林 靜，周宇軍，孫 紅

（1.華北理工大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，河北唐山　063000；2.承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院骨科）

短篇報(bào)道

大鼠高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)與骨性關(guān)節(jié)炎的關(guān)系

林 靜1、2，周宇軍2，孫 紅1△

（1.華北理工大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，河北唐山063000；2.承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院骨科）

骨性關(guān)節(jié)炎；大鼠；運(yùn)動(dòng)；關(guān)節(jié)軟骨

跑步作為一種簡(jiǎn)單易行的運(yùn)動(dòng)方式，深受廣大人民群眾的歡迎。但是何種強(qiáng)度的跑步運(yùn)動(dòng)可以引起負(fù)重關(guān)節(jié)發(fā)生退行性變化，繼而導(dǎo)致骨性關(guān)節(jié)炎，其原因仍然有待進(jìn)一步的探討。本文就大鼠高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)與骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)生的關(guān)系進(jìn)行研究。

1　材料與方法

1.1一般材料清潔級(jí)健康雄性SD大鼠30只，4月齡，購(gòu)于承德醫(yī)學(xué)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室。按國(guó)家嚙齒類動(dòng)物飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)分籠飼養(yǎng)，自由攝食與飲水，飼養(yǎng)室內(nèi)溫度控制在18-22℃之間，相對(duì)濕度控制在40%-60%之間，飼養(yǎng)室內(nèi)明暗時(shí)間各為12h。所有SD大鼠實(shí)驗(yàn)前均未進(jìn)行過跑步運(yùn)動(dòng)，亦未受過任何刺激干擾。

1.2實(shí)驗(yàn)方法適應(yīng)性飼養(yǎng)一周后，所有大鼠進(jìn)行2d適應(yīng)性運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，強(qiáng)度為10m/min，每天30min。然后將大鼠平均分為安靜對(duì)照組、中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組和高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組3組，每組各10只。運(yùn)動(dòng)方案如下：安靜對(duì)照組大鼠進(jìn)行適應(yīng)性訓(xùn)練后不再進(jìn)行任何跑步運(yùn)動(dòng)；中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組大鼠以20m/min的速度運(yùn)動(dòng)45min，每周運(yùn)動(dòng)5d，共6周；高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組大鼠以35m/min的速度運(yùn)動(dòng)90min，每周運(yùn)動(dòng)7d，共6周，運(yùn)動(dòng)過程中采用各種刺激（如聲音等），使其持續(xù)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)在由跑步機(jī)改裝的跑臺(tái)上進(jìn)行。第6周，在大鼠進(jìn)行最后一次跑步運(yùn)動(dòng)后，取3組大鼠兩側(cè)膝關(guān)節(jié)股骨髁觀察關(guān)節(jié)軟骨的厚度及關(guān)節(jié)軟骨硬度等，并作病理學(xué)切片，觀察軟骨細(xì)胞形態(tài)及數(shù)量等。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

（1）安靜對(duì)照組大鼠關(guān)節(jié)軟骨面光滑，表面富有光澤，關(guān)節(jié)軟骨厚度及硬度正常（270±52μm）；中強(qiáng)度組大鼠關(guān)節(jié)軟骨面略粗糙，關(guān)節(jié)軟骨增厚，關(guān)節(jié)軟骨硬度增加（297±70μm，與對(duì)照組比較，P＜0.05）；高強(qiáng)度組大鼠關(guān)節(jié)軟骨面粗糙，呈顆粒樣，軟骨失去光澤，局部有潰瘍形成，關(guān)節(jié)軟骨厚度及硬度降低（113±28μm，與對(duì)照組比較，P＜0.05），關(guān)節(jié)可見退行性改變。

（2）安靜對(duì)照組大鼠關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞無明顯變化；中強(qiáng)度組大鼠關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞數(shù)量較安靜對(duì)照組稍增多；高強(qiáng)度組大鼠關(guān)節(jié)軟骨表面出現(xiàn)潰瘍?nèi)睋p和小裂隙，軟骨細(xì)胞數(shù)目減少明顯，順序不規(guī)則，有簇聚現(xiàn)象。

