目的：探討治療效果的N -乙酰氨基葡萄糖（葡萄糖）的實驗兔骨關節炎（ OA ） 。
方法：實驗辦公誘導兔前交叉韌帶橫斷（ ACLT ） 。在第壹項研究，兔（每組6 ）收到肌內註射葡萄糖或生理鹽水，每周3次，術後1周開始。在第二項研究中，兔（ 8每組）註射內articularly與葡萄糖（或壹次或兩次周）或生理鹽水。在第三項研究，兔子（ 7每組）註射內articularly每周兩次帶有葡萄糖，透明質酸，或生理鹽水。動物處死後8周ACLT的宏觀和組織學評估膝關節。
結果：肌肉註射管理葡萄糖兔膝關節炎的實驗並沒有顯示chondroprotective輕微影響，但表明抗炎活性。與此相反，關節腔內管理葡萄糖每周兩次減少軟骨退化。此外，關節內葡萄糖也抑制滑膜炎。每周壹次關節腔內註射的葡萄糖沒有證明治療效果。該chondroprotective療效葡萄糖優於viscosupplementation治療透明質酸。
結論：關節內葡萄糖已chondroprotective及抗炎活性的實驗辦公。
簡稱： ACLT ，前十字韌帶橫斷;聚糖，糖胺聚糖;全球土地覆蓋物網絡，葡萄糖，葡萄糖， N - acetylglucosamine壹起，關節炎，骨關節炎
關鍵詞： N -乙酰氨基葡萄糖;軟骨;膝蓋骨關節炎
骨關節炎（ OA ）是最常見的關節病，其中的特點是漸進的軟骨退變，軟骨下骨的變化，目前治療慢性synovitis.13的OA是有限的癥狀管理，止痛，消炎藥，並viscosupplementation devices.47氨基葡萄糖（全球土地覆蓋物網絡）是廣泛用於治療關節炎和可修改疾病活動。有人認為，全球土地覆蓋物網絡延遲逐步聯合空間narrowing8 ，提高了生物力學的OA膝joints9即使沒有疼痛relief.8 ， 9,10,11
機制的全球土地覆蓋物網絡導抗關節炎活動仍有待確定。的限制，在體外研究全球土地覆蓋物網絡的是，抗炎和chondroprotective全球土地覆蓋物網絡的影響主要是觀察濃度較低millimolar ， 12,13超過該範圍的治療濃度得到口頭全球土地覆蓋物網絡的壹個因素十萬三千壹百○四點壹四壹六雖然最大反關節炎療效的全球土地覆蓋物網絡及其衍生物可以預期後，關節內管理的糖濃度高時，詳細分析當地使用這些代理人尚未公布。
在這項研究中N - acetylglucosamine壹起（葡萄糖）被選定為首選的代理人關節內管理。這是基於我們以前的意見，即葡萄糖是比全球土地覆蓋物網絡更有效地抑制白細胞介素1 ？導激活人關節軟骨細胞在vitro.13此外，全球土地覆蓋物網絡在濃度超過10 mmol / L的顯著降低體外培養軟骨細胞的可行性， 17,18構成潛在復雜的關節內administration.18相反，葡萄糖不誘導軟骨細胞死亡甚至在濃度高於50 mmol/l.18
本研究分析了抗關節炎活動內部articularly管理葡萄糖兔膝關節炎引起的前十字韌帶橫斷（ ACLT ） 。三個獨立的實驗進行。第壹份研究報告審查的功效肌註管理葡萄糖。第二項研究確定了抗關節炎活動關節內葡萄糖和最佳頻率的註射。第三個研究比較的功效關節內葡萄糖與關節腔內透明質酸，這是壹個viscosupplementation裝置目前使用的治療膝關節OA.7
材料與方法
試劑
葡萄糖是購買適馬（聖路易斯，密蘇裏州） 。這是溶解在生理鹽水和消毒過濾通過0.22微米的過濾器（康寧，阿克頓，馬） 。無菌解決方案的葡萄糖存放在4 ° C的透明質酸鈉（ Hyalgan ）購買了由賽諾菲聖德拉堡（紐約） 。
動物
新西蘭白兔，年齡812個月，體重3.74.2公斤，與封閉骨骺，使用了所有的實驗。所有的研究進行了符合美國的實驗動物科學的指導方針和經批準後斯克裏普斯研究所和美國加州大學聖地亞哥動物審查委員會。***有57只兔試驗中使用。
