体外冲击波治疗兔膝骨关节炎：白细胞介素1β及基质金属蛋白酶13的表达

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.15.017

中国组织工程研究 ›› 2014, Vol. 18 ›› Issue (15): 2397-2402.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2014.15.017

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体外冲击波治疗兔膝骨关节炎：白细胞介素1β及基质金属蛋白酶13的表达

侯晓东¹，刘洪柏¹，刘克敏²

¹广东省人民医院，广东省医学科学院，广东省广州市 510080；²中国康复研究中心，北京博爱医院，北京市 100068

出版日期:2014-04-09 发布日期:2014-04-09
通讯作者: 刘克敏，中国康复研究中心，北京博爱医院，北京市 100068
作者简介:侯晓东，男，1972年生，湖南省衡阳市人，汉族，1999年衡阳医学院毕业，主治医师，主要从事骨与关节损伤方面的研究。
基金资助:
2012年度广东省医学科研基金立项课题(A2012023)，课题名称：低能量ESW对兔实验性骨关节炎关节软骨代谢影响的研究

Effects of extracorporeal shock wave therapy on interleukin-1beta and matrix metalloproteinase-13 expression in rabbits with knee osteoarthritis

Hou Xiao-dong¹, Liu Hong-bo¹, Liu Ke-min²

¹ Guangdong General Hospital, Guangdong Academy of Medical Sciences, Guangzhou 510080, Guangdong Province, China; ²China Rehabilitation Research Center, Beijing Boai Hospital, Beijing 100068, China

Online:2014-04-09 Published:2014-04-09
Contact: Liu Ke-min, China Rehabilitation Research Center, Beijing Boai Hospital, Beijing 100068, China
About author:Hou Xiao-dong, Attending physician, Guangdong General Hospital, Guangdong Academy of Medical Sciences, Guangzhou 510080, Guangdong Province, China
Supported by:
Medical Research Foundation of Guangdong Province in 2012, No. A2012023

摘要/Abstract

摘要：

背景：白细胞介素1β和基质金属蛋白13能促进软骨细胞的分解代谢，抑制软骨细胞的合成修复能力，引起细胞外基质的降解，在骨关节炎的发生中有十分重要的作用。
目的：观察体外冲击波对兔膝骨关节炎软骨细胞中白细胞介素1β和基质金属蛋白酶13表达的影响。
方法：将30只新西兰兔随机分为治疗组、模型组、对照组，每组10只。治疗组和模型组均采用改良伸直位固定6周，制备兔膝骨关节炎模型。治疗组造模后给予体外冲击波治疗1次，能流密度0.1 mJ/mm²，冲击次数1 000次。对照组不作任何处理。各组兔于治疗后4周处死，取膝关节液和关节软骨。苏木精-伊红染色和甲苯胺蓝染色法检测各组膝关节病理学形态改变，采用酶联免疫吸附法测定关节液白细胞介素1β水平，免疫组化法检测白细胞介素1β和基质金属蛋白酶13的表达。
结果与结论：治疗组和模型组关节液白细胞介素1β水平较对照组明显增高(P < 0.01)，治疗结束后治疗组关节液白细胞介素1β水平较模型组下降(P < 0.05)。治疗组和模型组软骨组织Mankin评分较对照组明显增高 (P < 0.01)，治疗结束后治疗组软骨组织Mankin评分较模型组下降(P < 0.05)。治疗组和模型组软骨细胞白细胞介素1β和基质金属蛋白酶13阳性表达率较对照组明显增高(P < 0.01)，治疗结束后治疗组软骨细胞白细胞介素1β和基质金属蛋白酶13阳性表达率较模型组下降(P < 0.05)。结果可见体外冲击波能下调膝骨关节炎软骨细胞白细胞介素1β和基质金属蛋白酶13的表达，促进Ⅱ型胶原和蛋白聚糖的合成，从而对膝骨关节炎起防治作用。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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关键词: 组织构建, 骨组织工程, 体外冲击波, 骨关节炎, 白细胞介素1β, 基质金属蛋白酶子13

Abstract:

