论文部分内容阅读
目的:通过建立兔膝关节创伤性骨髓水肿模型,研究HIF-1α/COX-2信号通路表达与膝关节创伤性骨髓水肿（Bone marrow edema,BME）程度及膝关节疼痛的相关性,探讨膝关节创伤性骨髓水肿形成及疼痛发生原因,为临床治疗创伤性膝关节骨髓水肿提供指导。方法:（1）将46只新西兰大白兔通过自由落体撞击方法制作创伤性骨髓水肿模型及非骨髓水肿模型,分成低能量骨髓水肿组12只、中能量骨髓水肿组12只、高能量骨髓水肿组12只及非骨髓水肿组10只。（2）造模后在第1天、第7天、第21天、第42天对各组新西兰大白兔膝关节行MRI检查并测量反映骨髓水肿严重程度骨髓水肿区域面积（Region of interest area,ROIA）。采用机械疼痛阈值测量方法对各组行von Frey疼痛阈值测定。（3）分别于造模后第1天、第7天、第21天、第42天处死新西兰大白兔提取创伤性骨髓水肿模型膝关节骨髓水肿区域软骨下骨组织,采用蛋白免疫印迹实验（Western blot,WB）检测骨髓水肿区域软骨下骨组织HIF-1α和COX-2蛋白表达量;酶联免疫吸附法（Enzyme-linked immune sorbent assay,ELISA）检测骨髓水肿区域软骨下骨组织肿瘤坏死因子-α（Tumor necrosis factor,TNF-α）表达量。（4）造模后第1天膝关节创伤性骨髓水肿与膝关节软组织损伤非骨髓水肿组von Frey疼痛阈值、HIF-1α、COX-2及TNF-α比较采用独立样本t检验。（5）膝关节创伤性骨髓水肿组各能量组HIF-1-α、COX-2及TNF-α表达量、von Frey疼痛阈值、ROIA比较采用单因素方差分析,事后检验采用LSD法。（6）线性相关分析von Frey疼痛阈值、HIF-1α、COX-2及TNF-α相对表达量、ROIA之间的关系。（7）以von Frey疼痛阈值为因变量Y,以HIF-1α含量为自变量X1、COX-2含量为X2、TNF-α为X3、ROIA为X4进行多元线性回归分析,多因素分析HIF-1α/COX-2信号通路表达在骨髓水肿疼痛发生的影响因素。结果:（1）MRI检查发现膝关节创伤性骨髓水肿组所有新西兰大白兔膝关节脂肪抑制T2WI各模型组均可见骨髓水肿高信号影,且ROIA值与创伤能量正相关,膝关节软组织损伤非骨髓水肿组无骨髓水肿形成。（2）按照Yadama方法测量膝关节创伤性骨髓水肿ROIA,机械疼痛测量方法测量新西兰大白兔von Frey疼痛阈值。（3）造模后第1天膝关节创伤性骨髓水肿组与非骨髓水肿组中HIF-1α、COX-2、TNF-α表达比较具有统计学意义（P＜0.05）,两组von Frey疼痛阈值比较无统计学意义（P＞0.05）。（4）膝关节创伤性骨髓水肿组在造模后第1天,方差分析三组间的HIF-1α、COX-2、TNF-α及von Frey疼痛阈值、ROIA差异具有统计学意义（P＜0.05）,造模后第7天,方差分析三组间的HIF-1α、COX-2、TNF-α、ROIA及von Frey疼痛阈值差异具有统计学意义（P＜0.05）。造模后第21天,方差分析三组间的COX-2、TNF-α、ROIA及von Frey疼痛阈值差异具有统计学意义（P＜0.05）,HIF-1α比较差异无统计学意义（P＞0.05）。造模后低42天,方差分析三组间的TNF-α、ROIA及疼痛阈值差异具有统计学意义（P＜0.05）,HIF-1α、COX-2比较差异无统计学意义（P＞0.05）。（5）膝关节创伤性骨髓水肿各组中von Frey疼痛阈值与COX-2、HIF-1α、TNF-α表达量负相关,相关系数分别为-0.819、-0.790、-0.814（P＜0.05）,与骨髓水肿ROIA不相关,相关系数为-0.315（P＞0.05）,骨髓水肿ROIA与COX-2、HIF-1α、TNF-α表达量正相关,相关系数分别为0.455、0.423、0.490（P＜0.05）,HIF-1α表达量与COX-2、TNF-α因子表达量正相关,相关系数分别为0.746、0.754（P＜0.05）。（6）实验组以von Frey疼痛阈值为应变量Y,HIF-1α值为自变量X1、COX-2相对表达量为自变量X2、TNF-α相对表达量为自变量X3、骨髓水肿ROIA为自变量X4进行多元线性回归方程式为Y=81.462-18.778X1-24.552X2-0.153X3。根据多元线性回归分析结果,可以认为HIF-1α、COX-2、TNF-α是影响膝关节创伤性骨髓水肿疼痛的主要因素。结论:（1）膝关节创伤性骨髓水肿疼痛程度与骨髓水肿严重程度相关性不高。（2）膝关节创伤性骨髓水肿产生疼痛可能与创伤局部缺氧HIF-1α/COX-2信号通路的激活发生有关。（3）膝关节创伤性骨髓水肿可能激活HIF-1α/COX-2信号通路促进HIF-1α、COX-2与TNF-α表达。（4）骨髓水肿的局部缺氧环境促进了HIF-1α、COX-2与TNF-α表达,可能又进一步介导了骨髓水肿的发展。