ACLT
單邊或雙邊ACLT進行所示為每壹組實驗中使用的是內側arthrotomy technique.19所有的動物都保持單獨和自由活躍。這些動物被打死8周後進行手術。此前公布的數據顯示，多數兔軟骨退變ACLT發展這個time.20 ， 21
肌內註射葡萄糖
肌內註射葡萄糖進行每周3次，術後1周開始，為期7周。葡萄糖胺的劑量是200毫克/千克每註射。對照組相同數量的肌內註射生理鹽水。
關節腔內註射的葡萄糖和透明質酸
關節腔內註射的葡萄糖，術後1周開始，為期7周。家兔註射壹次或兩次，每周葡萄糖的量0.3毫升每個膝關節。單劑量的葡萄糖註射液是每80毫克。控制動物每周兩次註射內articularly生理鹽水（ 0.3毫升為聯合） 。關節腔內註射透明質酸（ 3 mg/0.3毫升每聯合） ，術後1周開始，為期7周。滑液分析，在三個動物誰開發總滑膜積液（兩個動物對照組，壹個在透明質酸組） 。在所有這三個動物的關節液的培養陰性。
毛形態評估膝關節
毛形態評估膝關節進行了雙盲的方式，包括評價脛骨平臺和股骨髁。
股骨遠端和脛骨近端收獲，使三點五四厘米軸的骨頭。關節軟骨表面的每個標本覆蓋解決方案，其中包括印度墨水（埃伯哈德花，劉易斯堡，田納西州）的磷酸鹽緩沖液（ 1:5比例） 。超過墨水的解決辦法是刪除溫柔印跡用紙巾是預先潤濕與磷酸鹽緩沖液。隨後，所有關節拍照和數碼圖像進行了分析。
分級制度的關節軟骨的評估結果如下：
1級（完整表面）表面是正常的外觀和不保留墨汁
二級（最小顫動）表面保留墨汁作為拉長斑點或淺灰色補丁
三級（公開顫動）領域的天鵝絨般的外觀和留住墨汁那樣黑補丁
四級（侵蝕）損失軟骨暴露骨骼。
數碼影像
關節面的股骨和脛骨髁被輕輕剝離高原幹燥和清潔的松散組織。每壹股骨幹是貼近光學替補。圖片（分辨率： 60像素/平方毫米;屏幕放大： 20倍）的股骨髁獲得使用佳能EOS D30數碼相機的100毫米微距鏡頭，在距離大約12厘米。毫米的規模被列入拍攝到的圖像準確規模。規模圖像，然後投影到三維模型的股骨髁。三維表面積病變檢測交互陰謀的邊緣病變。數字圖像的關節面的脛骨獲得如上所述。三維投影沒有使用，因為脛骨表面比較平坦和二維測量並不會有很大差異三維測量。
組織學分級的膝關節
股骨遠端和脛骨近端從兔膝關節固定在10 ％緩沖福爾馬林，脫鈣在待定- 2 decalcifier （ ThermoShandon ，匹茲堡， CA ）和石蠟包埋塊。矢狀切面外側和股骨內側髁和脛骨冠狀節高原被用於組織學分析。
評估硫酸糖胺聚糖（粘多糖）的內容進行染色後的組織切片與番紅的O /固綠。
組織學評估滑膜炎的基礎是存在的滑膜增殖和絨毛結構，並進行單獨為滑膜附著在脛骨平臺，外側和股骨內側髁。滑膜襯裏單層無絨毛結構被認為是正常的（ 0級） 。肥厚性滑膜和滑膜絨毛內容與被認為是不正常的（壹級） 。
統計分析
統計分析實驗數據采用Fisher的精確檢驗和兩個尾t檢驗：兩個樣本配對的手段（數字數據分析） 。
結果
肌內葡萄糖與實驗兔骨關節炎
抗關節炎活性葡萄糖是3個獨立的評估組實驗。首先分析了壹系列的實驗活動的管理，高劑量葡萄糖通過肌內註射。肌肉註射的療效評估中的葡萄糖6兔雙邊ACLT並與對照組6只兔子，誰也經歷了雙邊ACLT並收到肌肉註射生理鹽水註射。毛形態分析脛骨平臺和股骨髁沒有表現出顯著差異的程度與葡萄糖軟骨損傷治療和控制動物。組織學檢查的膝關節沒有表現出統計學顯著性差異軟骨硫酸粘多糖含量，軟骨完整，軟骨細胞治療性克隆之間的葡萄糖和生理鹽水註入兔。葡萄糖治療兔呈下降趨勢滑膜擴散與對照組比較。總體而言，肌肉註射葡萄糖註射實驗兔骨關節炎沒有證明chondroprotective療效，但輕微減少滑膜炎。
抗關節炎活動關節內葡萄糖