BACKGROUND: Interleukin-1β and matrix metalloproteinase-13 can promote the metabolism of chondrocytes, inhibit the capacity of synthesizing and repairing, induce the degradation of extracellular matrix, and play a crucial role in the occurrence of osteoarthritis.
OBJECTIVE: To observe the effects of extracorporeal shock wave therapy on the interleukin-1β and matrix metalloproteinase-13 expression in rabbits with experimental knee osteoarthritis.
METHODS: Thirty New Zealand rabbits were randomly and equally divided into treatment group, model group and control group, with 10 rabbits in each group. Model of knee osteoarthritis was established in both the treatment group and model group, using modified plaster cast in extension position for 6 weeks. Then the rabbits of treatment group were treated with extracorporeal shock wave therapy, each 1 000 impulse, at the energy flux density of 0.1 mJ/mm². There were no treatments in the control group. The rabbits in each group were sacrificed at 4 weeks after treatment, the knee synovial fluid and articular cartilage were collected from the rabbits. The pathological changes of knee joint were detected using hematoxylin-eosin staining and toluidine blue staining. The interleukin-1β and matrix metalloproteinase-13 expression in the synovia was detected using ELISA and immunohistochemical staining respectively.
RESULTS AND CONCLUSION: The interleukin-1β concentration in the synovial fluid was significantly higher in the treatment group and model group than the control group (P < 0.01), and the treatment group after treatment showed a lower concentration than the model group (P < 0.05). Mankin scores in treatment group and model group were significantly increased compared with the control group (P < 0.01), and the treatment group after treatment showed a lower score than the model group (P < 0.05). The interleukin-1β and matrix metalloproteinase-13 positive expression rates in the treatment group and model group were significantly increased compared with the control group (P < 0.01), and the treatment group after treatment showed a lower rate than the model group (P < 0.05). The extracorporeal shock wave therapy can downregulate the expression of interleukin-1β and matrix metalloproteinase-13, promote the synthesis of new collagen Ⅱ and proteoglycan, therefore effectively improve the osteoarthritis.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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Key words: low-energy shock waves, osteoarthritis, knee, interleukin-1beta, matrix metalloproteinase-13

中图分类号:

R318

侯晓东，刘洪柏，刘克敏. 体外冲击波治疗兔膝骨关节炎：白细胞介素1β及基质金属蛋白酶13的表达[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(15): 2397-2402.

Hou Xiao-dong, Liu Hong-bo, Liu Ke-min. Effects of extracorporeal shock wave therapy on interleukin-1beta and matrix metalloproteinase-13 expression in rabbits with knee osteoarthritis [J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(15): 2397-2402.

图/表（结果） 3

2.1 实验动物数量分析 参加实验数量30只实验兔，进入结果分析30只实验兔，中途无脱落。

2.2 软骨病理学观察 对照组：软骨表面光滑，表层细胞呈梭形，近似水平排列，中间层细胞圆形，散在分布，柱状层细胞排列呈柱状，软骨4层结构及潮线清晰可见，基质染色无减退。模型组：软骨层变薄，软骨细胞数目减少，细胞排列紊乱，基质染色明显减退，潮线不完整。治疗组：软骨层变薄，细胞排列紊乱，基质染色略减退，潮线不清。

对照组软骨组织Mankin评分为0.63±0.51，模型组软骨组织Mankin评分为10.01±1.94，治疗组软骨组织Mankin评分为7.83±1.39。治疗组和模型组的Mankin评分均高于对照组，差异有非常显著性意义(t=12.114，15.204，P < 0.01)；治疗组Mankin评分明显低于模型组，差异有显著性意义(t=2.433，P=0.038 < 0.05)。

2.3 兔关节液中白细胞介素1β水平 对照组关节液中白细胞介素1β水平为(33.60±2.32) ng/L，模型组关节液中白细胞介素1β水平为(72.91±8.94) ng/L，治疗组关节液中白细胞介素1β水平为(54.44±5.14) ng/L。治疗组和模型组兔膝关节液中白细胞介素1β水平较对照组明显升高(t=11.215，14.071，P < 0.01)，而体外冲击波干预治疗后，治疗组白细胞介素1β水平较模型组有下降(t=4.522，P=0.01)。

