发育性髋脱位髋臼软骨中细胞凋亡与氧化应激相关性的动态实验研究

摘要

目的：动态观察发育性髋关节脱位（DDH）在持续脱位以及闭合复位后，细胞凋亡相关因子和氧化应激因子在髋臼软骨发育不良中扮演的角色，以及与髋关节脱位持续时间和干预措施之间可能存在的关联性的实验性研究。　　方法：随机选取28日龄的新西兰大白兔60只，雌雄不限，使兔右后肢呈屈髋伸膝位时用管形高分子塑料固定8周用来制作DDH模型，固定的右后肢作为实验侧，同只兔的左后肢不做任何处理作为对照侧。8周后根据X线片中髋臼指数、股骨头脱位程度、Shenton线是否连续来判断造模情况。选取造模成功的48只兔，视兔的后肢固定时间和处理结果不同，将48只DDH动物模型再分为A组(制模成功后立即空气栓塞致死)、B组(继续固定2周后立即空气栓塞致死)、C组(立即解除固定闭合复位2周后空气栓塞致死)，每组16只。实验结束后解剖新西兰大白兔后肢，观测双侧髋关节的形态学整体变化，髋臼软骨制作成HE标本，在显微镜下选取视野观察软骨细胞整体变化，并用免疫组化特殊抗原抗体结合法检测软骨细胞中Caspase-3、Bcl-2以及4-HNE的表达是上调还是下调，TUNEL法检测髋臼软骨中是否有细胞凋亡以及凋亡的程度。配对样本采用配对t检验和单因素方差分析，细胞凋亡、细胞凋亡相关因子、氧化应激因子和髋臼软骨发育不良进行相关性分析。　　结果：（1）各组对照侧髋关节形态规整。B组实验侧髋臼整个面和股骨头外部的形状失去正常的圆形，关节软骨上面暗淡带有发黄。C组实验侧髋臼关节软骨发黄，散在点片状黄褐色的色斑。（2）HE染色后，各组对照侧髋关节形态规整。A、B组实验组出现空泡细胞，部分结构塌陷，证实髋臼软骨发育不良的事实。C组实验侧髋臼的软骨面亦有损伤的痕迹和部分的裂隙，软骨细胞排列较规整。（3）A组、B组、C组实验侧髋臼指数分别较其对照侧明显增大(P＜0.05)。（4）实验侧Caspase-3、4-HNE、Bcl-2表达的程度A组、B组与C组实验侧比较有统计学意义，B组实验侧Caspase-3、4-HNE表达的程度高于A组实验侧，C组低于B组；A组实验侧Bcl-2表达的程度高于B组，C组高于B组。（5）TUNEL测得凋亡率A组实验侧与B组、C组实验侧比较均有显著性差异，其中B组实验侧的凋亡率高于A组、C组，A组实验侧凋亡率与B组实验侧接近。（6）TUNEL测得凋亡率与Caspase-3、4-HNE进行相关性分析后Pearson相关系数为0.966、0.992，表明凋亡的变化程度与Caspase-3、4-HNE呈正相关。TUNEL测得凋亡率与Bcl-2进行相关性分析后Pearson相关系数为-0.662，表明凋亡的变化程度与Bcl-2呈负相关。　　结论：（1）本实验中证实DDH会引发髋臼软骨细胞相应凋亡因子的以及氧化应激因子的表达异常，异常表达的细胞凋亡及氧化应激可能造成髋臼软骨的发育障碍。（2）DDH经过闭合复位后，能够降低凋亡因子及氧化应激因子的表达水平，有效改善髋臼软骨发育不良的病理改变。（3）闭合复位后，细胞凋亡因子和氧化应激因子依然维持在较正常态高的水平，说明DDH髋臼软骨发育不良不会因髋脱位致病因素被消除，其病理改变会即刻终止，而恢复到正常可能需要相当长的时间。

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