目的本研究将以喹诺酮类代表药物氧氟沙星为研究对象,以藻酸微囊包被立体培养的幼龄兔关节软骨细胞为试验模型,从细胞凋亡方面探讨QNs致幼龄动物关节软骨损伤的可能机制。方法藻酸微囊包被3周龄新西兰兔关节软骨细胞,培养4d后给予10μg/ml的氧氟沙星,用MTT、荧光双染凋亡定量试验、DMB试验以及Western blot研究氧氟沙星对关节软骨细胞损伤特征。结果单层培养的软骨细胞呈现扁平、伸长的纤维状形态;而三维微囊培养的软骨细胞则保持正常生理状态下的球形形态。单层培养软骨细胞表达高水平的Ⅰ型胶原,而Ⅱ型胶原和蛋白多糖则表达较少;三维微囊培养软骨细胞表达高水平的Ⅱ型胶原和蛋白多糖,而Ⅰ型胶原表达量低。其表达模式与代表生理状态下软骨状态的组织块软骨细胞相似;氧氟沙星以时间和浓度依赖的方式引起2种培养模式中软骨细胞存活率的下降。但是,三维微囊培养比单层培养的软骨细胞对氧氟沙星更敏感。与单层培养软骨细胞相比,浓度为2、5、10、20和40μg/ml的氧氟沙星从处理后24h就明显地引起三维微囊培养软骨细胞的细胞存活率下降,其下降百分率分别为:12.9%、14.2%、24.2%、31.9%和33.6%;氧氟沙星以浓度依赖的方式诱导微囊包被软骨细胞凋亡。与对照组相比,2、5和10μg/ml的氧氟沙星能明显地使凋亡细胞百分数增加;在处理96h后3个浓度分别增加了40.7%、66.7%和85.9%;在5和10μg/ml的氧氟沙星作用软骨细胞96h后,PARP降解后85kDa大小的产物随着氧氟沙星浓度的增大而增多;此外,5和10μg/ml的氧氟沙星也诱导了DNA核酸寡聚体片段的形成,在凝胶上清楚地展示了梯度的形态,并且随着浓度的增加,DNA片段越多,梯度条带也更明显。结论喹诺酮类代表药物氧氟沙星主要是以凋亡的方式致关节软骨细胞损伤。