2.4 免疫组织化学染色结果 对照组软骨细胞胞浆中偶见浅棕黄色白细胞介素1β、基质金属蛋白酶13弱阳性染色，且主要在浅层软骨细胞内(图1A，2A)。模型组见大量软骨细胞呈深棕色白细胞介素1β、基质金属蛋白酶13强阳性染色颗粒(图1B，2B)。治疗组软骨细胞胞浆呈浅棕黄色白细胞介素1β、基质金属蛋白酶13阳性染色(图1C，2C)。从表1可以看出，模型组和治疗组白细胞介素1β、基质金属蛋白酶13的表达都较对照组上调，差异均有显著性意义(P < 0.01)。治疗组的表达较模型组下调，差异有显著性意义(P < 0.05)。

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引言

近年来，随着高能量损伤的增多、人口老龄化的加剧，创伤性、退行性等骨关节疾病患者大量增加。成年后的软骨再生能力很低，由于关节软骨本身没有血管，邻近滑膜及软骨下骨板仅能提供少量的血供，关节软骨的营养大部分来自滑液，致使其处于低水平营养状态，所以坏死软骨脱落后形成的缺损难以愈合，其下方骨质暴露，可引起剧烈疼痛、严重的畸形和功能障碍，由此导致残疾，严重影响生活质量。
随着医学的发展，多种治疗手段已被运用于关节软骨损伤的修复，包括微骨折术、软骨下钻孔术、软骨移植等，其目的是动员各类具有成软骨潜能的细胞增殖分化，从而达到修复重建的目的。然而，在临床应用过程中，现有的治疗手段也不断暴露出新的问题和局限。比如，当前广泛应用的人工关节置换虽然治愈了许多关节疾病患者，但是它并不适用于所有年龄、部位和病变程度的关节软骨病损，其诸多并发症(如感染、颗粒病、假体松动、假体周围骨折等)也不容忽视；再比如，在国内外研究已经有20年历史的自体软骨细胞移植，尽管可以避免免疫反应或者疾病传染的问题，但是由于自体软骨细胞来源有限，取材不方便，加之常规培养传代和增殖能力有限，体外培养易发生去分化现象，且其活性随着年龄的增长而明显下降，而异体软骨细胞则存在生物相容性差及传播疾病等问题，致使该治疗手段的应用范围和可行性被大打折扣。因此，研究新的更适用的骨性关节炎的治疗方法是非常必要和有意义的。
近年来体外冲击波被广泛应用于运动医学领域，将0.5 mJ/mm²以上能流密度认为是高能量体外冲击波，0.28 mJ/mm²左右认为是中能量体外冲击波，0.1 mJ/mm²以下认为是低能量体外冲击波。低能量体外冲击波现已经被广泛用于肩周炎、网球肘、跟痛症等疾患，而中高能量体外冲击波则被用于股骨头坏死、骨折延迟愈合等。治疗时关节软骨常被暴露于冲击波的治疗范围，有研究发现低能量体外冲击波对关节软骨具有一定的保护作用。白细胞介素1β和基质金属蛋白13能促进软骨细胞的分解代谢，抑制软骨细胞的合成修复能力，引起细胞外基质的降解，在骨关节炎的发生中有十分重要的作用。但当前国内外缺少体外冲击波对骨关节炎关节软骨中白细胞介素1β和基质金属蛋白酶13表达影响的研究。本实验应用低能量体外冲击波治疗实验性兔膝骨关节炎，观察其对关节软骨中白细胞介素1β和基质金属蛋白酶13水平的影响，探讨其治疗骨关节炎的部分作用机制。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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材料方法

设计：随机对照动物实验。

时间及地点：实验于2013年2至7月在中山大学医学部动物实验中心完成。

材料：

实验动物：健康清洁级新西兰兔30只，雄性，体质量2.0-2.5 kg，购于中山大学医学部动物实验中心。实验动物质量合格证号：SCXK(粤)2011-0029。标准饲料饲养，自由饮水。室温控制在15-18 ℃，湿度70%左右。

实验方法：

动物分组：将30只实验兔随机分成治疗组、模型组和正常对照组，每组10只。治疗组和模型组均建立兔膝骨关节炎模型，对照组未造模。

造模：采用改良伸直位固定法建立兔膝骨关节炎模型^[1]。将兔左后肢固定区域包裹棉垫，再以管型石膏固定(长度从股骨上端至踝关节上1 cm)，待石膏干硬后放回兔笼，单笼喂养。

干预：造模6周后拆除石膏，治疗组给予体外冲击波治疗1次，能流密度0.1 mJ/mm²(0.21 MPa，8 Hz)，冲击次数1 000次。模型组和对照组均不给予干预治疗。

