牛膝多糖對半月板組織損傷及病理性過度肥大的影響研究

秦曉飛

（河南省洛陽正骨醫院（河南省骨科醫院）病理科，河南洛陽 471000）

骨關節炎是一種退行性骨關節病，以關節軟骨退變及軟骨下骨變化為主要特征。骨關節炎發生以膝、髖部最為常見，且在60歲以上中老年人群的膝骨關節炎發病率高。作為膝關節的特殊部位，半月板組織具有不可替代作用，可作為關節力學失穩與軟骨退變的橋梁，但若受到異常的壓力刺激，則將導致半月板組織產生較為嚴重的生理病變，進而導致患者產生關節炎，因此為降低對患者的不良損傷[1]。異常的機械壓力刺激導致了半月板組織細胞死亡、蛋白多糖丟失和基質降解酶的產生及半月板所受力學載荷的增多[2]，說明異常力學刺激導致了半月板發生病理性退變。因此防治異常力學刺激引起的半月板的病理性過度肥大，成了治療膝骨關節炎的新的靶點和方向，尋找新的有效藥物來抑制半月板病理性過度肥大是該研究的重點。國內外的一些研究分析報道表明牛膝多糖治療膝關節骨性關節炎能夠改善周圍軟組織腫脹情況，減少關節間隙的變窄，改善膝關節活動度，從而有利于骨性關節炎的修復，而主要針對半月板病理性過度肥大的治療未見報道，因此該課題主要探索牛膝多糖對半月板病理性過度肥大相關基因和蛋白表達的影響，進而起到治療膝骨關節炎的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取成熟兔的16個半月板組織并進行修飾，共提取240個標本，運用隨機數字表法將其分為3組，每組80個。

1.2 方法

將對照組放置于24孔板內，并添加1 mL的培養基；壓力組在對照組基礎上施以可壓縮25%的異常壓力刺激約3 h，每持續10 s后將其放回至原來位置，之后進入下一個循環；藥物組則添加0.6 g/kg的牛膝多糖。分別將三組標本放置于37℃、5%CO2的培養箱內進行培養，時間約為72 h，之后將收集到的培養液放置于-80℃的環境下進行保存。運用細胞活性檢測方式對各組半月板細胞的成活率進行檢測；并運用二甲基亞甲基藍檢測各組半月板中蛋白多糖的含量；運用RT-qPCR與Western blot方式檢測MMP13、IL-1等相關因子表達量。

1.3 觀察指標

（1）各組半月板組織細胞活性情況。（2）各組半月板組織培養液中蛋白多糖含量情況。（3）各組半月板過度肥大相關蛋白MMP13、IL-1的表達情況。

1.4 統計方法

采用SPSS 13．0統計學軟件包把研究得到的數據建立數據庫，計量資料采用均數±方差（±s）表示，兩組間比較，采用獨立樣本t檢驗，計數資料采用百分率表示且用χ2檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組半月板細胞活性情況

經過相應的檢測可知，藥物組與力學壓力組的細胞死亡量高于對照組，但藥物組的細胞死亡量低于力學壓力組，差異有統計學意義（P＜0.05）。

2.2 各組半月板組織培養液中蛋白多糖含量情況比較

經檢測可知，對照組的蛋白多糖的含量為（11.15±0.24）vg/mL，壓力組的蛋白多糖的含量為（16.13±0.32）vg/mL，藥物組的蛋白多糖的含量為（13.06±0.12）vg/mL，三組相比差異有統計學意義（F=8.521，P=0.003）。

2.3 藥物組與壓力組的半月板過度肥大相關蛋白MMP13、IL-1的表達情況比較

經檢測可知，藥物組的MMP13、IL-1的表達量明顯低于力壓力組，見表1。

表1 藥物組與壓力組的半月板過度肥大相關蛋白MMP13、IL-1的表達情況比較（±s）

表1 藥物組與壓力組的半月板過度肥大相關蛋白MMP13、IL-1的表達情況比較（±s）

組別MMP13 IL-1（pg/mL）藥物組（n=80）壓力組（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 討論

