木瓜蛋白酶對兔膝關節骨關節炎滑膜病變的誘導作用
張 林，張 兵，李 博，康 晉
西安醫學院第二附屬醫院 骨外科，陜西 西安 710038

摘 要：目的 探討木瓜蛋白酶誘導兔膝關節骨關節炎模型的滑膜病理變化。方法 納入 30 只新西蘭大白兔，隨機分為對照和模型組，模型組動物均采用木瓜蛋白酶注射方式制備膝關節骨關節炎模型，術后 2、4、6 周，分別取兩組各 5 只動物，處死后獲得滑膜組織標本，觀察一般情況，對兩組不同時間的滑膜進行 Mankin 評分；蘇木精-伊紅（HE）染色觀察病理變化；酶聯免疫法檢測滑膜血管內皮生長因子（VEGF）和白細胞介素-1β（IL-1β）表達水平。結果 木瓜蛋白酶單次注射后第 2 周，對模型組動物進行病理觀察，可見膝關節出現嚴重的滑膜炎性反應，滑膜細胞與下層疏松纖維及血管組織均明顯增生，并存在大量淋巴漿細胞浸潤；隨著時間推移，炎性反應逐漸減輕。隨著注射時間的延長，模型組 Mankin 評分、VEGF和 IL-1β 表達水平均呈下降趨勢，對照組無明顯變化；模型組木瓜蛋白酶注射后 2、4 周的 Mankin 評分、VEGF 和 IL-1β 表達水平均顯著高于對照組（P＜0.05），注射后 6 周的 Mankin 評分、VEGF 和 IL-1β 表達水平與對照組化比較差異無統計學意義。結論 木瓜蛋白酶可以誘導兔膝關節骨關節炎模型，木瓜蛋白酶單次注射后第 2 周，兔膝關節滑膜炎性反應嚴重，第4、6 周時炎性反應逐漸減輕。
關鍵詞：膝關節；骨關節炎；木瓜蛋白酶；動物模型；滑膜；血管內皮生長因子（VEGF）；白細胞介素-1β（IL-1β）

中圖分類號：R965.1

文獻標志碼：A

文章編號：1674 - 6376(2018)01 - 0078 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.1674-6376.2018.01.013
骨關節炎是一種慢性關節疾病，以關節軟骨退行性變以及繼發性骨質增生為主要特征[1]。以往對骨關節炎的研究大多集中在關節軟骨以及軟骨細胞和軟骨下骨等方面[2-4]，但越來越多的資料表明，關節周圍的滑膜與疾病之間存在十分密切的關系。木瓜蛋白酶注射方式誘導膝關節骨關節炎是常用的模型制備方法，具有操作簡單等優點[5]，但關于其誘導膝關節骨關節炎模型對滑膜病理作用的相關問題，報道較少。本實驗利用新西蘭大白兔，采用木瓜蛋白酶注射方式制備膝關節骨關節炎模型，通過對注射后不同時間動物滑膜進行 Mankin 評分和血管內皮生長因子（VEGF）和白細胞介素-1β（IL-1β）表達水平檢測，探討木瓜蛋白酶誘導膝關節骨關節炎模型兔滑膜病的作用機制。
1 材料
1.1 實驗動物
30 只新西蘭大白兔，雌性，體質量約 2 kg，健康狀況良好，均由山東省農科院提供，動物許可證號SCXK（魯）2010-0025。本次研究相關方案均提交本院醫學倫理部門審核，并經批準，符合相關倫理學要求。
1.2 藥物及主要試劑
木瓜蛋白酶，批號 Z26149871，規格 500 mL，上海子起生物科技有限公司；乙醇，北京綠源大德生物科技有限公司；磷酸緩沖（PBS）液，上海心語生物科技有限公司；VEGF 酶聯免疫試劑盒，上海恒遠生化科技有限公司；IL-1β 酶聯免疫試劑盒，北京綠源大德生物科技有限公司；中性甲醛，上海瑤韻生物科技有限公司；鹽酸乙醇，上海研盟生命科學發展有限公司；勻漿器，北京明陽科華生物科技有限公司；光學顯微鏡，北京五洲東方科技發展有限公司。
2 方法
2.1 動物分組及膝關節骨性關節炎模型[6-8]的制備30 只動物隨機分為 2 組：對照組、模型組，每組 15 只。模型組動物均采用木瓜蛋白酶注射制備膝關節骨關節炎模型，選擇兔左膝關節進行常規備皮和乙醇消毒，屈曲 45°，利用注射器進行 4%木瓜蛋白酶水溶液注射。進針點為髕骨下極髕腱外緣，注射中向髁間窩方向進針，達到股骨髁后回撤 2 mm，注射溶液 0.1 mL。術后觀察動物注射側情況，如果出現明顯的腫脹，存在屈伸功能障礙，則視為建模成功。經觀察，本次模型組 15 只動物均建模成功。對照組不予以特殊處理，術后對兩組動物置于相同的環境下喂養。
2.2 術后標本獲取[9]
木瓜蛋白酶注射后第 2、4、6 周，各組分別取5 只動物，麻醉后處死。即刻切取髕下脂肪墊處滑膜組織約 0.3 mm。利用 PBS 液對組織標本進行洗滌，平均分為兩份，一份用于滑膜組織病理觀察與Mankin 評分，另一份用于酶聯免疫法檢測 VEGF和 IL-1β 水平。
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