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Ⅱ型胶原纤维(type Ⅱ collagen)是关节软骨基质的重要成分，对维持软骨的正常结构及生物力学性能起重要的作用。目前研究发现，骨性关节炎(osteoarthritis，OA)的发病过程中，Ⅱ型胶原纤维被软骨细胞分泌的基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMPs)-1、8和13过度降解，其中基质金属蛋白酶- 13对Ⅱ型胶原纤维的降解起重要作用，导致胶原网络结构破坏，继发性地引起蛋白多糖流失，承载时引起软骨细胞退变或坏死，使胶原纤维和蛋白多糖合成受阻，加剧软骨细胞的损伤，影响关节软骨的正常生理功能。然而在关节软骨缺血再灌注损伤中，基质金属蛋白酶及Ⅱ型胶原表达的变化规律还不清楚。本研究采用Wistar大鼠单侧后肢缺血再灌注(IR)模型，通过观察研究缺血再灌注组(48例)关节软骨的病理、MMP-13的表达和分布、COLⅡ的含量及分布，与空白组(8例)作对照，探讨MMP-13在肢体缺血再灌注后关节软骨基质降解中的作用。为深入研究肢体断肢再植IR后软骨退变的机制和寻找有效的临床治疗方法提供实验依据。本实验应用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察软骨表面、软骨细胞和软骨基质形态学的变化，应用免疫组化SP法测定关节软骨组织内MMP-13和COLⅡ的表达和分布。免疫组化结果用Tiger920图像分析软件计算其积分光密度值(IOD)和平均光密度值(AOD)，所得数据应用SPSS软件进行统计学分析处理。结果和结论如下：1. 光学显微镜空白组关节软骨表面较平滑，关节软骨较薄，软骨细胞排列较整齐，数量较少，未见核异型及碎裂等。随着再灌注时间的延长，关节软骨表面逐渐变粗糙，关节软骨明显加厚，潮线前移，钙化层增厚，软骨细胞明显增多，排列紊乱，核异型、碎裂及固缩常见。2. 电镜下观察IR早期软骨细胞出现线粒体肿胀、粗面内质网扩张、胞膜溶解、胞核碎裂或固缩等细胞变性坏死现象；软骨表面“垄沟”尚存在，但是较粗糙，形成很多与“垄沟”长轴垂直的横纹。未见明显的裂纹及溃疡。软骨基质减少。IR后期软骨表面凹凸不平，突起表面不光滑，典型的“垄沟”少见；出现裂纹，软骨基质丢失明显。<WP=7>3. COLⅡ的表达变化空白组关节软骨内COLⅡ阳性染色广泛分布于各层，染色深，较均匀；肢体I8h后, 阳性染色无明显变化； I8hR3d后, 阳性染色逐渐变淡，不均匀，范围渐缩小；I8hR14d后，软骨基质阳性染色更加变浅和不均匀，范围进一步缩小，但是软骨细胞及陷窝周围染色较深，软骨浅层带染色最深。4. MMP-13的表达变化空白组关节软骨基质染色很淡，主要位于软骨表浅层；肢体I8h后, 关节软骨基质染色很淡，无明显变化；肢体I8hR3d～7d后,阳性染色加深，范围深入；肢体I8hR14d后, 阳性染色达高峰，之后逐渐回落，但30d~60d仍高于空白组(P<0.01)。在肢体IR早期(2周)即出现软骨细胞坏死。MMP-13分泌增多，COLⅡ逐渐减少，导致关节软骨基质破坏，软骨生物力学特性改变，最终促进骨性关节炎的形成。