沈勇偉，張 林

目前，由運動引起的肌腱損傷越來越多，其中跟腱末端病的發(fā)病率呈現(xiàn)高發(fā)趨勢。由于跟腱解剖生理特點決定了末端病的復(fù)雜性及其病變的多樣性，使得人們對末端病的發(fā)病機制尚無統(tǒng)一認(rèn)識。肌腱是乏細(xì)胞和乏血管的組織，代謝慢，愈合也較慢，而且通常是疤痕愈合，因此損傷的肌腱可能不能恢復(fù)到健康和正常的肌腱功能水平。目前對于末端病治療方法的研究只是停留在藥物治療、理療和手術(shù)治療階段，因存在其療效和應(yīng)用的方便性等原因，在肌腱損傷治療上沒有表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢。低功率激光療法作為一種常見的物理療法，其本身就是一種治療性激光，能對生物體產(chǎn)生特定的刺激作用，一般不引起溫度上升，能引起某些生物學(xué)效應(yīng)[1]，因此，探討低功率激光治療跟腱，對末端病所起的作用和影響，探索跟腱末端病的發(fā)病機制，篩選一些與跟腱損傷和修復(fù)有關(guān)并且有效的指標(biāo)，探尋一種治療跟腱末端病科學(xué)、合理的方法顯得十分必要和急需。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

4周齡健康清潔級雄性Wistar大鼠96只（由蘇州大學(xué)動物實驗中心提供），體重為（108±7.8） g，適應(yīng)性喂養(yǎng)一周后隨機分為空白對照組（N=8）和跟腱末端病模型制備組（N=8 8）。

Wistar大鼠每籠4只進行飼養(yǎng)，自由進食與飲水，用國家標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類動物飼料進行喂養(yǎng)。保持動物房溫度為18～24℃、相對濕度為45%～55%，充足的自然光照。

1.2 研究方法

1.2.1 動物模型

用電刺激跳躍法制備跟腱末端病動物模型。Wistar大鼠88只，分別將大鼠放入造模裝置，每15 s通電一次，持續(xù)20 min，休息10 min，再持續(xù)20 min。每天造模1次，每周6次，持續(xù)5周。通電電壓由小逐步加大，直到大鼠出現(xiàn)有效跳躍為止，一般在50 V左右，個別情況下達(dá)到80～100 V。

剔除造模過程中不符合要求的大鼠，將造模大鼠隨機分為造模對照組（N=6）；按取材時間點不同分為造模自然愈合1 d組、2 d組、3 d組、7 d組、14 d組，每組6只；造模激光治療1 d組、2 d組、3 d組、7 d組、1 4 d組，每組6只（表1）。

1.2.2 激光照射方法

采用蘇州大學(xué)信息光學(xué)工程研究所制造的半導(dǎo)體低功率激光器，波長635 nm，功率15 mw，照射面積1.2 cm2，照射時間10 min，每日1次。

1.2.3 指標(biāo)測試方法

ELISA法測定跟腱內(nèi)蛋白多糖的含量。

表1 實驗動物分組TableⅠ Groups of the Rats for Experiment

1.2.4 統(tǒng)計分析

結(jié)果采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（X±SD）表示，所有數(shù)據(jù)用SPSS17.0統(tǒng)計軟件包處理，采用方差分析，顯著性水準(zhǔn)為0.05。

2 研究結(jié)果

2.1 正常對照組與造模對照組大鼠跟腱蛋白多糖含量的測試結(jié)果

對照組間比較，造模組大鼠跟腱中蛋白多糖含量明顯下降，與正常對照組比較具有統(tǒng)計學(xué)顯著性意義（P＜0.05），結(jié)果如表2。

表2 正常對照組與造模對照組蛋白多糖含量的比較(N=6)TableⅡ Comparison between the Proteoglycan Content of the Control Group and that of the Model Group (N=6)

2.2 激光治療組和自然愈合組大鼠跟腱蛋白多糖含量的測試結(jié)果

實驗結(jié)果表明，隨著恢復(fù)時間的增加，自然愈合組和激光治療組跟腱中蛋白多糖的含量均逐漸增加（見表3）。

表3 造模后各組蛋白多糖含量的比較(N=6)TableⅢ Comparison between the Proteoglycan Content of the Different Groups after the Model was Formed (N=6)

自然愈合組的蛋白多糖含量，在前7 d中緩慢增加，與造模對照組比較無顯著性變化（P＞0.05），直至第14 d時出現(xiàn)了顯著性差異（P＜0.0 5）。

激光治療組蛋白多糖含量的變化的特點為：第1 d、2 d、3 d逐漸增加，與造模對照組相比差異不明顯（P＞0.05），第7 d時開始出現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05），14 d時差異非常明顯（P＜0.0 1）。

