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目的:将不同浓度医用臭氧注入骨关节炎兔膝关节腔内,通过检测血液RBC、ESR、SOD数值和关节冲洗液SOD的含量以及观察关节软骨的病理改变和软骨中基质金属蛋白酶-1(MMP-1)的表达,探讨医用臭氧对兔骨关节炎关节软骨的作用及其机理,为医用臭氧能否合理应用于临床骨关节炎的治疗提供实验依据。方法:择24只健康成年新西兰大白兔,(雌雄各半,4-5月龄,体重2.0-2.5kg),随机均分为四组(n=6):正常对照组(N)、空气对照组(A)、低剂量臭氧组(L)、高剂量臭氧组(H)。采用左膝关节腔内注射4%木瓜蛋白酶的方法,建立兔骨关节炎(OA)模型。造模成功1周后,A、L、H组实验兔关节腔内分别注射清洁空气、25ug/ml医用臭氧、50ug/L医用臭氧2ml,每周2次,共8次。末次注射一周后,取实验兔耳缘静脉血检测RBC、ESR、SOD水平,取左膝关节冲洗液检测SOD含量。截取胫骨内侧平台软骨制成病理切片,HE染色观察软骨组织学形态,甲苯胺蓝染色行Mankin’s评分,免疫组化方法观察软骨中基质金属蛋白酶-1(MMP-1)的表达。结果:(1)RBC:N、A、L、H组RBC含量组间差异无统计学意义(p>0.05)。(2)ESR:N、A、L、H各组间ESR值差异无统计学意义(p>0.05)。(3)SOD:N、A、L、H各组血清SOD值差异无统计学意义(p>0.05)。A、L、H组关节冲洗液SOD含量均高于N组(p<0.05);SOD含量从A组-L组-H组逐步递增,组间差异有统计学意义(p<0.05)(4)关节软骨肉眼观察:A、L、H三组胫骨内侧平台关节软骨均可见损害改变,L、H组比A组严重,而H组又比L组严重。(5)Mankin’s评分:A、L、H组评分均高于N组(p<0.05);Mankin’s评分从A组-L组-H组逐步递增,组间差异有统计学意义(p<0.05)。(6):MMP-1阳性表达率:A、L、H组三组均高于N组(p<0.05);MMP-1阳性率从A组-L组-H组逐步递增,组间差异有统计学意义(p<0.05)。结论:关节腔内反复注射医用臭氧:(1)对骨关节炎兔血液中RBC数量、ESR及血清SOD含量无明显影响;(2)可增加关节冲洗液中SOD含量,且SOD含量随治疗浓度增加而升高;(3)可进一步加重OA软骨的损害,且随治疗浓度的升高而加重;(4)可增加OA软骨中MMP-1表达,随治疗浓度增加而升高。