关节镜下碱性灌洗液治疗痛风性关节炎的实验研究*

石玲玲郑佳鹏郭志民

(厦门大学附属东南医院·解放军第175医院骨科，福建 漳州 363000)

【摘要】目的观察碱性灌洗液在关节镜下治疗痛风性关节炎痛风结晶的效果。方法将痛风患者手足中的痛风结晶置于温箱内烘干后取出痛风石。实验用新西兰大白兔70只，随机分为7组，每组10只，制造高尿酸血症动物模型。对照组20只又分为生理盐水(对照组Ⅰ)和蒸馏水(对照组Ⅱ)；实验组50只按不同浓度的碳酸氢钠溶液分为1%(实验组Ⅰ)、2%(实验组Ⅱ)、3%(实验组Ⅲ)、4%(实验组Ⅳ)和5%(实验组Ⅴ)。每组均为500ml溶液，比较几组对结晶的溶解度和各个溶液对周围组织及软骨细胞的安全性。结果实验组Ⅴ对痛风石的溶解度和结晶总体积与实验组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ比较差异具有统计学意义(P<0.05)。而其余4组差异则无统计学意义(P>0.05)；实验组Ⅴ与实验组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ比较正常软骨细胞占全部软骨细胞百分比的差异有统计学意义(P<0.05)；而其余4组差异则无统计学意义(P>0.05)。实验组Ⅴ与对照组Ⅰ、Ⅱ在溶解度、痛风结晶总体积、正常软骨细胞占全部软骨细胞百分比的差异具有统计学意义(P<0.05)；实验组Ⅰ~Ⅳ与对照组Ⅰ、Ⅱ比较差异则无统计学意义(P>0.05)。结论5%碳酸氢钠溶液能够安全有效地降解痛风石，对动物的关节软骨无损伤，为临床治疗痛风性关节炎和清除患者的痛风石提供了实验依据。

【关键词】关节镜； 痛风石； 痛风性关节； 5%碳酸氢钠溶液

【中图分类号】R 684.3【文献标志码】A

基金项目：解放军第175医院青年苗圃基金(13Y0008)

收稿日期：( 2014-08-04； 编辑： 张翰林)

Experimental research of alkaline lavage arthroscopic treatment on gout arthritisSHI Lingling，ZHENG Jiapeng，GUO Zhimin

(DepartmentofOrthopedics，The175thHospitalofPLAinZhangzhou；SoutheastHospitalAffiliatedof

XiamenUniversity,Zhangzhou363000,Fujian,China)

Abstract【】ObjectiveTo investigate the effect of alkaline lavage arthroscopic treatment for gout arthritis crystallization. MethodsThe uric acid crystals were obtained from the hands and feet of patients with gout arthritis. 70 New Zealand white rabbits were randomly divided into 7 groups. Each group contained 10 rabbits were used to develop high hematuria acid animal model. The control group, containing 20 rabbits, was divided into normal saline group (group Ⅰ) and distilled water group (control group Ⅱ). The experimental group included sodium bicarbonate solution of different concentration, 1% (group Ⅰ), 2% (group Ⅱ), 3% (group Ⅲ), 4% (group Ⅳ) and 5% (group Ⅴ). Each group had 500ml, several groups of solubility. Safety of each solution to the surrounding tissue and cartilage cells was observed. Results The solubility of sodium bicarbonate and crystallization volume of experiment group Ⅴ were different from that of experiment group Ⅰ, experiment group Ⅱ, experiment group Ⅲ and experiment group Ⅳ(P<0.05). The percent of normal chondrocyte of experiment group Ⅴwere different from that of control group Ⅰ, control group Ⅱ, control group Ⅲ and control group Ⅳ(P<0.05). The solubility of sodium bicarbonate, crystallization volume and chondrocyte of experiment group Ⅴwere different from that of control group Ⅰ and control group Ⅱ (P<0.05). The solubility of sodium bicarbonate, crystallization volume and chondrocyte of experiment group Ⅰ to Ⅳ were not different from that of control group Ⅰ and control group Ⅱ (P>0.05). Conclusion5% sodium bicarbonate solution can effectively degrade tophi and cannot injury the articular cartilage of the animal.

