不同运动强度跑台训练对前交叉韧带重建术后大鼠腱骨愈合的影响

摘要

目的:探讨不同运动强度的跑台训练对前交叉韧带（ACL）重建术后腱骨愈合的影响。方法:共选取99只成年雄性Sprague-Dawley大鼠进行研究，随机选择90只大鼠应用自体尾肌肌腱行ACL重建术，术后2周随机分为低强度跑台训练组（L组，以12 m/min的速度进行跑台训练， n=30）和中等强度跑台训练组（M组,以18 m/min的速度进行跑台训练， n=30）、自由活动组（C组,在笼中自由活动， n=30）。其余大鼠作为空白对照组（N组， n=9），不作任何处理。术后2周末开始跑台训练。采用Micro-CT分析、苏木精-伊红（HE）染色、力学测试、实时荧光定量多聚酶链式反应（qPCR）、蛋白印迹分析（Western-blot）评估腱骨愈合质量。 结果:术后2周3组Micro-CT上股骨侧、胫骨侧骨隧道面积和骨体积分数（BV/TV）比较差异均无统计学意义（ P>0.05）。术后4、8周，C、M、L组股骨侧、胫骨侧骨隧道面积均依次递减，股骨侧、胫骨侧骨隧道BV/TV均依次递增，两两比较差异均有统计学意义（ P<0.05）。术后8周，HE染色显示L组腱骨愈合成熟度评分显著高于C、M组，差异均有统计学意义（ P<0.05）。C、M、L、N组的刚度和最大失效载荷依次呈现递增趋势。M组的刚度以及N、L组刚度和最大失效载荷均显著大于C组，差异均有统计学意义（ P<0.05）。C、M、L组间的骨桥蛋白（OPN）、Ⅱ型胶原 α1链基因（COL2 α1）的mRNA相对表达量以及骨钙素、OPN、COL2 α1蛋白表达量依次呈现递增趋势，两两比较差异均有统计学意义（ P<0.05）。 结论:术后2周末开始的跑台训练有利于腱骨界面的愈合，提高腱骨复合体的生物力学强度。低强度的机械刺激更有利于腱骨复合体的新骨生成和胶原纤维重塑。