)炎性因子的表達(dá)情況能夠加快骨-肌腱結(jié)合點(diǎn)損傷愈合提供科學(xué)的參考依據(jù)。

［收稿日期：2015-02-26］

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