作為最大的生物活性的葡萄糖在體外被視為低millimolar濃度， 13日，我們檢查的效率高劑量關節內葡萄糖治療骨關節炎的實驗。試驗包括三組兔。家兔在第壹組治療關節內葡萄糖註射液，每周兩次;兔第二組治療關節內葡萄糖註射每周壹次;和第三組家兔收到關節內生理鹽水。期間的待遇是7周。
毛形態分析表明，股骨髁對待動物每周兩次與關節內葡萄糖有減少的趨勢軟骨病變的嚴重程度相比，對照組（ P “ 0.11 ） ;每星期壹次關節內管理葡萄糖顯示沒有顯著的好處（圖1A ） 。類似的結果表明，在分析脛骨平臺：葡萄糖註射液，每周兩次都與壹個有益的治療趨勢，磷“ 0.18 （圖1B ）款。統計學上的意義沒有實現，可能由於規模小的群體。
結果宏觀等級確認了數字圖像分析的軟骨病變。平均值（標準差）軟骨病變面積控制股骨髁是14.34 （ 12.86 ） mm2v 4.40 （ 7.57 ）平方毫米兔每周兩次治療（ p “ 0.02 ） 。每周壹次葡萄糖政府沒有顯著減少軟骨病變區（ 13.74 （ 12.71 ）平方毫米，磷“ 0.88 ） 。
壹般情況下，關節軟骨病變的脛骨平臺是小於股骨髁上，很可能反映了保護作用，半月板的脛骨軟骨degeneration.20雖然治療家兔每周兩次與葡萄糖有病變小於50 ％的人控制組（ 3.76 （ 6.69 ） mm2v 7.90 （ 8.44 ）平方毫米） ，由於數量有限的實驗動物，在群體之間的差異並不顯著（ P “ 0.29 ） 。治療家兔每周壹次與葡萄糖沒有表現出顯著差異，與對照組（平均軟骨病變面積9.59 （ 6.31 ）平方毫米，磷“ 0.48 ） 。
最後，每周兩次關節內管理葡萄糖優於每周壹次關節內葡萄糖和生理鹽水註射減少的嚴重程度的軟骨退變的OA ACLT模型。
療效關節內葡萄糖相比，關節腔內透明質酸
各項目標的第三份研究報告證實了獨立的chondroprotective效果關節內給予葡萄糖註射液，每周兩次，並比較療效關節內葡萄糖註射關節腔內註射透明質酸，它被用來作為viscosupplementation治療膝OA.2325為此，家兔是單方面ACLT內articularly每周兩次註射7周的葡萄糖（ 7只） ，或透明質酸（ 7只） ，或生理鹽水（ 7只） 。
毛形態分析表明股骨髁趨勢改善軟骨病變的葡萄糖治療動物相比，控制和透明質酸治療組，磷“ 0.10 （圖2a ） 。
檢查脛骨平臺披露了顯著的chondroprotective活動的葡萄糖，因為只有1 / 7兔軟骨病變的發展，而6月7日動物鹽水註射組和5月7日透明質酸治療兔顯示軟骨病變（圖2b ） 。該chondroprotective影響葡萄糖統計優於生理鹽水組（ P “ 0.013 ）和透明質酸治療組（ P ” 0.034 ） 。
數字圖像分析股骨髁（圖3a ）和脛骨的高原（圖3b ）由葡萄糖治療動物與動物透明質酸治療的趨勢表現出更大的功效葡萄糖與透明質酸。
兩者合計，結果第三壹系列實驗證實，治療效果的葡萄糖註射液管理的每周兩次，並表明他們的上級chondroprotective活動相比，關節內透明質酸治療。
組織學分析
膝關節由7個控制兔子和六個葡萄糖治療兔（從第三份研究報告）用於組織學分析。壹個兔子從葡萄糖治療組排除在研究由於確定包涵體在關節軟骨。
損失由軟骨硫酸粘多糖在股骨內側髁和脛骨平臺也與此相似葡萄糖治療和控制作用（見表1 ） 。在股外側髁的葡萄糖治療家兔表明趨勢減少硫酸粘多糖損失相比，控制動物（ p “ 0.056 ） 。審查表明軟骨完整的趨勢chondroprotective活動的脛骨平臺，磷“ 0.10 （見表1 ） 。
討論
