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目的:创伤性骨性关节炎(Post-traumatic osteoarthritis,PTOA)是骨性关节炎(Osteoarthritis,OA)的常见发病类型之一,本研究从关节软骨细胞及其相关代谢因子角度探求PTOA早期发病分子机制,观察关节损伤前后软骨细胞及滑膜液中相关代谢因子的相互作用关系和不一致性,进而从中寻找有意义的生物学标志物,阐明PTOA早期发病的分子机制,发现有利于PTOA早期诊断的临床生物靶向标记物。方法:以潜在PTOA(发生关节损伤)患者和正常人的膝关节软骨和滑液为实验材料,开展关节损伤后相伴随的结构性损坏和所触发生物学级联反应之间相互作用关系的研究。从组织原位角度上观察软骨细胞的分布、密度、迁移和浸润作用;研究软骨细胞早期核转录因子的表达、前体炎症因子启动与表达、胞间信号作用关系及细胞程序性死亡和抗血管生成因子变化等。以此收集2015年3月1日—2017年12月1日经天津医院创伤骨科诊断符合入组标准的患者共计30例,其中男16例,女14例,年龄20~51岁,平均(36.10±12.34)岁。根据实验组与对照组纳入标准分为实验组15例:膝关节MRI影像中软骨表现为正常的软骨组织,但病理学表现为软骨表层出现受损后修复性改变,软骨基质退变呈现黏液样变性,软骨细胞出现坏死,证明处于PTOA早期阶段的患者。对照组15例:选用股骨毁损伤、膝关节未累及的患者膝关节软骨组织和滑膜液,其膝关节软骨组织在MRI影像和病理学表现均无明显改变。利用病理学染色从微观角度观察软骨细胞及基质的变化,同时就FGFr1、CMP(Cartilage Matrix Protein)标志物行免疫组织化学染色,进一步观察软骨退变情况。利用多因子检测平台及酶联免疫技术系统地研究软骨与滑膜液中胶原和蛋白聚糖分子的降解以及相关蛋白酶和重要细胞因子包括ADAMTS4、ADAMTS5、FGF10、COMP、CTXⅡ、TGFβ、HA、TIMP2、COL2、TNFα、TIMP1、MMP13、BMP2、IL-1、BMP7的变化,从病生理多层面上考量其与PTOA软骨退行改变的关系,探究敏感的预测PTOA的方法及临床生物靶向标记物。结果:通过对常用指标包括FGF10、CTXⅡ、ADAM-TS5、BMP2、TGFs、COMP、IL、COLs等因子进行检测,同时行病理学检查,根据相关实验数据初步分析发现实验组患者关节滑液中FGF10(t=-2.58,p=0.014)和ADAM-TS5(t=-2.23,p=0.033)与对照组(正常软骨)相比浓度降低。实验组患者关节软骨裂解液中的CTXⅡ(t=2.34,p=0.026)和BMP-2(t=2.519,p=0.017)的浓度与对照组相比有明显的浓度改变。结论:本研究发现在关节创伤发生早期,MRI影像学检查软骨未见异常表现,病例组织切片见关节软骨有损伤修复后表现,关节液中FGF-10、ADAM-TS5因子水平降低,软骨组织中CTXⅡ水平降低、BMP2水平升高,表明在PTOA患者关节尚未出现影像学变化前,即可以通过检测关节液和软骨中FGF10、CTXⅡ、ADAM-TS5、BMP-2的因子水平达到早期诊断PTOA的目的。