滑膜细胞及软骨细胞释放HMGB1流体力学阈值的研究

目的探究流体流动剪切力(fluid flow shear stress,FFSS)下,滑膜细胞及软骨细胞释放高迁移率族蛋白1(high⁃mobility group box 1,HMGB1)时流体力学的阈值;阐明异常机械力刺激下,滑膜细胞及软骨细胞破坏的先后顺序,为了解颞下颌关节骨关节炎的发病机制及病理研究提供实验基础。方法获得医院动物实验伦理委员会的审批,于SD大鼠膝关节获取滑膜组织及软骨组织块,消化培养获得滑膜细胞及软骨细胞,取3~4代滑膜细胞及软骨细胞,通过流体剪切力学装置对软骨及滑膜细胞施加FFSS,根据不同大小的FFSS值分组,分别采用1、3、5、10 dyn/cm^(2)的FFSS刺激滑膜细胞1 h,采用4、8、12、16 dyn/cm^(2)的FFSS刺激软骨细胞1 h,静息培养(0 dyn/cm^(2))作为对照组,观察细胞的形态学变化、免疫组化检测HMGB1及白细胞介素⁃1β(interleu⁃kin⁃1β,IL⁃1β)的细胞表达分布,ELISA检测上清液中HMGB1与IL⁃1β的水平;Western blot检测细胞HMGB1与IL⁃1β蛋白表达水平。结果随着FFSS负载的增大,滑膜细胞及软骨细胞逐渐肿胀,破裂,且细胞数量减少。随着FFSS负载的增大,HMGB1与IL⁃1β的表达由胞核逐渐转移至胞浆。在滑膜细胞中,与对照组相比,1、3、5、10 dyn/cm^(2)干预组中的HMGB1和IL⁃1β在上清液及细胞内的表达水平明显升高(P<0.01)。在软骨细胞中,与对照组相比,4、12、16 dyn/cm^(2) FFSS干预组中HMGB1在上清液中的表达水平增加(P<0.05),细胞HMGB1蛋白表达水平明显增加(P<0.01);而在8 dyn/cm^(2) FFSS干预组中HMGB1在上清液中的表达水平明显增加(P<0.01),但细胞HMGB1蛋白表达减少(P<0.01);与对照组相比,4、8、12、16 dyn/cm^(2) FFSS干预组中IL⁃1β在上清液中表达水平逐渐增加(P<0.01);除4 dyn/cm^(2)组外,随着FFSS负载增大,细胞中IL⁃1β的蛋白表达水平逐渐升高。结论滑膜细胞及软骨细胞随FFSS负载增大出现溶胀破裂,释放HMGB1流体力学阈值分别接近于1 dyn/cm^(2)和8 dyn/cm^(2);即在受到机械力刺激时,滑膜细胞先于软骨细胞损伤。

关节盘前移位对颞下颌关节骨性结构关系影响的三维影像学测量研究

目的本研究通过三维重建图像测量分析3种不同关节盘状态下,颞下颌关节(TMJ)相关骨性结构的改变情况,为临床诊断提供指导。方法对2018年3月至2021年12月就诊于新疆医科大学第一附属医院颞下颌关节专病门诊同时行MRI与锥形束CT检查的52例患者,其中女性46例,男性6例,年龄(27.8±8.3)岁。根据MRI检查结果将纳入研究对象分为关节盘位置正常(NADP)组、可复性关节盘前移位(ADDWR)组及不可复性关节盘前移位(ADDWoR)组,每组各28侧TMJ。对各组锥形束CT资料进行三维重建,根据重建模型分别记录髁突体积(CV)、髁突表面积(CSA)、关节窝体积(FV)、关节窝表面积(FSA)、髁突在关节窝中体积占比(CV%)、髁突在关节窝中表面积占比(CSA%)、关节腔上间隙(SJS)、关节腔前间隙(AJS)、关节腔后间隙(PJS)以及关节腔内侧间隙(MJS)。采用单因素方差分析、Kruskal-Wallis H检验及受试者操作特征曲线(ROC曲线)分析各参数的改变情况。结果CV和CSA在关节盘正常至不可复性前移位的病理进展中均发生显著变化(F=10.79,P<0.001;F=10.95,P<0.001)。NADP组和ADDWR组的CV、CSA和SJS[分别为(1834.90±667.67)和(1747.34±369.42)mm^(3),(859.27±216.01)和(838.23±118.82)mm^(2),(2.22±0.88)和(1.94±0.64)mm]均显著大于ADDWoR组[分别为(1256.29±418.27)mm^(3)、(669.14±150.26)mm^(2)、(1.45±0.57)mm](t=4.31,P<0.001;t=3.66,P<0.001;t=4.27,P<0.001;t=3.80,P<0.001;t=4.11,P<0.001;t=2.63,P=0.010)。NADP组MJS[(5.03±1.41)mm]显著高于ADDWR组[(3.86±1.32)mm](t=3.00,P=0.004),ADDWR组MJS显著高于ADDWoR组[(4.91±1.65)mm](t=2.63,P=0.009)。ROC曲线分析显示,CV、CSA、SJS对鉴别NADP与ADDWoR的曲线下面积(AUC)值分别为0.77、0.76、0.76,CV、CSA、SJS对鉴别ADDWR与ADDWoR效果的AUC值分别为0.80、0.80、0.72。MJS对鉴别NADP和ADDWR、ADDWR和ADDWoR的AUC值分别为0.73和0.69。结论颞下颌关节盘移位患者的髁突在三维层面上改变明显,CV、CSA、SJS和MJS的变化与不同的关节盘状态显著相关,可作为评价颞下颌关节盘移位准确度较高的测量指标。