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目的研究骨关节炎患者软骨在不同Outerbridge分级中Sox9、Runx2表达的变化,并探讨两者在骨关节炎进程中的关系及各自的临床意义。方法从临床采集行全膝关节置换术的骨关节炎患者软骨和全髋关节置换术的股骨颈骨折患者软骨标本,骨关节炎诊断标准符合中华医学会膝关节骨关节炎诊断标准。股骨颈骨折均为GardenⅣ型。研究共分为两部分,第一部分只针对老年男性患者,第二部分只针对老年女性患者。按Outerbridge标准对软骨退变程度进行分级,共分四组,A组:股骨头软骨0级;B组:胫骨平台外侧软骨1级;C组:胫骨平台内侧软骨2级;D组:胫骨平台内侧软骨3级。首先对软骨标本进行HE染色,根据Mankin等的方法进行评分,然后通过蛋白质免疫印迹的方法检测各组软骨细胞Sox9、Runx2的蛋白含量,最后通过实时荧光定量聚合酶链式反应检测各组软骨细胞Sox9、Runx2的mRNA表达。结果骨关节炎患者软骨在不同Outerbridge分级的大体及病理表现存在差异。Outerbridge 0级关节软骨浅白色,半透明,有光泽,无裂纹、糜烂及溃疡形成。HE染色可见表层平整,细胞排列平整,分布均匀。OuterbridgeⅠ级关节软骨面颜色变得略微发黄,色暗,表面平整,基本上没有裂纹或溃疡。HE染色表层略不平整,细胞排列欠规整,见到少量簇集软骨。OuterbridgeⅡ级关节软骨面可见裂纹、糜烂或溃疡形成,软骨开始变薄,缺损厚度小于50%。HE染色软骨表层纤维化,有裂隙达中间层,细胞排列紊乱,出现多个簇集细胞,潮线不完整。OuterbridgeⅢ级关节软骨色暗,龟裂明显,软骨缺损厚度大于50%,尚未暴露软骨下骨。HE染色可见更大范围的软骨纤维化且达深层,细胞数减少,排列无层次感,基质染色不均,细胞的电子密度增加。骨关节炎患者软骨在不同Outerbridge分级的Mankin病理评分存在显著性差异。在男性骨关节炎患者,OuterbridgeⅠ级、Ⅱ级和Ⅲ级的关节软骨Mankin病理评分分别为3.20±0.79、6.90±0.74和11.30±1.34;在女性骨关节炎患者,OuterbridgeⅠ级、Ⅱ级和Ⅲ级的关节软骨Mankin病理评分分别为3.50±1.08、7.50±1.18和12.20±1.14,说明采集的软骨标本的Outerbridge分级客观真实,随着Outerbridge分级逐渐加重,Mankin评分有明显逐渐升高的趋势,各组软骨组织退变的Outerbridge分级程度从病理学角度判断存在分级差异。骨关节炎患者软骨在不同Outerbridge分级的Sox9的蛋白表达水平存在显著性差异。在男性骨关节炎患者,OuterbridgeⅠ级、Ⅱ级和Ⅲ级的关节软骨Sox9的蛋白表达水平分别为1.25±0.12、0.64±0.13和0.37±0.09;在女性骨关节炎患者,OuterbridgeⅠ级、Ⅱ级和Ⅲ级的关节软骨Sox9的蛋白表达水分别为1.21±0.07、0.57±0.49和0.33±0.46,说明退变软骨组织随着Outerbridge分级逐渐加重,Sox9的蛋白表达量有明显逐渐下降的趋势。骨关节炎患者软骨在不同Outerbridge分级的Runx2的蛋白表达水平存在显著性差异。在男性骨关节炎患者,OuterbridgeⅠ级、Ⅱ级和Ⅲ级的关节软骨Runx2的蛋白表达水平分别为1.74±0.13、2.10±0.03和2.22±0.02;在女性骨关节炎患者,OuterbridgeⅠ级、Ⅱ级和Ⅲ级的关节软骨Runx2的蛋白表达水分别为1.66±0.13、2.02±0.06和2.14±0.10,说明退变软骨组织随着Outerbridge分级逐渐加重,Runx2的蛋白表达量有明显逐渐升高的趋势。骨关节炎患者软骨在不同Outerbridge分级的Sox9的mRNA表达水平存在显著性差异。在男性骨关节炎患者,OuterbridgeⅠ级、Ⅱ级和Ⅲ级的关节软骨Sox9的mRNA表达水平分别为0.810±0.081、0.408±0.075和0.143±0.068;在女性骨关节炎患者,OuterbridgeⅠ级、Ⅱ级和Ⅲ级的关节软骨Sox9的mRNA表达水分别为0.772±0.049、0.362±0.053和0.103±0.038,说明退变软骨组织随着Outerbridge分级逐渐加重,Sox9的mRNA表达量有明显逐渐下降的趋势。骨关节炎患者软骨在不同Outerbridge分级的Runx2的mRNA表达水平存在显著性差异。在男性骨关节炎患者,OuterbridgeⅠ级、Ⅱ级和Ⅲ级的关节软骨Runx2的mRNA表达水平分别为1.120±0.048、1.233±0.063和1.356±0.032;在女性骨关节炎患者,OuterbridgeⅠ级、Ⅱ级和Ⅲ级的关节软骨Runx2的mRNA表达水分别为1.074±0.039、1.183±0.054和1.306±0.047,说明退变软骨组织随着Outerbridge分级逐渐加重,Runx2的mRNA表达量有明显逐渐升高的趋势。结论骨关节炎患者软骨随着Outerbridge分级逐渐加重,软骨细胞逐渐丢失,Sox9的表达水平明显降低,对软骨的保护作用明显减弱,软骨内骨化逐渐加重,Runx2表达水平明显增加,且前者的变化趋势较后者更加显著,因此Sox9的表达水平降低可能是老年骨关节炎发病机制的主要原因。