牛膝多糖对半月板组织损伤及病理性过度肥大的影响研究

秦晓飞

（河南省洛阳正骨医院（河南省骨科医院）病理科，河南洛阳 471000）

骨关节炎是一种退行性骨关节病，以关节软骨退变及软骨下骨变化为主要特征。骨关节炎发生以膝、髋部最为常见，且在60岁以上中老年人群的膝骨关节炎发病率高。作为膝关节的特殊部位，半月板组织具有不可替代作用，可作为关节力学失稳与软骨退变的桥梁，但若受到异常的压力刺激，则将导致半月板组织产生较为严重的生理病变，进而导致患者产生关节炎，因此为降低对患者的不良损伤[1]。异常的机械压力刺激导致了半月板组织细胞死亡、蛋白多糖丢失和基质降解酶的产生及半月板所受力学载荷的增多[2]，说明异常力学刺激导致了半月板发生病理性退变。因此防治异常力学刺激引起的半月板的病理性过度肥大，成了治疗膝骨关节炎的新的靶点和方向，寻找新的有效药物来抑制半月板病理性过度肥大是该研究的重点。国内外的一些研究分析报道表明牛膝多糖治疗膝关节骨性关节炎能够改善周围软组织肿胀情况，减少关节间隙的变窄，改善膝关节活动度，从而有利于骨性关节炎的修复，而主要针对半月板病理性过度肥大的治疗未见报道，因此该课题主要探索牛膝多糖对半月板病理性过度肥大相关基因和蛋白表达的影响，进而起到治疗膝骨关节炎的作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取成熟兔的16个半月板组织并进行修饰，共提取240个标本，运用随机数字表法将其分为3组，每组80个。

1.2 方法

将对照组放置于24孔板内，并添加1 mL的培养基；压力组在对照组基础上施以可压缩25%的异常压力刺激约3 h，每持续10 s后将其放回至原来位置，之后进入下一个循环；药物组则添加0.6 g/kg的牛膝多糖。分别将三组标本放置于37℃、5%CO2的培养箱内进行培养，时间约为72 h，之后将收集到的培养液放置于-80℃的环境下进行保存。运用细胞活性检测方式对各组半月板细胞的成活率进行检测；并运用二甲基亚甲基蓝检测各组半月板中蛋白多糖的含量；运用RT-qPCR与Western blot方式检测MMP13、IL-1等相关因子表达量。

1.3 观察指标

（1）各组半月板组织细胞活性情况。（2）各组半月板组织培养液中蛋白多糖含量情况。（3）各组半月板过度肥大相关蛋白MMP13、IL-1的表达情况。

1.4 统计方法

采用SPSS 13．0统计学软件包把研究得到的数据建立数据库，计量资料采用均数±方差（±s）表示，两组间比较，采用独立样本t检验，计数资料采用百分率表示且用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组半月板细胞活性情况

经过相应的检测可知，药物组与力学压力组的细胞死亡量高于对照组，但药物组的细胞死亡量低于力学压力组，差异有统计学意义（P＜0.05）。

2.2 各组半月板组织培养液中蛋白多糖含量情况比较

经检测可知，对照组的蛋白多糖的含量为（11.15±0.24）vg/mL，压力组的蛋白多糖的含量为（16.13±0.32）vg/mL，药物组的蛋白多糖的含量为（13.06±0.12）vg/mL，三组相比差异有统计学意义（F=8.521，P=0.003）。

2.3 药物组与压力组的半月板过度肥大相关蛋白MMP13、IL-1的表达情况比较

经检测可知，药物组的MMP13、IL-1的表达量明显低于力压力组，见表1。

表1 药物组与压力组的半月板过度肥大相关蛋白MMP13、IL-1的表达情况比较（±s）

表1 药物组与压力组的半月板过度肥大相关蛋白MMP13、IL-1的表达情况比较（±s）

组别MMP13 IL-1（pg/mL）药物组（n=80）压力组（n=80）t值P值42 036.24±986.54 55 486.31±720.54 4 862.24±240.39 13 520.64±110.25 98.474 0.000 292.828 0.000