关节取材：治疗后4周，采用空气栓塞法处死实验动物，仰位固定，沿左侧后腿膝关节正中纵行切开皮肤，直至暴露出以膝关节为中心约3 cm×3 cm的区域，沿膑骨上沿0.3-0.4 cm处向下切割直至膑骨，再分别沿膑骨两侧向下分离至胫骨，打开膝关节腔，用无菌蒸馏水1 mL冲洗关节腔，收集关节腔液0.5 mL。然后收集每只兔左后肢膝关节股骨端软骨。

关节液白细胞介素1β水平测定：按照ELlSA试剂盒提供的说明进行操作。先加入标准品和待测样品，设置阴性对照，37 ℃反应90 min，不洗，加生物素标记抗体(白细胞介素1β)，37 ℃反应60 min，0.01 mmol/L的TBS洗涤3次，加ABC工作液，37 ℃反应30 min，0.01 mmoL/L的TBS洗涤5次，TMB显色液37 ℃避光反应18-22 min，加入TMB终止液，上酶标仪在450 nm波长下测定吸光度值，绘制标准曲线，计算白细胞介素1β水平。

软骨病理学检测：

苏木精-伊红染色：①组织切片常规二甲苯脱蜡，乙醇逐级水化。②苏木精染色5 min。③流水冲洗。④1%伊红染色5 min。⑤流水冲洗。⑥体积分数为80%乙醇分色。⑦体积分数为90%-95%-100%乙醇逐级脱水。⑧二甲苯透明，中性树脂封固。

甲苯胺蓝染色：①组织切片常规二甲苯脱蜡。②乙醇逐级水化。③1%甲苯胺蓝染色20 min。④阿利新蓝染色15 min。⑤流水冲洗。⑥体积分数为80%乙醇5 min。⑦体积分数为95%乙醇5 min。⑧体积分数为100%乙醇5 min。⑨二甲苯透明，中性树脂封固。

光镜观察：苏木精-伊红染色观察软骨表面是否规则、有无裂隙，细胞数量、分布、排列是否规则，潮线是否完整；甲苯胺蓝染色观察软骨基质失染程度。

参考Mankin评分标准进行评分^[2]。

软骨免疫组化白细胞介素1β水平测定：①组织切片经二甲苯Ⅰ(60 ℃)、二甲苯Ⅱ(60 ℃)脱蜡各20 min。②体积分数为100%乙醇、95%乙醇、80%乙醇、70%乙醇和蒸馏水各5 min水化。③体积分数为3%双氧水室温10 min灭活内源性过氧化物酶，蒸馏水洗3次。④复合消化液消化，室温10 min，蒸馏水洗3次。⑤滴加正常山羊封闭血清，室温20 min，甩去多余液体，不洗。⑥滴加第一抗体20 μL(抗白细胞介素1β多克隆抗体，1∶100，羊抗兔IgG)，置湿盒于4℃冰箱24 h，在室温放置1 h，0.02 mol/L PBS洗涤3 min×3次。⑦滴加生物素化二抗，37 ℃孵育 20 min，0.02 mol/L PBS洗涤3 min×3次。⑧滴加SABC， 37 ℃孵育20 min，0.02 mol/L PBS洗涤5 min×3次。⑨将DAB显色试剂盒内A、B、C试剂各滴加1滴1 mL蒸馏水内，混匀，加至标本上，显色5-30 min。蒸馏水洗，充分水洗。⑩苏木精复染色，盐酸乙醇分色，充分水洗。? 60 ℃烤箱烤干脱水。? 二甲苯透明，中性树脂封固。? 阴性对照：用PBS代替一抗进行试验。?阳性结果：软骨细胞胞浆中出现棕黄色着色。着色深度与白细胞介素1β表达强度即浓度成正比。切片经过Olympus光学显微镜观察照相，采用医学图像分析系统测定计算每一个视野的阳性染色平均吸光度，每个标本取5个视野。

