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实验性髌股关节退变性关节病关节软骨的病理改变 |
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张权 黄煌渊 陈世益 夏军
髌股关节退变性关节病(patellofemoral degenerative arthrosis,PFDA)是常见的膝关节疾病,包括髌骨软骨软化症(chondromalacia patellae,CP)和骨关节炎(osteoarthritis,OA)。不少学者从临床角度分析认为肢体扭转畸形与膝关节的退变性关节病密切相关[1-3],笔者在临床工作中发现胫骨扭转畸形,尤其是胫骨过大扭转畸形,与髌股关节排列紊乱及PFDA的发生关系密切[4,5]。但胫骨扭转畸形诱发退变性关节病的病理机制仍缺少有说服力的实验证据。本研究通过建立胫骨扭转畸形动物模型,研究髌骨软骨的病理改变,探讨胫骨扭转畸形诱发PFDA的可能机制。
1 实验步骤与方法
1.1 建立动物模型:准备12块SQ 78四孔钢板,成年狗12条(10~12 kg),5%戊巴比妥钠静脉麻醉(50 mg/kg)下,以胫骨结节下3 cm为中线作杵状截骨,8条将胫骨远端固定在外旋30°位,作为畸形组;4条原位固定,作为对照组。逐层关闭伤口,肌注抗生素预防感染,分笼饲养。术后4、6个月两组动物分别各处死一半,取髌骨软骨作病理观察。 1.2 病理观察:取左右侧髌骨标本,首先观察软骨表面颜色、光泽、光滑度、龟裂、溃疡等大体变化。然后将髌骨同时置入10%缓冲甲醛溶液(pH 7.4)固定24 h。经22%甲酸与10%醋酸钠混合液脱钙4周,56 ℃石蜡包埋,连续切片6 μm按常规方法作HE染色、safranin O染色及toluidine blue染色,光镜观察。另外,为观察超微结构变化,动物处死后即刻取下病灶周围软骨,切成1.5 mm×2.0 mm的小块,4 ℃生理盐水冲洗后,置于4 ℃ 2.5%戊二醛缓冲液(0.1 mol磷酸缓冲液pH 7.3)固定24 h,1%锇酸固定2 h,梯度乙醇及丙酮脱水,618环氧树脂包埋,LKB-I型超薄切片机切成60 nm薄片,醋酸铀与枸橼酸铅双染色,JEM-1200EX透射电子显微镜观察。16周狗髌骨完整取下,清除结缔组织,戊二醛、锇酸固定,酒精系列脱水,醋酸异戊脂置换,二氧化碳临界点干燥,喷金后日立S-520型扫描电子显微镜观察。
2 结果
所有动物术后3~5 h陆续醒来,4~6周几乎均能正常行走。畸形组:右膝内收内旋,膝关节轻度外翻,足趾指向前外方。左足趾也指向前外方,双足呈轻度的外“八”字;对照组:步态正常。饲养过程中,1条外旋狗出现钢板外露、钢板弯曲而被摒弃。胫骨正侧位片显示骨折愈合,对位良好,无明显成角畸形,胫骨扭转畸形未修正,证明胫骨扭转畸形模拟成功。 大体观察:①对照组:狗的左、右膝髌股关节软骨表面光滑,无溃损,色泽明亮,滑膜无明显增生。②畸形组:16周,关节表面尚平整,未见明显溃疡灶,但髌骨中下1/3处色泽明显灰暗,光泽差,表面凹凸不平,滑膜增生。左膝髌股关节表现同对照组。24周,2膝髌骨软骨灰暗,髌骨中下1/3出现浅表溃疡,1膝出现深及软骨下骨的溃疡。所有滑膜均明显增生。 光镜观察:①对照组:HE:软骨表面平滑,细胞排列规则,软骨分层清楚,潮线完整;safranin O染色鲜艳;toluidine blue染色无明显改变,软骨基质异染性无明显脱失。16周和24周基本相同。②实验组:16周HE:软骨表层出现浅表溃疡,软骨中深层基质部分沿其胶原纤维走向撕裂,形成较多与表面垂直的裂隙,呈“微纤化”(fibrillation)表现。细胞大小不等,有的成簇状,轮廓欠清晰,部分细胞坏死。软骨厚度明显减少,潮线前移、紊乱,部分消失,钙化层增厚,血管自软骨下骨长入软骨钙化层或软骨深层(图1)。safranin O染色浅淡。增生的细胞周围,基质异染性增强,safranin O,toluidine blue深染。24周HE:软骨表层破溃明显,软骨明显变薄,软骨细胞减少,有明显裂隙存在,潮线多数消失,多量血管自软骨长入软骨钙化层及软骨深层(图2)。safranin O染色明显丢失,toluidine blue浅染,基质中蛋白多糖含量减少。滑膜增生,大量炎症细胞浸润,毛细血管稠密。
图1 实验侧16周关节软骨变化多重潮线,前移, 钙化层增厚,血管自软骨下骨长入HE×40
图2 实验侧24周关节软骨变化软骨破溃,软骨细胞坏死减少, 部分增生[1] [2] 下一页 上一个医学论文: 第四例 关节痛 蛋白尿 发热 肺部粟粒性病变 下一个医学论文: 系统性红斑狼疮患者血清中抗55 000表皮抗原抗体与狼疮带关系的初步探讨
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