3 讨论

骨性关节炎主要病理变化是关节软骨的损伤，关节软骨损伤缺失，胶原纤维变性，导致骨质暴露，关节面之间的摩擦增加，软骨面逐渐粗糙、软化、碎裂，关节边缘代偿性增生，然后出现反应性的骨质增生，形成骨赘，当膝关节原有的力学平衡被破坏，随着关节的不断活动，必然又会损伤关节软骨，最终导致关节间隙的改变，故称之为退行性关节病变更能体现该病的临床病理特征。半月板组织对于膝关节具有重要作用，一旦发生生理病变，则将严重影响人们的正常活动，因此一旦出现损伤情况，则需要采取有效的措施进行治疗。依据相关的临床研究可知[3]，若半月板组织产生病理性过度肥大，则将在较大程度上导致患者发生膝骨关节炎。导致半月板组织产生病理性过度肥大的因素包括诸多方面，目前诸多实验研究一致认为MMP-13与IL-1是导致半月板组织产生病理性过度肥大的主要标志物，主要原因在于随着MMP-13浓度的增加，膝关节软骨将会受到持续损伤，并且IL-1是一种具有强烈破坏性的炎性因子，能够在较大程度上导致患者产生膝关节炎。

依据相关的临床试验证明[4]，25%的异常压力已超过兔膝关节半月组织所能够承受的正常生理压力，因而若进行长时间持续性的加压，则将在较大程度上导致半月板组织产生损伤与退变等不良后果，进而导致半月板组织中的细胞出现死亡现象，并且组织内蛋白多糖出现较大的丢失现象。基于上述论述，为有效地对半月板组织进行修复与保护，则需要提升半月板组织内的细胞活性，并且避免组织内蛋白多糖的丢失。

牛膝多糖是从中药牛膝中分离提纯出的一种中药活性成分，具有提高巨噬细胞吞噬功能、增强自然杀伤细胞活性、提高免疫力、抗炎、抗肿瘤、抗凝血等作用。牛膝多糖相对分子质量小，水溶性好，药源广泛，既可口服，又可注射，研究表明牛膝多糖具有显著的抗炎镇痛作用。依据相关的临床实验可知[5]，河蚌葡聚糖能够有效地治疗牛膝骨关节炎，同时若能够进行有效的体外添加，则可起到良好的促进软骨细胞再增殖的效果。随着研究的不断深入，临床医生发现，不论是进行体内还是体外添加，均能够有效的促进软骨细胞增殖与Ⅱ型胶原的合成，并且能够有效地抑制Cox-2的基因表达含量，进而能够更加有效地对软骨细胞的降解、破坏及炎性反应的发生进行抑制，最终达到良好的治疗目的[6]。同样牛膝多糖治疗膝关节骨性关节炎能够改善周围软组织肿胀情况，减少关节间隙的变窄，改善膝关节活动度，从而有利于骨性关节炎的修复。那么牛膝多糖对膝关节半月板组织损伤及病理性过度肥大的治疗作用如何呢？在该研究中，实验人员在受到异常压力的半月板组织中添加0.6 mg/mL的牛膝多糖进行治疗，通过实验数据可知，细胞死亡现象获得较为有效的控制，并且组织内蛋白多糖丢失的发生率显著降低，从而进一步说明牛膝多糖对于关节软骨退变的发生具有较大的控制作用，能够有效地对半月板组织进行保护。依据其他的实验数据可知，牛膝多糖能够有效地降低MMP13、IL-1的表达，从而进行良好的治疗。

综上所述，该文认为牛膝多糖能够显著地对由力学刺激导致的半月板组织损伤及病理性过度肥大现象进行抑制，可作为今后治疗半月板组织损伤及病理性过度肥大的有效药物。但由于相关性的报道较少，临床医生仍然需要进行不断的实践研究，从而能够更进一步的证明该药物的合理性，进而能够将其广泛地推广应用。