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背景
随着社会的进步,越来越多的人开始喜爱运动,人们开始注意运动与骨性关节炎(OA)是否有剂量效应关系。长距离耐力跑(马拉松)是相对安全的运动方式,但高强度重复、过度使用关节,会减少关节糖蛋白的润滑作用,破坏胶原,慢慢地磨损软骨,引起在软骨下骨的很多微骨折。OA的病变主要为关节软骨的退行性改变和滑膜病变,进而导致关节软骨损伤、破坏、关节边缘和软骨下骨反应性增生,骨赘形成。软骨由软骨细胞、基质、水分构成。目前有多种生物标记物能达到早期诊断OA的目的,其中comp(软骨寡聚基质蛋白)是比较新的标记物,能反映关节软骨破坏的程度和软骨的丢失。
本研究拟通过建立不同强度的运动负荷模型,检测其软骨,滑膜中comp表达的改变,来建立运动强度与OA的发生的联系。
目的
1、通过各部位的生物标记物水平能明确何种运动强度及周期会引起关节软骨退变。
2、能通过检测生物标记物来早期诊断并预防运动所带来的软骨病变。
方法
第一部分:大鼠不同强度运动模型的制作:实验对象为清洁级3月龄雄性S-D大鼠60只(经一周跑台适应训练筛选后选择的),运动强度参照Bedford的动物负荷模型。建立中等,高等强度各20只,空白对照20只。制作动物3跑道跑台,各级速度分别为18,30m/min,各级每天运动时间30,60min,空白对照笼中自由活动。
第二部分:从训练后的4周、12周、20周取材。每次分别在各组随机选取5只处死.取其软骨,滑膜。处死动物后,剥离膝关节周围软组织,咬骨钳取下关节软骨,10%EDTA脱钙4周后,脱水,固定,制作石蜡切片,进行HE染色,观察基本形态,免疫组化,免疫荧光测定comp,图像分析系统进行密度分析并采集图片。取下膝关节周围贴近关节的滑膜,脱水,固定,制作石蜡切片,进行HE染色,观察基本形态,免疫组化,免疫荧光测定comp,图像分析系统进行密度分析并采集图片。对收集的数据进行分析,建立起生物标记物与不同强度,不同周期的软骨退变水平的关系。
结果
高强度运动,能引起comp增多,关节软骨丢失。长期高等强度会造成软骨退变,与OA相关联。中等强度运动会增加软骨基质含量,对软骨功能有益。运动与OA有一定的剂量-效应关系。我们可以通过测定comp的含量来对软骨损伤进行评估,及时调节运动员的训练强度。
结论
不同强度运动与OA有剂量效应关系,长期高等强度运动会导致关节软骨和滑膜中comp增多,软骨结构破坏,引起关节退变。
中等强度运动会对软骨有一定塑形作用,通过增加软骨中的基质的含量,来表现对软骨的保护作用。
我们可以通过测定不同强度的运动所产生的comp量的不同,以此预防运动员的早期关节软骨退变。