半月板是一种机械敏感的组织，在特定的负载条件下产生不同的生物合成反应。卸载半月板已被证明会导致基质分子（如聚结蛋白聚糖和胶原蛋白）的产生减少【12,13】。相反，长时间的动态压应力（0.1 MPa，0.5 Hz，24HR）增加环氧合酶（COX-2）和诱导型一氧化氮合酶（iNOS）的基因表达，导致介导的前列腺素E2（PGE2）和一氧化氮（NO）的增加[14-19]。

NO是一种气态自由基，作为信使，被认为通过诱导蛋白多糖从基质中释放，减少纤维软骨细胞的胶原生成，并可能导致细胞凋亡来调节基质代谢[16，18，20-22]。由于半月板组织不产生自发的，基线水平可能负责平衡纤维软骨细胞的重塑过程。

先前的研究表明，在产生10%应变的荷载下循环压缩24小时，弯月面压缩应变的增加导致NO[14，19]的上调。在活体内，部分月经切除导致半月板应变水平升高[23，24]，并已被证明导致骨关节炎（OA）。组织内部三分之二的部分经常被切除，剩下的组织承受更大的负荷。对于部分半月板切除，应变从大约10%增加到一个完整的弯月面到30%的应变，其中60%的内部组织被去除。这种增加的张力可能是骨关节炎性膝关节高水平NO的部分原因。事实上，体内实验性骨关节炎模型，包括部分半月板切除术和ACL横断术，已经证明会导致半月板内NO释放增加[25，21]。此外，Kobayashi等人，2001年表明，在兔子进行部分内侧半月板切除术后，与半月板切除位置相邻的组织产生的NO明显多于周围半月板组织，因此NO的产生存在空间差异[25]。iNOS表达也有类似的空间趋势[25]。

半月板中NO的来源是纤维软骨细胞。然而，这些细胞是由两个不同的群体层分开来表示的。表层由细胞组成，这些细胞看起来和行为更像成纤维细胞，而深层则由更像软骨细胞的细胞组成。Fink等人，2001年表明，在机械刺激后，半月板表面区域产生的NO水平高于深部区域。最近，这些研究小组在压缩过程中向培养基中加入了IL-1，一种由细胞分泌的促炎细胞因子，并发现与单纯压缩相比NO有协同增加[19]。然而，在这些研究中，只有一个压力水平被调查。有趣的是，与机械刺激数据相比，在没有机械负荷的情况下，用化学信号（IL-1）直接刺激显示，与表面区域很少或没有生产相比，深层细胞中的NO生产增加了[16]。

目前还缺乏与短期生理劳损相关的数据，这些劳损可能是由于步行或运动导致的。我们的目标是确定在正常活动期内，通过覆盖完整半月板和半月板切除术后生理水平的一系列压缩应变，NO的产生是如何变化的。将这些结果与0%菌株的结果进行比较，将确定活动性与不活动性在NO产生和半月板健康方面的比较。另一个目的是展示半月板外植体无侧限压缩时应变与载荷的关系。利用载荷和位移控制研究弯月面压缩将达到这些目的，并展示弯月面外植体的蠕变特性。这些目标将被评估为优势区和深层区，以确定每个独特的纤维软骨细胞群体对压缩的反应。

3.3方法和材料

半月板样品

半月板样本取自4月龄母猪死亡后24小时内典型的猪膝盖。对12只动物的左、右膝进行无菌解剖，取半月板内侧和外侧。使用直径为6 mm的活检冲头从每个半月板上取下6个外植体（纽约州布法罗市弗雷产品公司）。样品平行于上表面切割，以最大限度地保存优良组织的数量。然后将外植体转移到切片机上并修剪，以获得高度为5毫米的平行上下表面。为了使组织完全恢复，样品在37℃的培养基（44.5%杜贝克改良鹰氏培养基、44.5%火腿F-12、10%胎牛血清和1%青霉素/链霉素）中培养48小时