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不同濃度醫用臭氧對大鼠骨骼肌、滑膜及軟骨的影響
來源:西安戴美醫療科技有限公司 | 作者:本站 | 發布時間:2011-10-17 | 瀏覽:2168次關閉此頁
不同濃度醫用臭氧對大鼠骨骼肌、滑膜及軟骨的影響
余斌  林慶榮  朱權
南方醫科大學南方醫院創傷骨,廣東省廣州市510515
 
摘要 目的 觀察關節內注射不同濃度醫用臭氧對大鼠骨骼肌、滑膜及軟骨的影響。方法 30只Wistar大鼠隨機均分為5組,對照組注射醫用純氧,其它4組均在大鼠臀大肌、關節腔內穿刺并分別注射10μg/ml、30μg/ml、50μg/ml、80μg/ml的醫用臭氧,每次1ml,1次/周,共3次。在不同時間點取活檢行光鏡下病理檢查,觀察5組大鼠骨骼肌注射臭氧10min、30min、3周后活檢部位病理改變以及2天、2周、4周時軟骨、滑膜細胞的變化。結果 純氧和低濃度(10μg/ml)臭氧對骨骼肌細胞無明顯影響,高濃度(30、50、80μg/ml)臭氧對會造成肌細胞變性甚至輕度萎縮。臭氧10μg/ml組光鏡下軟骨、滑膜細胞未見明顯異常;30μg/ml組顯微鏡下軟骨細胞無腫脹,少量軟骨、滑膜細胞增生;50μg/ml組顯微鏡下軟骨、滑膜細胞稍腫脹;80μg/ml組軟骨表面粗糙,有漿細胞浸潤。結論 濃度為30-80μg/ml的臭氧肌肉注射后會產生輕度損傷,濃度為10μg/ml的臭氧對骨骼肌沒有明顯損害作用;50μg/ml以上時,對軟骨、滑膜細胞產生損傷, 80μg/ml濃度的醫用臭氧出現組織結構破壞,30μg/ml以下的臭氧關節內注射是安全的。
關鍵字:臭氧 骨骼肌 軟骨 滑膜細胞 骨性關節炎
 
骨性關節炎(Osteoarthritis,OA)是關節炎中最常見的一種疾病, 老年人多見。以關節軟骨的變性、破壞及骨質增生為特征。關節疼痛和功能障礙,嚴重影響患者的生活質量。常用保守治療或關節置換,前者雖然可以改善癥狀,但存在一定的副作用,后者雖能治愈,但是價格昂貴而且手術有風險,遠期效果也不確定。因此,新型療法的目標應包括高效、安全、簡便、經濟。臭氧具有良好的鎮痛作用,可以滅活或抑制蛋白水解酶和炎性細胞因子,減輕炎癥;同時,臭氧可以誘導產生抗氧化酶,使間質細胞和關節軟骨合成增多,并抑制緩激肽的釋放及炎性介質PGs的合成,從而減輕疼痛;臭氧還可以促進免疫抑制因子的釋放,抑制免疫性反應。臭氧的這些作用與骨關節炎發病機制密切相關,因此,作者不由得提出這樣一個假設:是否可以利用臭氧來治療骨關節炎?本實驗對此問題進行初步的探討,了解不同濃度醫用臭氧對大鼠骨骼肌、滑膜及軟骨的影響。
 
材料與方法
實驗動物
Wistar大鼠30只,體重160~220 g,復合飼料喂養(由南方醫科大學實驗動物中心提供)隨機均分為5組,對照組注射醫用純氧,其它4組在大鼠臀大肌、關節腔內穿刺都分別注射臭氧10μg/ml、30μg/ml、50μg/ml、80μg/ml,每次1ml,1次/周,共3次。
實驗儀器
德國赫美斯公司生產的臭氧發生器(Humazon® Promedic®); Olympus光學顯微鏡;組織切片分析系統;550 nm分光光度計。
方法
30只Wistar大鼠隨機均分為5組,對照組注射醫用純氧,其它4組在大鼠臀大肌、關節腔內穿刺都分別注射臭氧10μg/ml、30μg/ml、50μg/ml、80μg/ml,每次1ml,1次/周,共3次。在不同時間點取活檢光鏡下病理檢查。然后分別觀察5組大鼠骨骼肌注射臭氧10min、30min、3周后活檢部位病理改變(HE×100)以及2天、2周、4周時軟骨、滑膜細胞的變化。具體標本取材方法:將大鼠麻醉固定于手術臺上,切開皮膚及皮下組織,暴露關節囊,注意不要打開關節囊。從髕骨上囊部位注射入關節腔200 ul無菌的PBS,反復活動關節后,仔細抽取灌洗液,必要時切小切口吸取,灌洗液置-20 ℃保存備用。切取大鼠的實驗側股骨內髁、脛骨平臺關節軟骨,修成0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm大小組織塊,軟骨標本用4%多聚甲醛固定,15%乙二胺四乙酸(EDA)脫鈣2周,石蠟包埋,HE染色,觀察軟骨形態學的變化。
統計學處理
    用SPSS10.0軟件進行統計學處理,各組實驗動物所有參數均數±標準差表示,組間采用方差分析,顯著性t檢驗。
 