【Key words】Arthroscopy; Gout; Gouty arthritis; 5% sodium bicarbonate solution

痛风性关节炎是一种常见的炎性反应性疾病，主要由患者体内的嘌呤代谢出现紊乱，进而导致尿酸盐结晶沉积于关节内外尤其是膝关节，最后累及关节功能及周围组织的正常代谢[1]。统计数据表明，痛风的发生率具有明显增长趋势[2]。采用关节镜下清理技术是目前治疗痛风性关节炎的有效方法，术中通过微创手术清除关节腔内的痛风结晶，从发病机制上阻断痛风结晶体引起的炎性反应[3]。但如果要强行清除干净又容易损伤关节内一些组织[4]，采用关节镜冲洗液来溶解痛风结晶将能有效缩短手术时间，又能较彻底清除痛风结晶而不易损害关节内组织。本研究用碱性灌洗液作为关节镜下冲洗液，结果表明能溶解痛风结晶并对关节软骨具有保护效果，现报告如下。

1材料与方法

1.1实验动物与材料①实验用新西兰大白兔70只,来自漳州市解放军第175医院成年雄性，体重1.8~3.0kg, 分笼喂养，清洁2级。②材料与试剂：包括手术器械包手术操作台、滤纸、漏斗、电子天平及烧杯等常见器皿。戊巴比妥钠、Sigma、尿酸检测试剂盒由中生北控生物技术有限公司提供；不同浓度的碳酸氢钠溶液：1%，2%，3%，4%，5%；生理盐水、蒸馏水。操作符合漳州市解放军第175医院动物伦理委员会的规定。

1.2试验方法

1.2.1溶解有效性实验将痛风患者手足中的痛风结晶置于温箱内烘干后取出痛风石，分为对照组和实验组。对照组又分为生理盐水(对照组Ⅰ)和蒸馏水(对照组Ⅱ)，实验组包括不同浓度的碳酸氢钠溶液1%(实验组Ⅰ)、2%(实验组Ⅱ)、3%(实验组Ⅲ)、4%(实验组Ⅳ)和5%(实验组Ⅴ)。每组均为500ml溶液，分别在0.5h和1h后用滤纸过滤痛风结晶(过滤前测量好滤纸质量)，滤后得到未溶解痛风石，连带滤纸一起烘干后再测量，即为未溶解痛风石质量。比较几组溶解的质量，得出溶解度与时间及浓度的关系。

1.2.2安全性实验实验用新西兰大白兔70只，随机分为7组，每组10只，人工制造高尿酸血症动物模型成功后以1%戊巴比妥钠麻醉作左侧膝关节切开，分组采用反复冲洗浸泡蒸馏水、生理盐水、1%、2%、3%、4%和5%碳酸氢钠溶液，时间均为1h，缝合伤口后分别在6H、24H，2W、4W和3M分别处死实验动物，取出双侧膝关节软骨送病理检查(HE染色)，根据病理结果及正常软骨细胞的百分比，寻求最安全和溶解度较高的溶液浓度范围。

1.2.3检测项目①比较几组不同溶液对痛风石的溶解度的差异。②组织学检查，取出实验大白兔的双侧关节软骨，经过固定、脱钙、包埋、切片，HE染色，在电子显微镜下观察痛风结晶的总体积以及软骨细胞的形态有无变性，比较不同组别中正常软骨细胞占全部软骨细胞的百分比。

1.3统计学分析采用统计软件17.0进行配对t检验，计量资料采用平均值±方差表示。P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1溶解度的比较实验组Ⅴ与实验组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ比较差异具有统计学意义(P<0.05)。而后4组溶解度之间的差异无统计学意义(P>0.05)。实验组Ⅴ与对照组Ⅰ、Ⅱ溶解度的差异也具有统计学意义(P<0.05)，而另外4组与对照组Ⅰ、Ⅱ差异无统计学意义(P>0.05)。对照组Ⅰ与对照组Ⅱ溶解度的差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1实验组与对照组不同溶液对痛风石溶解度的比较

