内侧副韧带与外侧副韧带力学差异及弹性蛋白降解的影响OA
背景:内侧副韧带和外侧副韧带作为膝关节的重要稳定器分别承担着限制膝关节外翻与内翻的关键功能,但是内侧副韧带和外侧副韧带之间的力学差异、微观结构特点和弹性蛋白降解对它们力学性能的影响尚不清楚。目的:比较内侧副韧带和外侧副韧带的力学差异,量化胶原纤维排布的结构特点,探讨弹性蛋白降解对两韧带力学性能的影响。方法:获取成年猪左侧内侧副韧带和外侧副韧带,冷冻保存后解冻,通过准静态单轴拉伸测试内侧副韧带和外侧副韧带的力学性能,比较重复拉伸对它们力学性质的影响。使用双光子显微镜二次谐波成像,量化内侧副韧带和外侧副韧带的胶原纤维结构。将重复拉伸后的内侧副韧带和外侧副韧带分别置于弹性蛋白酶溶液中孵育12 h,进行单轴拉伸实验,明确弹性蛋白处理对韧带力学性质的影响。结果与结论:①准静态单轴拉伸测试显示,内侧副韧带的高张弹性模量高于外侧副韧带(P<0.05),两组韧带间的低张弹性模量比较差异无显著性意义(P>0.05);重复拉伸会显著降低内侧副韧带和外侧副韧带的低张弹性模量。②弹性蛋白酶溶液处理会显著降低内侧副韧带和外侧副韧带的低张弹性模量和高张弹性模量,并且外侧副韧带的高张弹性模量下降程度高于内侧副韧带;弹性蛋白酶溶液处理后,内侧副韧带的低张弹性模量和高张弹性模量均高于外侧副韧带(P<0.05)。③双光子成像显示内侧副韧带的胶原纤维维持卷曲结构,其纤维波动度显著高于外侧副韧带。④结果表明,内侧副韧带较外侧副韧带具有更强的弹性性能,弹性蛋白酶处理对外侧副韧带的力学性质影响更大,这些力学结果可能与内侧副韧带更加卷曲的胶原纤维排列结构相关。
徐洪璋;黄波;赵东良;胡赢;乔丹;邓羽平
南方医科大学中西医结合医院骨伤科,广东省广州市510315南方医科大学中西医结合医院骨伤科,广东省广州市510315北京大学深圳研究生院,深圳湾实验室,广东省深圳市518132南方医科大学中西医结合医院骨伤科,广东省广州市510315浙江大学医学院附属邵逸夫医院病理科,浙江省杭州市310016南方医科大学中西医结合医院骨伤科,广东省广州市510315 北京大学深圳研究生院,深圳湾实验室,广东省深圳市518132 南方医科大学基础医学院人体解剖学国家重点学科,广东省医学生物力学重点实验室,广东省医学3D打印应用转化工程技术研究中心,广东省广州市510515
医药卫生
内侧副韧带外侧副韧带生物力学弹性蛋白准静态拉伸二次谐波
《中国组织工程研究》 2026 (24)
P.6225-6230,6
国家自然科学基金青年项目(82305261),项目负责人:邓羽平中国博士后科学基金项目(2022M711533),项目负责人:邓羽平国家自然科学基金青年项目(12202017),项目负责人:赵东良深圳市科技计划资助项目(JCYJ20210324130401005),项目负责人:赵东良深圳市医学研究专项资金项目(深医专项A2303037),项目负责人:赵东良深圳湾实验室启动基金项目(QH3003,21300021),项目负责人:赵东良深圳市优秀科技创新人才培养项目(2023511739,多尺度-多场耦合心肌动力学),项目负责人:赵东良深圳湾实验室超算中心项目,项目负责人:赵东良。
评论