兔正常颞下颌关节与膝关节的比较研究

兔正常颞下颌关节与膝关节的比较研究

鲍向红[1]2003年在《兔正常颞下颌关节与膝关节的比较研究》文中进行了进一步梳理软骨由软骨组织及其周围的软骨膜构成,软骨组织由软骨细胞、基质及纤维构成。根据软骨组织内所含纤维成分的不同,可将软骨分为透明软骨、弹性软骨和纤维软骨叁种,其中以透明软骨的分布较广,结构也较典型。一般认为,透明软骨主要分布于关节软骨、肋软骨,纤维软骨分布于椎间盘、关节盘及耻骨联合等处,弹性软骨分布于耳廓及会厌等处。 膝关节软骨是典型的透明软骨,而同属滑液关节的颞下颌关节软骨被认为是纤维软骨。大量的研究结果显示,膝关节和颞下颌关节软骨组织所含的纤维成分、胶原类型、蛋白多糖等都十分相似,且有共同的结构和功能特征。但这些研究绝大多数限制在各自的学科领域,很少进行比较研究。因此,有必要在同一个体中对膝关节和颞下颌关节软骨组织特性,基质成分,变化趋势等进行比较观察。本研究,首先对膝关节和颞下颌关节软骨进行组织切片染色观察,以期找出两种关节软骨在组织学特征的异同点;其次,用定量的方法,分析膝关节软骨和颞下颌关节软骨中的氨基酸、氨基己糖和水分的含量,拟找出它们细胞或细胞外基质成分的差异,为进一步确定二者的组织学特征提供实验依据。最后,我们用免疫组化和原位杂交的方法,对修饰素和双糖素在颞下颌关节与膝关节软骨中的分布进行研究,为深入探讨颞下颌关节与膝关节软骨重建修复机制提供实验依据。与此同时,在整个研究过程中,还对不同性别的幼年和成年大白兔关节软骨一并进 第四军医大学硕士学位论文行了比较,探索与其相关的变化趋势和规律。 实验一本实验发现,成年和幼年大白兔额下颌关节与膝关节软骨中,间质内仅含少量胶原原纤维,基质较丰富,软骨细胞位于软骨基质内的软骨陷窝中,在陷窝的周围,软骨囊染色清晰。软骨细胞在软骨内的分布有一定的规律性,靠近软骨膜的软骨细胞较幼稚,体积较小,呈扁圆形,单个分布。在软骨的深部也有明显的软骨囊,细胞在囊内有多个细胞的细胞群,软骨内各层分界清晰,所有这些特征,都显示出颜下颌关节和膝关节软骨都属于透明软骨。 成年和幼年组大白兔颜下颌关节软骨与膝关节软骨比较,HE染色观察,颖下颌关节有较厚的关节关骨膜,而膝关节软骨膜较薄。各组颜下颌关节的关节盘清晰可见,表现出典型纤维软骨的组织学特征。