骨性關節炎主要病理變化是關節軟骨的損傷，關節軟骨損傷缺失，膠原纖維變性，導致骨質暴露，關節面之間的摩擦增加，軟骨面逐漸粗糙、軟化、碎裂，關節邊緣代償性增生，然后出現反應性的骨質增生，形成骨贅，當膝關節原有的力學平衡被破壞，隨著關節的不斷活動，必然又會損傷關節軟骨，最終導致關節間隙的改變，故稱之為退行性關節病變更能體現該病的臨床病理特征。半月板組織對于膝關節具有重要作用，一旦發生生理病變，則將嚴重影響人們的正常活動，因此一旦出現損傷情況，則需要采取有效的措施進行治療。依據相關的臨床研究可知[3]，若半月板組織產生病理性過度肥大，則將在較大程度上導致患者發生膝骨關節炎。導致半月板組織產生病理性過度肥大的因素包括諸多方面，目前諸多實驗研究一致認為MMP-13與IL-1是導致半月板組織產生病理性過度肥大的主要標志物，主要原因在于隨著MMP-13濃度的增加，膝關節軟骨將會受到持續損傷，并且IL-1是一種具有強烈破壞性的炎性因子，能夠在較大程度上導致患者產生膝關節炎。

依據相關的臨床試驗證明[4]，25%的異常壓力已超過兔膝關節半月組織所能夠承受的正常生理壓力，因而若進行長時間持續性的加壓，則將在較大程度上導致半月板組織產生損傷與退變等不良后果，進而導致半月板組織中的細胞出現死亡現象，并且組織內蛋白多糖出現較大的丟失現象。基于上述論述，為有效地對半月板組織進行修復與保護，則需要提升半月板組織內的細胞活性，并且避免組織內蛋白多糖的丟失。

牛膝多糖是從中藥牛膝中分離提純出的一種中藥活性成分，具有提高巨噬細胞吞噬功能、增強自然殺傷細胞活性、提高免疫力、抗炎、抗腫瘤、抗凝血等作用。牛膝多糖相對分子質量小，水溶性好，藥源廣泛，既可口服，又可注射，研究表明牛膝多糖具有顯著的抗炎鎮痛作用。依據相關的臨床實驗可知[5]，河蚌葡聚糖能夠有效地治療牛膝骨關節炎，同時若能夠進行有效的體外添加，則可起到良好的促進軟骨細胞再增殖的效果。隨著研究的不斷深入，臨床醫生發現，不論是進行體內還是體外添加，均能夠有效的促進軟骨細胞增殖與Ⅱ型膠原的合成，并且能夠有效地抑制Cox-2的基因表達含量，進而能夠更加有效地對軟骨細胞的降解、破壞及炎性反應的發生進行抑制，最終達到良好的治療目的[6]。同樣牛膝多糖治療膝關節骨性關節炎能夠改善周圍軟組織腫脹情況，減少關節間隙的變窄，改善膝關節活動度，從而有利于骨性關節炎的修復。那么牛膝多糖對膝關節半月板組織損傷及病理性過度肥大的治療作用如何呢？在該研究中，實驗人員在受到異常壓力的半月板組織中添加0.6 mg/mL的牛膝多糖進行治療，通過實驗數據可知，細胞死亡現象獲得較為有效的控制，并且組織內蛋白多糖丟失的發生率顯著降低，從而進一步說明牛膝多糖對于關節軟骨退變的發生具有較大的控制作用，能夠有效地對半月板組織進行保護。依據其他的實驗數據可知，牛膝多糖能夠有效地降低MMP13、IL-1的表達，從而進行良好的治療。

綜上所述，該文認為牛膝多糖能夠顯著地對由力學刺激導致的半月板組織損傷及病理性過度肥大現象進行抑制，可作為今后治療半月板組織損傷及病理性過度肥大的有效藥物。但由于相關性的報道較少，臨床醫生仍然需要進行不斷的實踐研究，從而能夠更進一步的證明該藥物的合理性，進而能夠將其廣泛地推廣應用。