软骨免疫组化基质金属蛋白酶13水平测定：①将骨标本用中性缓冲甲醛液固定48 h，脱水、透明、浸蜡、石蜡包埋。②经切片机切成5 μm厚的石蜡切片，贴片于多聚赖氨酸防脱处理过的载玻片上，切片脱蜡至水，体积分数为3%H₂O₂室温10 min灭活内源性过氧化物酶。③冲洗后PBS浸泡5 min复合消化液修复抗原活性。④正常血清封闭，滴加1∶100稀释抗兔基质金属蛋白酶13抗体，4 ℃孵育过夜。⑤PBS冲洗3次，5 min/次，滴加生物素标记的二抗，37 ℃孵育20 min。⑥PBS冲洗3次，5 min/次，滴加辣根酶标记链霉卵白素工作液，37 ℃孵育20 min。⑦PBS冲洗3次，5 min/次，二甲基联苯胺室温下显色满意后，自来水终止显色反应。⑧苏木精复染细胞20 s，洗去多余的染色液，乙醇梯度脱水后封固。

每张切片随机取6个视野(400倍)，其中3个位于软骨表层和中上层，另3个位于软骨中下层和下层，计算每个视野的阳性细胞数和总细胞数，白细胞介素1β、基质金属蛋白酶13的表达量用细胞分数，即阳性细胞数占总细胞数的百分比表示。每张切片的细胞计数分别由两个独立的观察者进行，评分误差率控制在5%以内，取两者的平均值为最后的得分值。阳性细胞的确定条件：①胞浆染色呈棕黄色。②细胞核比较清晰。③形状比较规则。

主要观察指标：①软骨组织病理学观察结果。②关节液白细胞介素1β水平。③软骨细胞白细胞介素1β、基质金属蛋白酶13的表达。

统计学分析：计量资料以x(_)±s表示。采用SPSS 13.0统计软件分析处理，3组比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用t 检验，P < 0.05为差异有显著性意义。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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讨论