激光治療組與自然愈合組比較，在造模后的第7 d出現(xiàn)了顯著性差異（P＜0.05），第14 d時這種差異仍明顯存在（P＜0.0 5）。

3 討論

蛋白多糖是肌腱細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分，它對肌腱膠原修復(fù)的作用主要是通過TGF的調(diào)節(jié)和抑制膠原纖維的形成等機制來實現(xiàn)的。有關(guān)它在肌腱修復(fù)中的作用及其機制的研究已有相關(guān)報道，艾進偉等[2]在探討肌腱基質(zhì)中的膠原纖維和蛋白多糖之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系時發(fā)現(xiàn)：膠原纖維和蛋白多糖之間存在復(fù)雜的編織排列可能就是肌腱的功能、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。Redaelli[3]的研究證明蛋白多糖參與到力的傳遞中，而且與組織的粘彈性有關(guān)。這些研究表明，蛋白多糖在維持肌腱的結(jié)構(gòu)和功能起著至關(guān)重要的作用。艾進偉等[4]還對制動條件下豚鼠跟腱膠原及蛋白多糖的變化進行了研究，發(fā)現(xiàn)制動后III型膠原含量相對明顯增加，并且成纖維細(xì)胞及蛋白多糖也增多，得出結(jié)論制動加速肌腱基質(zhì)的分解。提示運動載荷通過加快III型膠原和蛋白多糖的降解，加速肌腱基質(zhì)的分解，制動可激活I(lǐng)II型膠原和蛋白多糖的合成。

3.1 末端病大鼠跟腱蛋白多糖含量的變化

目前雖然對末端病大鼠跟腱有相關(guān)研究，但對其跟腱蛋白多糖的分析未見報道。本研究結(jié)果顯示，末端病大鼠跟腱中蛋白多糖含量與正常對照組比，具有顯著性差異（P＜0.05），提示造模后蛋白多糖明顯降低，隨著恢復(fù)時間的增加，跟腱中蛋白多糖的含量逐漸增加，與艾進偉的結(jié)果相吻合[2]。

本研究表明，運動載荷可加快肌腱蛋白多糖分解。不適宜的載荷會導(dǎo)致蛋白多糖降解更快，加速肌腱基質(zhì)分解，造成損傷，運動后隨著載荷的取消，蛋白多糖分解代謝被抑制，同時合成代謝被激活，蛋白多糖的含量逐漸增加。

3. 2 低功率激光治療對末端病大鼠跟腱蛋白多糖含量的影響

有關(guān)低功率激光治療對肌腱損傷修復(fù)中蛋白多糖影響的研究尚未見報道。本研究顯示，末端病大鼠在恢復(fù)階段，激光治療組蛋白多糖的含量的變化與自然愈合組一樣，是隨時間增加而逐漸升高，但增加幅度要大于自然愈合組，并在第7 d就出現(xiàn)了顯著性差異，表明低功率激光照射能促進末端病大鼠跟腱蛋白多糖的合成，加快跟腱細(xì)胞外基質(zhì)成分的恢復(fù)，有利于受損跟腱的修復(fù)。分析其原因，作者認(rèn)為，低功率激光對蛋白多糖合成的調(diào)節(jié)作用，一方面可能是低功率激光激活了蛋白多糖合成相關(guān)酶的活性，調(diào)控了蛋白多糖的合成代謝，從而增加蛋白多糖的含量；另一方面可能是受細(xì)胞因子的調(diào)控，特別是TGF-β的負(fù)性調(diào)節(jié)的影響[5]，本研究發(fā)現(xiàn)低功率激光能延緩TGF-β的下降，使TGF-β保持在一個比較高的水平，但TGF-β的高表達(dá)會使肌腱形成疤痕組織，影響肌腱恢復(fù)效果，因此通過蛋白多糖合成的增加，與TGF-β受體競爭性結(jié)合，起到抗纖維化作用，本研究中TGF-β的高水平可能是誘導(dǎo)蛋白多糖合成增加的一個重要因素。

本研究還顯示，低功率激光在增加蛋白多糖的合成同時也促進了膠原的生成，這有利于在膠原纖維與蛋白多糖之間形成適合于發(fā)揮肌腱性能的復(fù)雜的編織排列，從而改變肌腱的構(gòu)型，增強肌腱的功能，促進肌腱的修復(fù)。

4 結(jié)論

4.1 低功率激光治療在末端病大鼠跟腱早期愈合中有一定的促進作用，這種作用在7 d后開始出現(xiàn)。

4.2 低功率激光治療能通過對蛋白多糖酶活性和細(xì)胞因子的調(diào)控，促進蛋白多糖的合成，調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)，減少疤痕形成。

4.3 低功率激光在增加蛋白多糖的合成同時也促進了膠原的生成，共同促進跟腱愈合，提高跟腱修復(fù)質(zhì)量。

[1]羅麗，張林.低功率激光對運動損傷的修復(fù)效應(yīng)[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2008，12（35）：6907-6910.

[2]艾進偉，黃昌林，任強.兔跟腱基質(zhì)中膠原纖維和蛋白多糖結(jié)構(gòu)的原子力顯微鏡觀察[J].中國臨床康復(fù)，2005（06）：45-48.

[3]Redaelli A,Vesentini S,Soncini M,et al. (2003). Possible role of decorin glycosaminoglycans in fibril to fibril force transfer in relative mature tendons-acomputational study from molecular to microstructural level [J]. Biomech ,36(10):1555-1569.

[4]艾進偉，黃昌林，呂榮，等.制動對豚鼠跟腱基質(zhì)的影響[J].中國骨與關(guān)節(jié)損傷雜志，2005（05）：123-126.

[5]Yamaguchi Y, Mann DM, Ruoslahti E. (1990). Negative regulation of transforming growth factor-beta by the proteoglycan decorin [J]. Nature, 346 (6281):281-284.