（3）安靜對(duì)照大鼠軟骨細(xì)胞分層結(jié)構(gòu)明確，細(xì)胞有規(guī)律地分布于各層結(jié)構(gòu)中；中強(qiáng)度組大鼠軟骨細(xì)胞排列輕度不規(guī)則；高強(qiáng)度組大鼠表層軟骨細(xì)胞呈梭形，排列密集，其長(zhǎng)軸平行于軟骨表面，中間層軟骨細(xì)胞呈圓形，排列無規(guī)律，呈雙細(xì)胞“背靠背”分布，肥大細(xì)胞層細(xì)胞肥大

3　討論

骨性關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis，OA）是最常見的關(guān)節(jié)炎主要累及膝和（或）髖關(guān)節(jié)，是因機(jī)械性及生物性因素的共同作用，破壞了關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞、軟骨下骨及細(xì)胞外基質(zhì)的正常合成與降解耦聯(lián)所導(dǎo)致［1］。OA致病原因有多方面如遺傳因素、肥胖、軟骨新陳代謝發(fā)生異常、生物化學(xué)因子的改變、生物力學(xué)平衡失調(diào)、機(jī)體代謝酶對(duì)軟骨基質(zhì)的降解異常等［2］。

關(guān)節(jié)軟骨屬于透明軟骨，不但光滑而且還有彈性，當(dāng)關(guān)節(jié)面承受作用力時(shí)，關(guān)節(jié)軟骨能夠最大限度緩沖并吸收部分作用于關(guān)節(jié)的內(nèi)外作用力。當(dāng)關(guān)節(jié)軟骨病變受損時(shí)，其力的吸收作用大幅度降低，關(guān)節(jié)受損的幾率大增且關(guān)節(jié)的退行性改變會(huì)進(jìn)行性加重。關(guān)節(jié)軟骨主要具有三方面功能：承受力學(xué)負(fù)荷、潤(rùn)滑作用、力的吸收［3］。

創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的最后階段與原發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎終末期的臨床表現(xiàn)基本相同，由于創(chuàng)傷或長(zhǎng)期反復(fù)的運(yùn)動(dòng)造成的關(guān)節(jié)軟骨的損傷是骨關(guān)節(jié)炎常見的誘因［4］。長(zhǎng)期進(jìn)行高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，軟骨機(jī)械性損傷反復(fù)侵害關(guān)節(jié)軟骨、滑膜軟骨下骨，并發(fā)生軟骨緩慢退變，也是骨性關(guān)節(jié)炎的直接原因［5］。本研究中，大鼠進(jìn)行6周高強(qiáng)度跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)后，不同程度地?fù)p傷了關(guān)節(jié)軟骨，有導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)炎的傾向。由此提示：中等強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)量在一定程度上對(duì)維持關(guān)節(jié)軟骨的正常結(jié)構(gòu)有重要意義，但是長(zhǎng)時(shí)間的高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)能造成關(guān)節(jié)軟骨的不可逆性損傷，進(jìn)而導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。

［1］Barabás K， Bakos J， Zeitler Z， et al. Effects of laser treatment on the expression of cytosolic proteins in the synovium of patients with osteoarthritis［J］.Lasers Surg Med，2014，46（8）： 644-649.

［2］常祺，黃昌林，李芳芳.高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨組織病理學(xué)及關(guān)節(jié)液內(nèi)生物標(biāo)記物的影響［J］.中華創(chuàng)傷雜志2007，23（10）：781-786.

［3］何仁豪.骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)病機(jī)制及與microRNA相關(guān)性研究進(jìn)展［J］.中華實(shí)用診斷與治療雜志，2012，26（11）：1045-1047

［4］王志燕，張群群，徐金輝.軟骨寡聚基質(zhì)蛋白在關(guān)節(jié)炎性疾病中的意義［J］.中華臨床醫(yī)師雜志，2013，7（10）：4446-4447.

［5］Buckwalter JA.Sports，joint injury，and posttraumatic osteoarthritis［J］.J Orthop Sports Phys Ther，2003，33（10）：578-588.

R684.3

B

1004-6879（2015）06-0530-02

2015-07-15