骨关节炎的病因及发病机制至今尚未完全明确。一般认为是力学和生物学因素共同作用下导致软骨细胞、细胞外基质以及软骨下骨三者降解和合成偶联失衡的结果^[3] 。在骨关节炎发病过程中，病变组织分泌的细胞因子对关节软骨和滑膜有显著的破坏作用。白细胞介素1和肿瘤坏死因子α是参与骨关节炎病变过程主要的炎症递质^[4-5] 。目前，细胞因子在骨关节炎发病机制中的作用越来越受关注，其中白细胞介素1β被认为是参与关节软骨破坏的重要因子。白细胞介素1β是白细胞介素1中起主要作用的亚型，它能够介导金属蛋白酶组织抑制因子1与金属蛋白酶之间的失衡，是引起软骨分解的主要机制。白细胞介素1通过上调金属蛋白酶基因表达和金属蛋白酶原合成、分泌及活性增加，促进细胞外基质的降解。白细胞介素1还可以抑制软骨细胞合成蛋白聚糖及Ⅱ型胶原。此外白细胞介素1还有促炎症作用，主要刺激滑膜细胞合成并释放前列腺素E2、一氧化氮等，引起滑膜炎症和骨的吸收，而形成的前列腺素E2、一氧化氮又可以进一步加强白细胞介素1对软骨的破坏作用^[5-7] 。Wood等^[8]报道在正常关节液中，只有微量的白细胞介素1β，正常软骨浅表层部分软骨细胞中存在白细胞介素1β。而在骨关节炎的关节滑液中可检测到高水平的白细介素1β，而且白细胞介素1β的强阳性表达可在骨关节炎软骨的浅中层被检测到。在骨关节炎患者中，由于软骨细胞、滑膜单核细胞等受到一定刺激而产生白细胞介素1β，继而激活软骨中的基质金属蛋白酶，引起软骨基质的降解。研究发现白细胞介素1β可增强基质金属蛋白酶13 mRNA基因在软骨细胞的表达^[9] ，抑制Ⅱ型胶原及蛋白聚糖的表达。同时，白细胞介素1β增加软骨细胞诱导iNOS mRNA 基因的表达，使得一氧化氮释放量和iNOS活性增强，进而升高基质金属蛋白酶活性，加速关节软骨蛋白聚糖和胶原降解^[10] 。关节中白细胞介素1β水平具有反映骨关节炎严重程度的重要作用。本研究显示正常组测出白细胞介素1β较低，而模型组白细胞介素1β水平显著升高，而体外冲击波治疗后白细胞介素1β水平有显著降低，说明体外冲击波治疗对膝骨关节炎具有一定的治疗作用。
基质金属蛋白酶是软骨细胞外基质降解最重要的蛋白水解系统，被认为是机体生理重建和病理破坏的主要基础因素之一。基质金属蛋白酶13又称为胶原酶3，是所知的酶中最有效的Ⅱ型胶原纤维降解酶。其降解功能是基质金属蛋白酶1的5-10倍，而且其他许多基质金属蛋白酶亚型对Ⅱ型胶原纤维的降解需要通过它起作用。基质金属蛋白酶13在骨关节炎病变部位的软骨里，其增高程度和软骨组织的破坏程度一致。但杨丰建等^[11]发现基质金属蛋白酶13在骨关节炎早期软骨中的蛋白表达明显升高，随着造模时间的延长，基质金属蛋白酶13的表达却明显下降，提示基质金属蛋白酶13可能主要在骨关节炎早中期起作用。不少学者曾使用免疫组化或者RT-PCR的方法检测狗或家兔前交叉韧带切断关节模型中基质金属蛋白酶13的表达，也发现类似的现象^[12-13] 。基质金属蛋白酶13的表达涉及到MAPKs以及NF-κB在内的多条信号转导通路^[14] 。MAPKs通过调节细胞内信号传导通路，在哺乳动物细胞内发挥重要作用，涉及到细胞的增殖、分化、凋亡、细胞因子的反应和基质金属蛋白酶的表达等。关节软骨的退变和骨关节炎的病程中，蛋白激酶参与的细胞信号传导通路发挥了重要作用^[15-16] 。
体外冲击波可用于治疗骨关节炎的最早报道是2005年，国外学者Revenaugh^[17]将体外冲击波治疗马骨关节炎并取得满意效果。2008年于铁成等^[18]研究报道体外冲击波治疗人膝关节骨关节炎的临床研究，通过治疗前后的膝关节功能综合评价，发现能有效减轻患者的疼痛。体外冲击波作用机制有：机械压力效应、压力和压电效应、空化效应和止痛效应。关于体外冲击波延缓骨关节炎退变的机制仍不明确。一些研究报告分析体外冲击波可能通过下调NF-κB活化和NF-κB依赖的基因表达发挥作用，使得软骨细胞内白细胞介素1β和肿瘤坏死因子α水平下调^[19] 。另外，体外冲击波可以降低细胞内一氧化氮的产生，减少软骨细胞的凋亡，抑制基质金属蛋白酶的活性^[20] 。王明波等^[21]通过软骨细胞体外研究发现，体外冲击波能够显著促进软骨细胞增殖，促进软骨细胞增殖因子成纤维细胞生长因子、结缔组织生长因子表达。软骨细胞如何将体外冲击波机械信号转化为细胞生长、分泌和代谢等化学信号的具体过程，目前还不清楚。其主要调控机制可能是细胞骨架的改变，以及所导致的一系列分子信号的级联反应，最终实现对细胞的生长、蛋白质分泌等的调控^[22] 。实验中，白细胞介素1β、基质金属蛋白酶13在对照组中仅仅表层软骨细胞内弱阳性表达，而模型组全层强阳性表达，为深棕褐色颗粒，治疗组中白细胞介素1β、基质金属蛋白酶13均较模型组降低，且主要是软骨组织中的表中层表达量减少。因此本实验认为其对骨关节炎的治疗机制可以通过减少软骨白细胞介素1β、基质金属蛋白酶13的含量，降低Ⅱ型胶原的降解，从而有利于软骨基质的合成，保护关节软骨。
本实验采用0.1 mJ/mm²的体外冲击波治疗，结果发现兔的膝关节皮肤略红，未见皮下淤血、关节肿胀。由于兔的膝关节较小，那么体外冲击波对大关节和人骨关节中的炎症因子的影响仍需要进一步研究。而且实验只采用了单一剂量的体外冲击波治疗，缺少中高剂量的体外冲击波对骨关节炎中炎症因子影响的比较。总之在临床使用体外冲击波治疗骨关节炎患者时，还需要评估体外冲击波的安全性，体外冲击波能量参数的选择和治疗频率，以及深入研究体外冲击波延缓骨关节炎发展的机制。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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体外冲击波治疗兔膝骨关节炎：白细胞介素1β及基质金属蛋白酶13的表达

Effects of extracorporeal shock wave therapy on interleukin-1beta and matrix metalloproteinase-13 expression in rabbits with knee osteoarthritis

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