膝关节的本体感觉是维持膝关节动态稳定的重要因素,当前交叉韧带(ACL)损伤时, 膝关节不仅失去强大的稳定结构, 还导致膝关节本体感觉严重损害。最新研究表明,ACL损伤治疗后,标准膝关节评分和临床韧带强度试验与患者满意度和功能结果关系不大,而与ACL本体感觉关系密切。ACL部分损伤后保留的本体感受器是否仍可以发挥作用,以及这些本体感受器随时间延长而发生的变化,目前报导少见。应用同种移植物或人工韧带移植物重建ACL临床效果的研究主要集中在使膝关节恢复力学稳定性和可能出现的并发症上,而针对术后本体感觉恢复状况的研究少见。 本研究采用形态学、分子生物学和电生理学方法,对不同时间段ACL部分损伤后残存韧带内的本体感受器的形态和功能的变化、以及应用同种移植物和人工韧带移植物重建ACL术后移植物内是否有再生的本体感受器及其形态和功能的变化进行观察,可望对ACL损伤的治疗进展作出贡献
Anterior cruciate ligament;Reconstruction;Proprioception;Knee;
本研究采用形态学、分子生物学和电生理学方法,对不同时间段兔前交叉韧带部分损伤后残存韧带内的本体感受器的形态和功能变化,以及应用异体移植物和人工韧带以植物重建前交叉韧带术后以植物内是否有再生的本体感受器及其形态和功能变化进行观察。 在兔前交叉韧带部分损伤模型中发现前交叉韧带损伤后韧带内本体感受器的数量逐渐减少,本体感受器的形态发生改变,异形的本体感受器增多,体积缩小,部分结构缺失,HRP逆行追踪染色显示神经节阳性区域逐渐缩小,PGP9.5 mRNA的表达逐渐减弱,也说明韧带内神经纤维数量有随时间延长减少趋势。同时,ACL损伤后出现低强度的GAP-43 mRNA的表达(主要是术后2个月),说明韧带内的神经纤维可能存在短暂的再生修复现象。电生理学检查刺激损伤的ACL得到的SEPs和腘绳肌EMG的潜伏期、波幅随时间延长逐渐降低。这表示ACL损伤后,韧带内的本体感受器短期内仍能发挥一定的作用,但是随着时间的延长,其作用逐渐减弱。 采用异体移植物重建前交叉韧带术后,移植物内有神经纤维再生,并可观察到不典型的本体感受器结构,术后9个月电刺激移植物可以出现SEPs和腘绳肌EMG,虽然检测到的SEPs和EMG的潜伏期和波幅小于正常者,但也说明新生的神经末梢结构是有功能的。直到术后1年,这些新生的本体感受器不论是形态、数量还是功能都与正常ACL差异显著,但此时的RT-PCR检查发现GAP-43 mRNA的表达呈中等程度的阳性,说明移植物内仍然存在着神经纤维再生活动。这表明异体移植物重建ACL术后1年,移植物内出现了具有一定形态和功能的类本体感受器结构,但与正常差别仍然较大。 采用LARS人工韧带重建前交叉韧带术后6个月观察到韧带内有少量新生的神经纤维,术后9个月时可观察到不典型的本体感受器样结构,电刺激移植物时术后9个月可以诱导出SEPs,术后12个月时所有检查动物都出现SEPs和腘绳肌EMG,但新生的本体感受器形态不典型、数量少、功能显著低于正常ACL内本体感受器。RT-PCR检查显示术后6个月起GAP-43基因低等程度阳性表达,持续到术后1年,说明韧带移植物内1年后仍然可能存在神经再生现象。这表明采用LARS人工韧带重建ACL,移植物内可以出现神经再生现象,部分新生神经纤维形态上类似本体感受器,并且具有一定本体感觉功能,但与正常差别仍然较大。