[背景和目的]发育性髋关节发育不良(Developmental dysplasia of the hip,DDH)是小儿矫形外科最常见的疾病之一,常见类型包括髋臼发育不良及头臼包容异常。轻度髋关节发育不良导致成年后的骨性关节炎(Osteoarthritis,OA)的发病率很高,大多数必须进行全髋关节置换术(Total hip arthroplasty,THA),降低了生活质量。目前对于DDH的微循环改变和软骨病理形态学改变已有报道,并认为DDH早期发生了关节软骨退变,但对关节软骨的退变机制及相关大分子蛋白的表达、整合素的表达等力学生物学方面的研究尚未见报告。本研究旨在检测与关节软骨退变有关的胶原与基质金属蛋白酶(MMPs)等大分子蛋白、整合素力学信号传导系统在DDH早期髋臼软骨中的表达,探讨它们与DDH软骨退行性变化的相关性,研究软骨退变的机制,为临床DDH的早期治疗提供理论依据,为进一步深入研究DDH、DDH与骨性关节炎的关系提供新思路。[方法]一、DDH动物模型的制作及骨密度、病理组织学观察1.采用目前普遍认可的兔伸膝位固定制作DDH动物模型的方法,左下肢作为实验侧,右下肢不作任何处理作为对照侧,5周后X线证实建模成功16只。2.Norland/p-DEXA型骨密度分析仪采用双能X线技术测定髋臼骨矿含量进行骨密度检测观察软骨和骨性结构退变情况,SPSS 12.0统计和比较组间差异。3.髋臼软骨标本HE常规染色、甲苯胺蓝特殊染色后光镜下观察髋臼软骨细胞与细胞外基质的病理组织学改变。二、Ⅱ型胶原、基质金属蛋白酶-7(MMP-7)在DDH髋臼软骨中的表达1.第一部分DDH模型选用8只髋臼软骨标本。2.采用免疫组化染色定性检测Ⅱ型胶原、MMP-7在髋臼软骨中表达的改变。3.采用Western-blot免疫印迹定量检测Ⅱ型胶原蛋白、MMP-7蛋白在髋臼软骨中表达的改变,SPSS12.0统计和比较组间差异。三、整合素α5β1在DDH髋臼软骨中的表达1.DDH重新建模8只获取髋臼软骨标本进行整合素α5β1 mRNA的提取和逆转录。2.采用荧光实时定量PCR检测整合素α5β1 mRNA在髋臼软骨中表达量的改变。3.SPSS12.0统计和比较组间差异。[结果]一、DDH动物模型的制作及骨密度、病理组织学观察1.建模成功率76.2%(16/21)。2.骨密度结果显示实验组低于对照组,但统计分析组间差异无统计学意义(P＞0.05)。3.病理组织学可见到软骨退变征象:甲苯胺蓝染色有失染现象,少量软骨细胞簇聚现象。二、Ⅱ型胶原、基质金属蛋白酶-7(MMP-7)在DDH髋臼软骨中的表达1.实验组Ⅱ型胶原在软骨层ECM中不均匀表达,柱状细胞层明显,细胞周围出现环绕棕色深染,胞浆内明显棕色深染细胞数目较对照组多。Ⅱ型胶原蛋白表达量升高,与对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05)。2.实验组软骨细胞胞浆内MMP-7阳性细胞数目较对照组明显增多。MMP-7蛋白表达量升高,与对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05)。三、整合素α5β1在DDH髋臼软骨中的表达对照组有整合素α5β1mRNA的表达,实验组整合素α5β1的表达明显升高,统计分析组间比较差异有统计学意义(P＜0.05)。[结论]1.DDH早期髋臼软骨出现软骨退变病理改变,而同期髋臼骨密度降低但差异没有统计学意义。2.DDH早期与髋臼软骨退变有关的Ⅱ型胶原和MMP-7表达量增多;Ⅱ型胶原、MMP-7的数量和强度可能是软骨退变程度差异的基础;Ⅱ型胶原、MMP-7作为生物学指标反映关节软骨的退变程度需进一步研究论证。3.DDH早期髋臼软骨整合素α5β1表达增多;整合素α5β1可能在髋关节力学传导中发挥力学传感器的作用。4.DDH早期,整合素力学信号传导系统接受作用于髋臼软骨的机械应力并传导至细胞内,启动软骨退变,软骨细胞形态、细胞外基质成分发生改变,Ⅱ型胶原、MMP-7等合成增多,胶原又与整合素结合加速软骨退变进程。