Hyp 小鼠脛骨關(guān)節(jié)軟骨的生物力學(xué)特征，X 連鎖低磷血癥的骨關(guān)節(jié)炎小鼠模型

Michael J. Desimone、Steven M. Tommasini、Christopher Cape 和 Carolyn M. Macica

海報 SUN-929。美國骨骼和礦物研究學(xué)會，2019 年 9 月 22 日，美國佛羅里達州奧蘭多

成人 XLH 的臨床表現(xiàn)主要是普遍的早發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎 (OA)。使用鼠 XLH 模型，我們已經(jīng)證明 Hyp 小鼠的股骨/脛骨關(guān)節(jié)缺乏關(guān)節(jié)軟骨的礦化區(qū)，關(guān)節(jié)軟骨是一種過渡組織，旨在減少軟骨和軟骨下骨之間界面處的機械應(yīng)力。盡管硫酸化蛋白聚糖 (PG) 有顯著的補償性增加，但軟骨終會經(jīng)歷與年齡相關(guān)的變薄。為了更好地了解 XLH 中 OA 的病因，我們通過測量脛骨平臺時間依賴性負載條件下的應(yīng)力松弛，比較了野生型 (WT) 和 Hyp 小鼠關(guān)節(jié)軟骨的結(jié)構(gòu)剛度 (N/mm)。因為關(guān)節(jié)軟骨具有可變的粘彈性材料特性，在整個表面上進行壓痕映射，包括半月板內(nèi)側(cè)和外側(cè)部件接觸的區(qū)域。使用 Mach-1 機械測試儀（型號 v500css）進行多軸自動壓痕，以確保垂直力位移（壓痕幅度：0.03 mm，壓痕速度：0.03 mm/s，松弛時間：20 s）。WT 的平均結(jié)構(gòu)剛度為 3.11±0.69 N/mm（n=3），顯著高于 Hyp 小鼠，0.60±0.11 N/mm（n=3），p < 0.02。WT 脛骨平臺區(qū)域在與半月板的內(nèi)側(cè)和外側(cè)部分接觸的區(qū)域中硬。然而，Hyp 小鼠中剛度的地形模式被反轉(zhuǎn)，中央軟骨區(qū)域硬。因為關(guān)節(jié)固定降低了 PG 的表達，我們使用肉毒桿菌毒素 (2U/100g BW) 進行了實驗，以評估對結(jié)構(gòu)剛度的影響。初步數(shù)據(jù)表明，相對于對側(cè)載體處理的關(guān)節(jié)，Hyp 和 WT 的結(jié)構(gòu)剛度進一步降低。總之，Hyp 鼠標代表了一個*的機會，可以更好地了解礦化帶和 PG 承受壓縮載荷的作用。盡管 PG 表達增加，但與對照組相比，Hyp 小鼠軟骨的機械性能顯著降低。我們得出結(jié)論，軟骨的礦化區(qū)顯著定義了關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特性，我們之前已經(jīng)證明了使用標準療法可以恢復(fù)。