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目的:通过观察幼年兔碎块软骨组织在体外培养中1型膜基质金属蛋白酶(Membrane type-1 matrix metalloproteinase,MT1-MMP)对软骨细胞迁移及碎块愈合的影响。为进一步研究关节软骨损伤修复机制提供实验依据。方法:从30只1月龄家兔膝关节股骨端及胫骨平台部获取全层关节软骨。第一部分:软骨经碎块化处理(1×1×1mm),将碎块种植于纤维蛋白胶+明胶海绵复合支架中,制成30个体外培养模型,作为碎块普通培养组(组A);另取30个软骨整块(直径约为7mm,厚度约为3㎜的类圆形软骨块)直接固定在复合支架中作为整块组(组B)。于培养的第0、2、4周,每组随机取10个标本,通过HE染色观察软骨细胞边集情况及细胞逃逸现象、并进行组织半定量评分;计算MT1-MMP免疫组化片中阳性细胞百分数以及Ⅱ型胶原免疫组化片平均光密度值,评价MT1-MMP与Ⅱ型胶原表达程度。对比同一时间观察点上述指标在各组中的差异以及不同时间观察点组内差异。第二部分:另制30个软骨碎块+纤维蛋白胶+明胶海绵复合培养模型,持续予以含100umol/L MT1-MMP抑制剂(NSC405020)的培养液进行体外培养(抑制剂添加组,组C),经培养0、2、4周,同上各取10个标本,HE染色观察软骨细胞边集及细胞逃逸现象、进行组织半定量评分,与第一部分中碎块普通培养组进行对比,分析其差异。分析:实验数据采用Graphpad Prism 6.0软件分析,组织半定量评分采用2 Way ANOVA检验,MT1-MMP阳性细胞百分数、Ⅱ型胶原免疫组化片平均光密度值采用t检验,MT1-MMP阳性细胞百分数与组织半定量评分分值之间相关性采用Spearman相关性分析法分析,Pearson相关分析法分析MT1-MMP阳性细胞百分数和Ⅱ型胶原免疫组化片平均灰度值之间相关性。结果:第一部分:1.MT1-MMP阳性细胞表达率:0周标本MT1-MMP阳性细胞平均表达率较低(17.1%±2.9%);各组中(组A和组B),第4周MT1-MMP阳性细胞表达率均高于第2周、第2周高于0周,P<0.05,有统计学差异;组间比较,分别对比第2周和第4周各组MT1-MMP阳性细胞表达率,碎块普通培养组明显高于整块对照组,P<0.05;2.HE染色组织半定量评分:组A,第2周可见较多细胞边缘聚集现象,细胞逃逸现象较少发生;第4周,碎块边缘聚集现象明显,大量细胞逃逸现象发生,碎块外缘新生组织,半定量评分较第2周高,P<0.05,有统计学差异;组B,培养第2周少量细胞边缘聚集,无细胞逃逸现象发生;第4周细胞边缘聚集现象较第2周明显,半定量评分较高,P<0.05,有统计学差异;组间比较,第2周、第4周分别对比,碎块组评分明显高于整块组,P<0.05;3.Ⅱ型胶原免疫组化片平均光密度值:组内比较,组A和组B,Ⅱ型胶原免疫组化平均光密度值从培养0周到第4周,呈增长趋势,P<0.05,有统计学差异;组间比较,培养第2周与第4周,组A Ⅱ型胶原免疫组化平均光密度值均高于整块组(组B),P<0.05,有统计学差异;4.MT1-MMP阳性细胞百分数与组织半定量评分分值相关性:MT1-MMP阳性细胞百分数与组织半定量评分分值呈正相关,(r=0.774,P<0.05),具有统计学意义。5.MT1-MMP阳性细胞百分数和Ⅱ型胶原免疫组化片平均光密度值之间相关性:MT1-MMP阳性细胞百分数与Ⅱ型胶原免疫组化片平均灰度值呈正相关,r=0.786,P<0.05,具有统计学意义。第二部分:1.MT1-MMP阳性细胞百分数:MT1-MMP抑制剂添加组(组C),培养第2周、4周MT1-MMP阳性细胞百分数均接近100%,未纳入比较;2.HE染色组织半定量评分:组内比较,抑制剂添加组(组C)培养第2周和第4周,半定量评分无统计学差异,P>0.05,碎块边缘未见明显细胞聚集,无细胞逃逸现象发生;培养第2、4周分别与组A对比,得分均显著低于碎块普通培养组(组A),P<0.05,均有统计学差异;3.Ⅱ型胶原免疫组化片平均光密度值:抑制剂添加组(组C)中,Ⅱ型胶原免疫组化平均光密度值第2周高于0周(P<0.05),第2周和4周对比无统计学差异,P>0.05;组间比较,培养第2周与第4周,组A Ⅱ型胶原免疫组化平均光密度值均高于组C,P<0.05,有统计学差异;结论:幼年兔关节软骨经碎块化处理后,MT1-MMP表达上调,软骨细胞迁移增强。