前交叉韧带损伤中的并发关节接触导致软骨微损伤和软骨下骨硬化,进而引发膝骨关节炎
Concurrent joint contact in anterior cruciate ligament injury induces cartilage micro-injury and subchondral bone sclerosis, resulting in knee osteoarthritis
目的:前交叉韧带(ACL)损伤通过两个不同的过程引发创伤后骨关节炎(PTOA):ACL损伤期间软骨表面的初始直接接触损伤,以及ACL缺失导致的继发性关节不稳定。本研究利用成熟的压缩诱导ACL断裂模型和新型非压缩ACL断裂小鼠模型,旨在揭示软骨压缩和关节不稳定对PTOA进展的各自影响。
设计:将12周龄C57BL/6J雄性小鼠(n=118)分为三个实验组:压缩性ACL断裂组、非压缩性ACL断裂组和完整对照组。ACL损伤后,我们在0天进行关节松弛度测试和关节软骨表面显微分析,在3天和7天进行基质金属蛋白酶(MMP)活性的体内光学成像,并在0、7、14和28天进行组织学和显微CT分析。
结果:与非压缩组相比,压缩性ACL断裂组在损伤后立即表现出软骨粗糙度显著增加(p=0.047)。在7天时,压缩组的MMP诱导荧光强度略有增加但无显著差异,而软骨细胞中MMP-13阳性细胞比例与非压缩组相比有显著差异(p<0.001,95%置信区间=[-18.328, -7.154])。此外,在同一时间点,压缩组观察到组织学上的软骨退变。在28天时,压缩组胫骨软骨下骨硬化的程度比非压缩组发展得更为显著(p=0.027)。
结论:ACL断裂过程中的关节接触导致了软骨表面的初始微损伤并引发了早期MMP活性,与没有并发关节接触的ACL损伤相比,这可能加速软骨下骨硬化。