一氧化氮合酶抑制剂对关节软骨修复的影响

摘要

目的观察一氧化氮合酶(iNOS)抑制剂S-甲基异硫脲(S-methylisothiourea,SMT)对关节软骨修复的影响,探讨NO在软骨修复过程中的作用.方法 36只新西兰大白兔双侧股骨髁间关节面制成全层软骨缺损,随机分为3组:(1)对照组12只,软骨缺损区旷置;(2)rhBMP组12只,缺损区充填rhBMP纤维蛋白凝胶复合物;(3)SMT组12只,缺损区充填rhBMP纤维蛋白凝胶复合物后,皮下注射iNOS抑制剂SMT.术后16周处死动物,按组织形态学分级标准,作修复组织质量评价;天狼猩红-苦味酸染色观察修复组织内Ⅰ、Ⅱ型胶原分布;化学比色法检测NO释放量和NOS活性;35S掺入法检测蛋白多糖合成率;RT-PCR检测iNOS和MMPgnRNA的表达情况.结果术后16周,形态学评分表明,SMT组和rhBMP组在缺损区充填程度方面与对照组差异无显著性意义(F=2.32,P＞0.05),在边缘修复结合度、细胞形态和缺损区结构以及软骨下骨修复等方面均优于对照组(P＜0.05),其中SMT组优于rhBMP组(P＜0.05).化学比色法显示SMT组NO释放量(24.97±3.95)μmol/L和NOS活性(1.17±0.31)U/ml显著低于rhBMP组和对照组(F=21.287,F=15.932,P＜0.05).SMT组Ⅰ型胶原明显少于rhBMP组和对照组,Ⅱ型胶原多于rhBMP和对照组.SMT组35S掺入量(48 276±5 791.58)cpm明显高于对照组(10 285±867.5)cpm和rhBMP组(37 624±5 217.34)cpm.对照组和rhBMP组均可检测到MMP9和iNOSmRNA的表达,但SMT组仅能检测到少量MMP9mRNA的表达,表达量明显低于对照组(t=4.29,P＜0.05).结论 iNOS抑制剂SMT的应用能明显提高软骨修复的质量.