目的：为更好地研究创伤性骨关节炎的机理,我们需要考虑周边组织对软骨组织代谢的影响。髌下脂肪垫作为关节囊内,滑膜外的脂肪组织,过去仅被认为起着机械缓冲作用,其对软骨代谢的生物学作用尚不清楚。这里我们将建立基于弹簧的定量应力撞击模型来模拟创伤性骨关节炎疾病中的创伤软骨,然后观察创伤软骨早期分泌的促炎症因子及其他指标的变化,进而探讨髌下脂肪垫和创伤软骨之间的相互作用。方法：采用基于弹簧胡克定律的模型,制造了定量应力的软骨创伤模型,然后分析牛膝关节软骨对不同应力的反应,确定合适的撞击应力值；再通过分析不同时间点创伤软骨的细胞死亡率、GAG丢失、PGE2的释放、一氧化氮的释放等指标,确定最佳的研究软骨早期创伤反应的时间点；然后将经过髌下脂肪垫处理的溶液用于培养创伤软骨,分析创伤软骨对髌下脂肪垫的反应；最后,收集创伤软骨的分泌物质用于培养髌下脂肪垫来源的脂肪干细胞及脂肪细胞,分析相关脂肪因子及促炎因子的表达。结果：通过我们设计的装置,软骨在受到不同应力时,软骨细胞死亡率、PGE2释放、一氧化氮释放及GAG降解等生物学反应会有不同,最终我们选取36MPa用于下一步实验；通过分析不同时间点各指标的释放,我们确定48小时为合适的研究早期软骨降解的时间点,且分析出TNF-α而非IL-1β或IL-6为创伤后由软骨自身释放的主要促炎细胞因子。通过使用髌下脂肪垫组织培养过的培养液培养创伤软骨发现,髌下脂肪垫仅对创伤软骨有进一步降解的作用,表明在正常生理状态下髌下脂肪垫起着稳定软骨代谢平衡作用,在软骨创伤后暴露了一些受体或信号,促使髌下脂肪垫起反应而进一步促进软骨的降解,我们分析认为是IL-6通过升高iNOS并降低TIMP1/2/3的表达来发挥作用。进一步,我们分析了创伤软骨释放的信号对髌下脂肪垫主要两类细胞ADSC及DFAT作用发现,其会促进ADSC及DFAT的IL-6高表达,而不影响其他脂肪因子及促炎因子。结论：我们设计的定量软骨创伤模型能较好模拟软骨创伤后反应,可广泛用于创伤性骨关节炎的研究,我们认为促炎因子TNF-α在软骨创伤后扮演着一定程度的作用,创伤软骨可分泌TNF-α等促进髌下脂肪垫的ADSC及DFAT分泌IL-6,而髌下脂肪垫可能主要产生促炎因子IL-6,再通过调,节TIMP1/2/3及iNOS表达导致创伤软骨的进一步降解。我们的研究首次探讨了髌下脂肪垫组织对创伤软骨的相互作用,并认为IL-6在其相互作用中扮演着十分重要的作用,为更好地研究髌下脂肪垫在OA中的角色提供了新的证据。