低分子量硫酸软骨素的作用范文

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《食品与药品杂志》2014年第三期

1材料与方法

1.1实验取材灌胃5周后，经腹腔注射25%乌拉坦（4mL/kg）麻醉，用碘酒、乙醇消毒膝关节后，从髌上囊部位注射1mL无菌磷酸盐缓冲液（PBS溶液）进入关节腔，反复活动关节后，抽取灌洗液，做好标记置入-80℃冰箱保存备用；在无菌条件下切开关节腔，取出关节并固定于10%甲醛固定液保存以备用。

1.2指标观察

1.2.1新西兰兔的生活状态每天观察动物生活状态，每周称量各组体重，绘制生长曲线，观察动物伤口愈合情况。1.4.2股骨髁标本的大体观察肉眼观察关节软骨缺损部位的修复情况。

1.2.3病理组织学观察用10%中性甲醛固定关节软骨后，常规脱钙、冲洗、脱水、包埋和切片，HE染色。光镜下观察病理组织学切片。

1.2.4灌洗液中的炎性因子检测采用ELISA法检测兔关节液中IL-1β、TNF-α的水平。按试剂盒说明检测。

1.3统计分析数据均用SPSS17.0进行统计学分析，数据结果用单因素方差分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1实验用兔生长情况实验用兔的生长曲线见图1。造模后伤口愈合较好，未出现发炎感染等情况，观察造模部位，无红肿，无炎性渗出，精神状态良好。对照组5周内生长较平稳，其余几组造模后体重均明显下降，模型组下降最明显。

2.2软骨修复情况模型组、低分子量CS组与高分子量CS组结构均良好，缺陷孔径变小。然而低分子量CS组与模型组和高分子量CS相比，其软骨表面较平整，凹陷基本填充，肉眼可见缺陷处有乳白色透明或半透明膜样组织，颜色与正常软骨相近，触之较硬，质量较好。模型组与高分子量CS组中肉眼清晰可见股骨內髁滑车面上有凹陷，软骨表面不平滑与周围正常软骨界限清楚，颜色与周围软骨相近。同时，其修复组织填充较慢。模型组、低分子量CS组、高分子量CS组与对照组比较，其软骨表面与正常软骨表面仍有一定界限。

2.3病理组织学观察见图2。由图2可见，经HE染色，损伤修复处可见初期修复反应。模型组与给予CS组，其缺损处与对照组相比都有不同程度修复。但模型组修复程度较差，缺损处填充的多是纤维组织和肉芽组织，软骨细胞较少，且排列较紊乱。给予CS组，损伤处被少量死骨，增生的成骨细胞及纤维组织填充，而且给予低分子量的CS组表面有增生的骨膜组织生成，表面软骨细胞平行排列，底部可见新生骨小梁。相比之下高分子量CS组损伤处软骨细胞和纤维组织填充较少，且无骨膜形成。

2.4关节液中IL-1β、TNF-α含量由表1可见，低分子量CS组与高分子量CS组关节液中IL-1β、TNF-α含量均低于模型组（P<0.05），且低分子量CS组中各指标均优于高分子量CS（P<0.05），有的指标甚至接近对照组。但高低剂量之间的差异无统计学意义（P>0.05）。

3讨论

硫酸软骨素的分子结构主要由D-葡糖醛酸与N-乙酰半乳糖胺组成，相对分子质量（Mr）为1.0×104～5.0×104。硫酸软骨素的功能主要是通过组成的蛋白聚糖体现，大致可分为结构功能和调节功能两类。CS具有一定的亲骨性，可进入软骨组织，利于提高透明质酸含量，从而维持关节腔内透明质酸水平，促进结构蛋白合成和加强降低软骨面退变，使软骨得到较好的保护。虽然CS生物活性较高，但它在细胞转移、分化、增殖、识别以及组织形式等生物过程中都起到了重要作用。但传统CSMr较高，不易透过细胞膜，临床应用中主要面临生物利用率低的问题。近年研究证明，Mr为3500~5300的硫酸软骨素，其药理活性最强，对防治风湿性炎症以及伤口愈合等具有更好的治疗效果[7]。

研究表明，造模孔径小于3mm，深度不够，不能造成软骨缺失，且缺失部位可在造模6周后部分或全部修复。很难证明，关节软骨修复与药物有关。因此，本实验通过对新西兰兔右膝股骨內髁滑车面钻孔，钻出3mm×3mm孔径，造成关节软骨缺失。选用低分子量CS与高分子量CS给药，观察其治疗及修复结果，比较其不同。结果表明，CS对于软骨的修复有较好的疗效，低分子量CS与高分子量CS相比，其效果明显，这可能是因低分子量CS分子量较小，机体容易吸收，提高了机体对CS的生物利用率。因此，低分子量CS对软骨具有较好的修复作用。IL-1β可上调基质金属蛋白酶基因mRNA的表达，降解软骨基质；而TNF-α属于介导软骨损伤的炎症细胞因子，能选择性地抑制软骨胶原产生，同时可抑制蛋白聚糖合成；且TNF-α和IL-1β均可导致软骨基质降解。本研究结果表明，给予低分子量CS的组别，其关节液中的IL-1β、TNF-α含量低于高分子量CS和模型组，表明低分子量CS在软骨修复过程中降低IL-1β和TNF-α效果好于高分子量CS。软骨修复也可能是通过影响这些因子，达到了较好的疗效。目前对CS的研究主要集中在高分子量，对低分子量CS的研究较少。本实验探讨低分子量CS对软骨的修复作用，观察评价其修复与愈合情况。为以后研究和应用低分子量CS提供一定的依据。

作者：裴彤刘占涛袁洵刘坤高华单位：青岛大学药学院