维拉帕米预防兔膝关节术后粘连的疗效及机制研究

【摘要】目的膝关节术后出现的结缔组织纤维带与邻近组织或器官的粘连是临床常遇见的并发症,可抑制膝关节术后的运动范围,降低手术预期。维拉帕米(Verapamil)—罂粟碱的衍生物,是一种钙通道阻滞剂,目前临床被广泛应用于治疗高血压、心绞痛、心律失常、脑血管病和肺动脉高压等,同时,也有近来报道将其应用于治疗烧伤后的瘢痕疙瘩及预防术后的瘢痕形成,效果显著。本课题拟通过制备兔膝关节滑膜切除模型,局部应用维拉帕米干预后观察其预防术后粘连的效果,并探讨其作用机制。方法选择健康成年新西兰白兔45只,随机分为1mg/ml维拉帕米治疗组(A组)、2.5mg/ml维拉帕米治疗组(B组)、5mg/ml维拉帕米治疗组(C组)、空水醇溶液对照组(D组)、单纯手术组(E组),每组9只。三组动物均在无菌条件下行右膝关节大部分滑膜切除术,并以咬骨钳将髌上囊区域咬噬粗糙。其中A、B、C组造模完毕后以不同浓度维拉帕米溶液药棉覆盖,术毕无菌生理盐水冲洗后逐层缝合,包扎后以管型石膏将兔右膝关节固定于屈曲140。位,为时4周,对侧膝关节不行任何处理,D组造模完毕后以空水醇溶液药棉覆盖,E组不行药棉覆盖。于术后4w对每组兔子进行在恒定伸膝外力作用下测量膝关节活动角度的方法对所有动物的膝关节活动角度进行测量；4周后处死动物并取材：取3只动物经原手术切口进入观察关节内部粘连情况并做记分评价；取3只动物行髌上囊处粘连组织提取,行羟脯氨酸含量检测,并以实时定量PCR技术(Quantitativereal-timePCR,RTPCR)对局部瘢痕组织中炎性因子的表达情况进行检测；取3只动物将右膝关节完整取下并行脱钙处理后,以苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosinstaining,HE染色)、马松三染(Masson’strichrome)和免疫组织化学染色观察损伤局部组织瘢痕粘连情况和波动蛋白表达情况。结果所有动物无感染、无死亡、无明显不良反应。造模后4w各组动物活动角度比较：C组膝关节活动角度明显高于A、B、D和E组,差异有统计学意义(P<0.05)；B组膝关节活动角度高于A、D、E组,差异有统计学意义(P<0.05)；A、D、E组膝关节活动角度无明显差异(P>0.05)。4周后,取每组3只动物做肉眼观察并做双盲评估,B、C组明显优于A、D、E组,C组优于B组。羟脯氨酸检测试剂盒结果表明：A组37.95±4.88μg/mg、B组25.29±5.91μg/mg、C组23.15±4.27μg/mg、D组3.95±5.19μg/mg、E组44.62±5.53μg/mg,其中A组、B组、C组较对照组(E组)比较均有统计学差异(P<0.05),D组较E组比较无统计学差异(P>0.05),A、B、C三组组间比较有统计学差异(P<0.05)。组织切片经HE染色和马松三染后于光镜下观察可见：D、E组有浓厚且致密的纤维性组织形成,与周围组织粘连广泛,A、B组可见稀疏的纤维瘢痕形成,其范围较小,与周围组织粘连亦较少,C组纤维瘢痕组织形成最少,且稀疏,与周围组织未见明显粘连。组织切片经波形蛋白(Vimentin)免疫组化染色并行光密度半定量结果表明：A组32.77±18.93、B组21.91±19.87、C组17.43±22.81、D组45.89±24.32、E组47.21±23.97,其中A组、B组、C组较对照组(E组)比较均有统计学差异(P<0.05),D组较E组比较无统计学差异(P>0.05),A、B、C三组组间比较有统计学差异(P<0.05)。每组白兔的膝关节瘢痕粘连组织经RTPCR检测白介素(interleukin,IL)6,转化生长因子(TransformingGrowthFactor,TGF)β的表达水平情况：A组0.53±0.08和0.61±0.14、B组0.17±0.07和0.35±0.12、C组0.09±0.05和0.25±0.10、D组0.94±0.05和0.89±0.09,其中A组、B组、C组较对照组(E组)比较均有统计学差异(P<0.05),D组较E组比较无统计学差异(P>0.05),A、B、C三组组间比较有统计学差异(P<0.05)。结论通过兔膝关节滑膜切除术后维拉帕米干预,检测用药组和对照组间的各指标,包括膝关节活动度观察、粘连肉眼观察、羟脯氨酸含量、光镜下粘连情况、波形蛋白表达情况以及炎性因子表达情况,这些指标的结果表明局部应用维拉帕米可以通过抑制局部成纤维细胞增殖、胶原蛋白表达和炎症反应,从而抑制关节粘连的形成,且呈一定的浓度依赖关系。在本研究中,维拉帕米在膝关节术后的抗粘连、抗炎、抗瘢痕形成功效的体现有利于膝关节术后的功能康复,不失为一种较好的预防膝关节术后粘连的治疗手段。
【作者】李杨；
【导师】冯世庆；
【作者基本信息】天津医科大学，外科学（专业学位），2014，博士
【关键词】膝关节；粘连；维拉帕米；羟脯氨酸；兔；

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