Table 1Comparison of solutions on gouty tophi on solubility of the five groups

组别n溶解前质量(g)溶解后质量(g)溶解度(×10-2)对照组 Ⅰ100.600±0.0010.443±0.05427.0±7.8 Ⅱ100.593±0.0160.423±0.04327.1±6.2实验组 Ⅰ100.573±0.0120.432±0.01425.3±5.4 Ⅱ100.581±0.0320.401±0.00928.5±7.3 Ⅲ100.593±0.0310.432±0.02128.6±5.4 Ⅳ100.598±0.0020.430±0.01629.1±6.9 Ⅴ100.578±0.0810.197±0.02572.4±9.4

2.2安全性比较实验组Ⅴ与实验组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ痛风结晶总体积比较差异有统计学意义(P<0.05)。而后4组痛风结晶总体积的差异无统计学意义(P>0.05)。实验组Ⅴ与对照组Ⅰ、Ⅱ痛风结晶总体积比较差异有统计学意义(P<0.05)，另外4组与对照组Ⅰ、Ⅱ比较则无差异(P>0.05)。对照组Ⅰ、Ⅱ之间比较也无差异(P>0.05)。实验组Ⅴ与实验组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ在正常软骨细胞占全部软骨细胞的百分比的差异有统计学意义(P<0.05)。而后4组正常软骨细胞占全部软骨细胞的百分比的差异无统计学意义(P>0.05)。实验组Ⅴ与对照组Ⅰ、Ⅱ正常软骨细胞占全部软骨细胞的百分比的差异有统计学意义(P<0.05)，另外4组与对照组Ⅰ、Ⅱ则无差异(P>0.05)。对照组Ⅰ、Ⅱ之间比较也无差异(P>0.05)，见表2。

表2　实验组与对照组不同溶液安全性比较

3讨论

痛风性关节炎急性发作主要机制是关节内尿酸浓度过饱和形成结晶，脱落的尿酸结晶触发机体固有免疫反应，引起肥大细胞、单核巨噬细胞系统的活化，通过一系列复杂的细胞内级联反应分泌白细胞介素及肿瘤坏死因子，引发急性炎症反应[5,6]。急性发作具有自限性的特点，但易反复发作[7,8]，长期的尿酸盐沉积于滑膜、软骨、关节囊等部位可导致其破坏溶解，从而逐渐产生对骨与关节的破坏[9,10]。

痛风结晶是尿酸盐结晶，呈弱酸性，在常温常态下比较难溶于水，但根据酸碱中和原理，较易溶于碱性溶液中。因此，目前临床上主要通过碱化尿酸达到治疗痛风结晶的目的。文献报道，Roger[11,12]通过体外实验，研究了尿酸与尿酸盐的溶解性，而通过碱化尿液，能够使尿酸盐在尿中溶解度增加。在国内的研究中[13,14]，发现痛风患者关节周围的肌肉组织较少，关节液无血供，而尿酸在碱性环境下易转变为溶于水的尿酸盐，达到溶解的目的。

碳酸氢钠作为一种碱性物质，通过酸碱中和的原理能够碱化难溶于易溶于碱的尿液。据此，本研究大胆设想，偏酸性的痛风石是否能够被碳酸氢钠溶液所溶解。因此，本项目研制的灌洗液主要由碳酸氢钠注射液组成，属于弱碱性溶液，当与尿酸结石相混合时可使其PH值增高，尿酸盐结晶溶解度大大增加，而转变于溶于水的尿酸盐[15~18]。几组溶液对痛风石的溶解度的差异，经统计分析，实验组5%的碳酸氢钠溶液与其余几组差异具有统计学意义(P<0.05)。而其余各组溶解度之间的差异不具有统计学意义(P>0.05)。实验组5%的碳酸氢钠溶液与其余几组痛风结晶总体积的差异具有统计学意义(P<0.05)。而其余各组痛风结晶总体积的差异不具有统计学意义(P>0.05)。实验组5%的碳酸氢钠溶液与其余几组正常软骨细胞占全部软骨细胞的百分比的差异具有统计学意义(P<0.05)。而其余各组正常软骨细胞占全部软骨细胞的百分比的差异不具有统计学意义(P>0.05)。

4结论

本实验研究结果表明，5%碳酸氢钠溶液能有效地溶解痛风性关节炎实验者膝关节处的痛风结晶，同时不损伤周围的软骨细胞和保持软骨细胞正常的形态，有利于关节处的修复和功能的恢复，为关节镜下选择灌洗液治疗痛风性关节炎提供了实验依据。

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