放散式体外冲击波对软骨细胞生物学行为的影响

目的放散式体外冲击波(radial extracorporeal shock wave,rESW)能够促进软骨缺损和骨关节炎(osteoarthritis,OA)软骨损伤的修复,但具体机制仍需进一步探讨。本研究以软骨细胞为研究对象,分析rESW对软骨细胞生物学行为的影响及相关机制,为rESW的临床应用奠定研究基础。方法采用胶原酶联合胰蛋白酶消化的方法获取大鼠软骨细胞,通过甲苯胺蓝染色对软骨细胞进行鉴定。分别在正常培养条件以及IL-1β介导的炎性条件下,给予不同能量的rESW刺激,采用CCK8法和划痕法分别检测软骨细胞的增殖和迁移。通过对软骨细胞培养上清中一氧化氮(nitric oxide,NO)的Griess法测定,检测rESW对软骨细胞NO分泌的影响。Western blot分析软骨细胞诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)的蛋白表达。结果正常环境下,rESW对软骨细胞的增殖、迁移和NO分泌均未有显著影响。IL-1β存在的炎性环境下,软骨细胞增殖和迁移受到显著抑制,rESW应用后,软骨细胞增殖能力有明显恢复,但迁移未受影响。炎性环境下,软骨细胞NO生成显著升高,且iNOS蛋白表达上调,rESW抑制NO的分泌和iNOS蛋白的表达。结论炎性环境下,rESW能够保护软骨细胞的增殖功能,且抑制软骨细胞分泌前炎症因子NO,改善关节腔微环境,因此rESW能够作为一种辅助手段应用于关节软骨损伤的治疗。

放散式冲击波治疗双侧卵巢切除大鼠晚期骨质疏松症的实验研究

目的探讨放散式冲击波在治疗晚期骨质疏松症(osteoporosis,OP)中的角色,为临床应用奠定实验基础。方法将大鼠随机分成3组:Sham组,仅暴露卵巢,不进行切除;OP组,采用双侧卵巢切除术建立大鼠OP模型,不进行治疗;OP+冲击波治疗组,采用双侧卵巢切除术建立大鼠OP模型,术后6个月左侧股骨颈给予放散式冲击波治疗。治疗结束,采用HE染色、抗酒石酸碱性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)化学染色以及micro-CT观察各组股骨近端组织结构。进一步对micro-CT的结果进行定量分析,比较骨密度(bone mineral density,BMD)、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁分离度(Tb.Sp)等指标在各组之间的差异。对各组血清学骨钙素(osteocalcin,OCN)和Ⅰ型胶原C端肽(C-terminal telopeptide of typeⅠcollagen,CTX-Ⅰ)采用酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)进行检测和比较。应用生物力学机对腰椎椎体的抗压性能进行检测。结果与Sham组相比,OP组骨小梁数量降低,结构变细,TRAP化学染色阳性的破骨细胞数显著增多(P<0.05),冲击波治疗未明显改变这种情况。OP组以及OP+冲击波治疗组BMD均显著低于Sham组(P<0.05),但各组之间BV/TV,Tb.N,Tb.Th,Tb.Sp,以及血清学数据并未有显著差异。力学检测结果显示,OP组以及OP+冲击波治疗组的抗压性能均显著低于Sham组(P<0.05)。结论晚期OP放散式冲击波治疗后,股骨颈的微结构、L3和L4椎体的抗压性能以及血清学指标未有明显改善,很可能需要与其他方式联合应用才能达到一定的治疗效果。