結果
注射臭氧10min后(圖1),對照組與臭氧10μg/ml組的肌細胞無明顯腫脹,細胞膜光滑完整,肌間隔有少量紅細胞,無炎癥細胞浸潤。臭氧30、50、80μg/ml組的肌細胞輕度腫脹,邊界稍模糊,肌間隙有少量紅細胞,無明顯炎癥細胞浸潤。注射臭氧30min后(圖2),對照組與臭氧10μg/ml組的肌細胞無明顯腫脹,細胞膜光滑完整,肌間隔有少量紅細胞,無炎癥細胞浸潤。 臭氧30、50、80μg/ml組的肌細胞部分出現變性,未見明顯壞死;伴有肌細胞間隙和血管內炎癥細胞浸潤。注射臭氧3周后(圖3),對照組與臭氧10μg/ml組的肌細胞大小正常,無變性壞死細胞膜光滑完整,無細胞浸潤。 臭氧30、50、80μg/ml組的肌細胞輕度萎縮,部分伴有玻璃樣變,有纖維組織增生。臭氧10μg/ml組,2天、2周、4周時軟骨、滑膜細胞未見明顯異常。臭氧30μg/ml組(圖4 a,b,c),2天時軟骨、滑膜細胞未見異常,2周后軟骨表面較規則,滑膜組織內少量、散在的漿細胞浸潤,4周后軟骨細胞無腫脹,少量軟骨、滑膜細胞增生。臭氧50μg/ml組(圖5 a,b,c),2天后見軟骨、滑膜細胞稍腫脹,2周后見軟骨細胞增生,滑膜組織內漿細胞浸潤,散在的炎細胞,4周后見軟骨表面粗糙,滑膜細胞增生,有漿細胞浸潤,少量纖維組織增生。臭氧80μg/ml組(圖6 a,b,c),2天后見滑軟骨細胞稍腫脹,滑膜細胞腫脹較明顯,2周后軟骨、滑膜細胞增生,纖維組織增生,部分見軟骨細胞剝脫,4周后軟骨表面粗糙,軟骨細胞增生,滑膜組織內有纖維增生,漿細胞浸潤。
 
討論
        骨性關節炎(osteoarthritis OA)是一種慢性、系統性疾病,好發于負重較大的膝關節、髖關節、脊柱等部位。OA以關節軟骨的退行性變和繼發性骨質增生為特點。目前國內外關于OA治療主要集中在運動治療、物理治療、藥物治療等對癥治療,但效果不理想,對肌力、運動、關節穩定性及日;顒幽芰Φ染鶗a生較大影響。如何阻斷OA惡性循環是許多研究者一直探討的問題。目前已經有研究表明臭氧有較好的止痛效果,改善膝關節的ROM,總體上改善膝關節功能。相對理療在減輕疼痛與改善膝關節整體功能效果較好。臭氧治療是一種安全有效的治療方法。本實驗采用不用臭氧濃度注射關節,探討治療濃度對骨骼肌、滑膜及軟骨的影響,以便得到更加科學和規范的濃度標準。
本實驗研究顯示:10 μg/ml醫用臭氧組對骨骼肌細胞、軟骨和滑膜細胞無明顯影響,較純氧組無明顯差異。臭氧30μg/ml組的骨骼肌細胞有輕度萎縮,對軟骨細胞無明顯影響,只有少量軟骨、滑膜細胞增生。50μg/ml臭氧對骨骼肌有輕度影響。開始時,軟骨、滑膜細胞稍腫脹。隨后,軟骨細胞增生,滑膜組織內漿細胞浸潤,有散在的炎細胞。最后,軟骨表面粗糙,滑膜細胞增生,有漿細胞浸潤,少量纖維組織增生。80μg/ml臭氧對骨骼肌影響較大,部分細胞有玻璃樣變,并有纖維組織增生,較50μg/ml臭氧對滑膜和軟骨影響較大,滑軟骨細胞稍腫脹,滑膜細胞腫脹較明顯,隨后軟骨細胞增生,并部分脫落,最后軟骨表面粗糙,軟骨細胞增生,滑膜組織內有纖維增生,漿細胞浸潤。 分析表明,濃度為10μg/ml的臭氧對骨骼肌沒有明顯損害作用;濃度為30-80μg/ml的臭氧肌肉注射后會產生損傷;50μg/ml以上時,對軟骨、滑膜細胞產生損傷, 80μg/ml濃度的醫用臭氧出現組織結構破壞。因此,30μg/ml以下的臭氧關節內注射是安全的。           
本實驗初步觀察了不同濃度醫用臭氧對大鼠骨骼肌、滑膜及軟骨的影響。如果要進行更為全面的觀察,尚需研究骨性關節炎生化指標的變化及遠期臨床療效的評價,同時還需更加深入的進行作用機理方面的研究。
 
參考文獻
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