幼年实验组关节盘胶原纤维排列略紊乱,方向不一,粗细较均匀,成年组关节盘软骨细胞成排排列,软骨囊内可见较多软骨细胞并与纤维平行排列:幼年组关节软骨中,各区分界尚清晰,可分出静止软骨区,软骨细胞增殖区,肥大区相对较薄,可见软骨细胞钙化区少量钙盐沉积,成年组软骨中,透明软骨各层分界清晰,增殖区、肥大区及钙化区更加明显,肥大区增宽明显,显示本实验所选的7月龄大白兔关节软骨己发育成熟,5周龄兔正在快速发育期,各区带还处于不稳定状态。在各组实验动物关节软骨组织染色观察中,没有发现性别之间的差异。 实验二 不同性别的幼年和成年兔生化分析结果显示,各实验组中,额下颔关节。关节盘软骨和膝关节、半月板软骨水分含量比较,无显着差异:颜下颌关节和膝关节软骨氨基己糖含量丰富,明显高于关节盘软骨和半月板软骨;颜下颌关节软骨氨基己糖与膝关节软骨无明显差异,幼年组颜下颌关节和膝关节的所有软骨组织氨基己糖含量 3 第四军医大学硕士学位论文一则明显高于成年组;各组性别差异不显着;在测量的18种氨基酸中,酪氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、亮氨酸和异亮氨酸含量,在各组间和样品间无显着差异,其余13种氨基酸含量在两种正常软骨间有显着差异,颔下颌关节和关节盘软骨组织中各种氨基酸含量均与膝关节软骨和半月板软骨无显着差异。在不同年龄和性别组中,颖下颌关节和膝关节软骨中胶原含量都明显低于关节盘软骨和半月板软骨;额下颌关节胶原含量与膝关节软骨无显着差异,并没有年龄和性别的差异。颖下颌关节软骨组织羟赖氨酸(HYL)与羟脯氨酸(HYP)比值与膝关节软骨无明显差异,说明其胶原为*型,而关节盘软骨组织羟脯氨酸(HYL)与羟脯氨酸(HYP)比值明显低于额下颌关节和膝关节软骨,说明其胶原为I型。实验结果显示,软骨基质中主要生物大分子成分在颖下颌关节和膝关节软骨中没有明显的差异。颜下颌关节软骨完全具备和膝关节透明软骨相同的生物化学特征。 实验叁 本研究展示了大白兔额下颌关节与膝关节软骨不同区域的修饰素和双糖素及其。RNA分布,结果显示:在幼年实验动物组中,额下颌关节软骨修饰素和双糖素的抗体结合比膝关节软骨中强,mRNA表达颜下颌关节软骨也较膝关节软骨活跃;在成年大白兔组中,这一差异消失,额下颌关节软骨和膝关节软骨中,修饰素与双糖素具有相似的抗体反应和mRNA表达行为。比较修饰素和双糖素在软骨中不同区域分布时发现,修饰素较趋向于浅表区和中间区的抗体结合与mRNA表达,双糖素则趋向在深区或辐射区出现。这种区域?