目前的藥物治療骨關節炎是有限的，以緩解疼痛和改善粘彈特性的滑液，但這些措施不具備結構調整的活動。最近的結果多中心臨床試驗表明，口服全球土地覆蓋物網絡可以減少損失在OA軟骨joints.8盡管廣泛使用的全球土地覆蓋物網絡與辦公自動化的病人中，只有有限的數據，其活性在實驗性關節炎有。家兔實驗性關節炎口服全球土地覆蓋物網絡略有改善的形態學級的OA lesions.26在實驗性關節炎引起的關節內註射木瓜凝乳蛋白酶，口腔全球土地覆蓋物網絡保存軟骨硫酸糖胺多糖含量顯著惡化，但病理changes.27的機制占全球土地覆蓋物網絡骨關節炎關節的影響目前還不清楚。其最佳的實驗研究活動的觀察millimolar的集中，就不可能實現這種口服administration.1216濃度可與關節腔內註射。基於我們以前的意見，這表明，在體外抗炎活性和細胞毒性的葡萄糖優於全球土地覆蓋物網絡， 13,18本研究旨在探討抗關節炎活性高劑量葡萄糖註射後在體內與內關節行政與實驗兔骨關節炎。
實驗性關節炎家兔誘導ACLT 。這是壹個最廣泛使用的模型，研究疾病的治療OA.28修改ACLT結果異常膝關節生物力學，包括增加前抽屜在推廣和90 °的屈曲，以及增加內部輪換類似看待辦公自動化knees.28人類最嚴重的地區的軟骨退變兔ACLT發生在股骨內側髁其次是股外側condyles.28在脛骨平臺ACLT原因輕度至中度關節炎病變領域沒有涵蓋的menisci.22
肌內管理葡萄糖實驗兔骨關節炎沒有證明chondroprotective影響，但表現出減少的趨勢滑膜炎。在兩個獨立的研究，每周兩次關節內管理葡萄糖顯示減少軟骨退化。每周壹次關節內葡萄糖註射未能證明治療效果。
炎癥變化與ACLT模型包括關節積液和滑膜增生， 29日這是壹個重要機制的關節疼痛患者OA.30 ， 31日在本研究中我們觀察抗炎活動關節內葡萄糖與減少在嚴重的結節性滑膜炎。觀察抗關節炎影響的葡萄糖，可部分的後果的能力，制止炎癥反應。的直接影響葡萄糖對軟骨細胞包括抑制白細胞介素1的反應，如抑制表達誘導型壹氧化氮合酶和環氧oxygenase.13這可能防止細胞死亡和軟骨基質降解。葡萄糖胺也抑制炎癥反應的影響進行慢性腹膜dialysis.32此外，口服葡萄糖，成功地用來控制炎癥的兒童克羅恩病和潰瘍性colitis.33
除其他葡萄糖特性有助於其抗關節炎活動是壹個刺激作用透明質酸合成的人關節軟骨細胞和滑膜fibroblasts.34增產透明質酸接觸葡萄糖後，也被視為在人腹膜間皮細胞和fibroblasts.35慢性腹膜透析的葡萄糖溶液補充原因積累聚糖在腹膜間和減少腹膜permeability.36
我們的研究包括了比較抗關節炎療效葡萄糖與透明質酸。從實驗結果和有限的辦公自動化鏡下觀察表明，在人類透明質酸具有輕度chondroprotective及抗炎activities.3739與透明質酸，內部articularly管理葡萄糖生理鹽水具有更短半衰期（分鐘為葡萄糖與小時透明質酸（三寶黃，未公布的數據） ） 。然而，在實驗性關節炎表現出更好的疾病葡萄糖修改活動比透明質酸。這壹觀察打開了壹個渠道的設計與優化的葡萄糖制劑藥代動力學參數，以獲得更大的治療效果在OA 。
不良反應與系統或本地管理葡萄糖沒有看到在這項研究中。公布的數據還表明，葡萄糖具有優良的安全性在人類。靜滴高達100克/小時的葡萄糖在成年健康volunteeres是很好的耐受性。沒有重大變化血清葡萄糖和氨濃度noticed.40口服或直腸給藥的葡萄糖兒童炎癥性腸病還沒有產生不利reactions.33
總之，本研究確定了葡萄糖的前n -乙酰氨基糖與疾病修改和抗炎活性的實驗辦公。
致謝
我們感謝星際克萊頓- Achermann優秀的技術幫助，組織學分析和博士詹姆斯科焦烏提供幫助與統計分析的數據。
這項工作得到了美國國立衛生研究院資助AG07996 ， AT00052 ，和AR46990 。
考
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