低强度脉冲超声对浅层关节软骨损伤的作用

目的探讨低强度脉冲超声(LIPUS)对浅层关节软骨(p-AC)损伤的作用。方法选择健康日本大耳白兔16只,雌雄不限,体质量2.5~3.3kg。手术创建兔膝关节p-AC损伤,使用功率30mW/cm^2、脉冲通断比20%、脉冲频率1kHz、超声固有频率1.5MHz的LIPUS进行术后处理,每天20min。于LIPUS处理1周和3周,用逆转录-聚合酶链反应(RTPCR)检测损伤周围软骨组织mRNA的表达;处理6周和12周后,对损伤处进行组织学评估。分离、培养关节软骨细胞并进行LIPUS处理,分别在干预后第1、3、5天,检测软骨细胞的增殖及基因表达情况。结果在该实验参数下,6周和12周实验组和对照组均没有透明样软骨再生,但是对照组的白色纤维组织较多;与对照组相比,LIPUS下调了软骨组织中Ⅰ型胶原的基因表达,但是差异无统计学意义(P>0.05);在第1周时下调Ⅱ型胶原的表达(P=0.046);在第3周时下调蛋白多糖(ACAN)(P=0.017)、SOX9(P=0.001)的表达。组织学病理切片分析发现LIPUS没有促进p-AC修复;但是,与对照组相比,LIPUS对钙化软骨(CC)层与软骨下骨(SB)层有一定的保护作用。最后LIPUS在体外第5天时显著抑制软骨细胞增殖(P=0.0023),不能促进Ⅱ型胶原和ACAN的表达,但可以下调MMP-13的表达并在第5天时差异有显著统计学意义(P=0.000036)。结论在该实验条件下,LIPUS对p-AC损伤无明显的修复作用,但具有一定的组织保护和减弱组织退化的作用。