王艳丽[2]2013年在《实验性单侧前牙反牙合修复体对大鼠髁突软骨基质及相关因子表达的影响研究》文中研究说明颞下颌关节紊乱病(TMD)是一类常见的口腔疾病。骨关节炎是其病理性改变之一,其特征为软骨基质降解,软骨下骨改建,骨赘形成以及关节慢性炎症。咬合异常是TMD的重要病因之一。本课题组前期研究表明,大鼠后牙渐进性咬合紊乱可以导致关节盘增厚,髁突软骨异常改建,甚至出现退行性变。本研究在此基础上,以Sprague-Dawley(SD)大鼠为研究对象,首次施加了前牙不良修复体的操作,建立了实验性前牙反牙合动物模型,通过化学染色观察大鼠髁突软骨组织形态学变化,测量软骨厚度的改变和蛋白多糖(PG)的变化;通过real-time PCR研究PCNA,COL II,aggrecan,MMP-3,MMP-9,MMP-13以及TIMP-1mRNA水平的表达变化;通过免疫组织化学染色方法观察COL II,MMP-3,MMP-9以及TIMP-1表达部位,通过计算阳性细胞百分比来研究软骨中上述因子的表达变化,探讨前牙反牙合不良修复体致咬合紊乱对大鼠髁突软骨细胞异常增殖,软骨基质降解的影响。选取54只6周龄雌性SD大鼠(由第四军医大学动物实验中心提供),体重140-160g,随机、等量分为实验组和对照组,各3个时间点,每组9只。适应性饲养3天后,实验组进行粘接单侧前牙反牙合不良修复体的操作,造成实验性前牙咬合紊乱动物模型,对照组不做任何处理,同样条件下饲养至实验结束。实验组和对照组分别于实验开始后第2、4和8周处死动物,取左侧颞下颌关节(TMJ)常规脱钙、石蜡包埋,进行HE、甲苯胺蓝以及免疫组化染色;取右侧髁突冻存于-80o冰箱以备real-time PCR使用。结果如下:1. HE染色:对照组髁突软骨表面光滑连续,细胞排列整齐,依次分为纤维层、增殖层、肥大层和钙化软骨层。实验组髁突软骨出现退变,表现为软骨分层不清,细胞数目减少,细胞排列紊乱,8周时最为严重,9个关节中有3个出现明显的无细胞区。病变区软骨细胞发生凝固性坏死,胞核固缩,核染色质浓缩,局部出现嗜均质染色。2.软骨厚度变化:与对照组相比,实验4周时髁突软骨纤维层中1/3厚度增厚(P <0.05);增殖层中1/3和后1/3厚度均比对照组增厚(P <0.05和P <0.01);实验8周时肥大层中1/3和后1/3厚度均显着变薄(P <0.01)。实验4周时全层后1/3厚度比对照组增厚,其他组别间软骨厚度无显着性差异(P>0.05)。3.髁突软骨细胞增殖活性及基质表达变化:real-time PCR结果显示,2周和4周时,实验组PCNA mRNA表达低于对照组(P <0.05),8周时无显着性差异;4周时,实验组COL II mRNA表达低于对照组(P <0.05),2周和8周无显着性差异;2周时实验组aggrecan mRNA表达高于对照组(P <0.05),而4周和8周时,实验组表达均低于对照组(P <0.05)。免疫组化结果显示PCNA主要表达于髁突软骨的增殖层,2周和4周时,实验组PCNA阳性细胞率低于对照组(P <0.05),8周时无显着性差异;COL II主要表达于髁突软骨增殖层和肥大层,4周和8周时,实验组COL II染色阳性区域少于对照组,2周时无显着性差异。4.甲苯胺蓝染色显示:对照组软骨中蛋白多糖表达均匀一致,主要分布于增殖层和肥大层细胞外基质,4周和8周时,实验组蛋白多糖表达明显低于对照组。5.髁突软骨中MMP-3,MMP-9,MMP-13和TIMP-1表达变化:real-time PCR结果显示,4周和8周时,实验组MMP-3mRNA表达均高于对照组(P <0.05),而2周时无显着性差异;2周时实验组MMP-9mRNA表达高于对照组,4周时实验组低于对照组(P <0.05),8周时无显着性差异;2周时,实验组MMP-13和TIMP-1mRNA表达高于对照组(P <0.05),而4周和8周时,实验组中二者表达低于对照组(P <0.05,P <0.01)。免疫组化染色显示:MMP-3主要表达于髁突软骨肥大层,8周时,实验组MMP-3阳性细胞率高于对照组(P <0.05),2周和4周时无显着性差异;MMP-9主要表达于髁突软骨肥大层,2周时,实验组MMP-9阳性细胞率高于对照组(P <0.05),而4周时实验组低于对照组(P <0.05),8周时无显着性差异;TIMP-1主要表达于髁突软骨增殖层和肥大层,2周时,实验组TIMP-1阳性细胞率明显高于对照组(P <0.01),4周和8周时,实验组均低于对照组(P <0.01,P <0.05)。结论:1.实验性单侧前牙反牙合不良修复体可以导致大鼠髁突软骨组织发生病理性改变,这种组织学变化程度随不良修复体作用时间的延长而更加显着,并导致髁突软骨后部肥大层厚度变薄。2.实验性单侧前牙反牙合不良修复体可在不同的时间点提高MMP-3,MMP-9,MMP-13和TIMP-1的表达水平,降低髁突软骨基质COL II和aggrecan的表达。

参考文献:

[1]. 兔正常颞下颌关节与膝关节的比较研究[D]. 鲍向红. 中国人民解放军第四军医大学. 2003

[2]. 实验性单侧前牙反牙合修复体对大鼠髁突软骨基质及相关因子表达的影响研究[D]. 王艳丽. 第四军医大学. 2013

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