硫酸镁与氯化钠溶液灌洗对创伤性关节炎软骨损伤修复的影响

目的通过股骨髁间钻孔构建兔创伤性关节炎(PTOA)模型,比较相同渗透压下(400 mOsm/L)硫酸镁与氯化钠溶液持续灌洗对PTOA软骨损伤修复的影响。方法对18只新西兰白兔采用股骨髁间钻孔构建PTOA模型,随机分为PTOA组、氯化钠组和硫酸镁组,每组6只。ELISA检测关节腔积液白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、Ⅱ型胶原蛋白(CollagenⅡ)的表达,qPCR检测滑膜组织IL-1β、TNF-α、金属蛋白酶-3(MMP-3)基因表达。行软骨切片染色组织学观察及骨关节炎(OA)评分。结果关节腔积液IL-1β、TNF-α、CollagenⅡ分泌硫酸镁组少于PTOA组和氯化钠组,滑膜组织IL-1β、TNF-α和MMP-3 mRNA水平硫酸镁组低于PTOA组和氯化钠组;软骨组织切片OA评分硫酸镁组低于PTOA组和氯化钠组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论与相同渗透压下氯化钠溶液相比,硫酸镁溶液有利于减轻关节内炎症,减少CollagenⅡ及蛋白聚糖丢失,对软骨退变起到保护作用,有利于延缓PTOA病情进展。

硫酸镁启动自噬对兔软骨保护作用机制研究

目的探讨硫酸镁通过启动自噬保护兔软骨的作用机制。方法取24只成年雌性新西兰兔,采用前交叉韧带切断方法制备创伤性关节炎(post-traumatic osteoarthritis,PTOA)模型,随机分为PTOA组、蒸馏水组和硫酸镁组,每组8只。术后即刻开始,蒸馏水组及硫酸镁组分别于关节腔内注射0.5 mL蒸馏水及20 mmol/L硫酸镁溶液,每周3次,连续4周;PTOA组不作处理。术后观察动物一般情况;术后4周取材,ELISA检测关节腔积液TNF-α和Ⅱ型胶原及静脉血中Ⅱ型胶原表达量,Western blot检测股骨软骨组织中瞬时感受电位V5(transient receptor potential channel vanilloid 5,TRPV5)及微管相关蛋白1轻链3(microtubule associated protein1 light chain 3,LC3)蛋白(LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ)表达,实时荧光定量PCR检测滑膜组织中IL-1β、TNF-α、基质金属蛋白酶3(matrix metalloproteinases 3,MMP-3)及软骨组织中Ⅱ型胶原、蛋白聚糖(Aggrecan,AGN)、SOX9 mRNA水平,软骨组织切片行HE、Masson、阿利新蓝染色并参照改良组织学骨关节炎(osteoarthritis,OA)评分标准评分。结果各组动物均存活至实验完成。与其他两组比较,硫酸镁组关节腔积液中TNF-α以及关节腔积液及静脉血中Ⅱ型胶原表达量均降低,TRPV5蛋白表达明显降低、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值明显升高,滑膜组织中IL-1β、TNF-α、MMP-3 mRNA表达降低,软骨组织中Ⅱ型胶原、AGN、SOX9 mRNA表达升高,OA评分亦显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。PTOA组及蒸馏水组以上指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论关节腔内注射硫酸镁可减轻兔关节内炎症,减少Ⅱ型胶原及AGN丢失,有利于软骨再生,其作用机制可能是通过抑制钙离子通道TRPV5,进而启动软骨自噬。