Nivelruston kehitys: näyttöä appositionaalisesta kasvumekanismista
On vakiintunut käsitys, että rusto kasvaa matriksin erityksen, solujen hypertrofian ja solujen proliferaation yhdistelmällä. On kuitenkin edelleen epäselvää, missä määrin kasvu tapahtuu appositionaalisten mekanismien eikä interstitiaalisten mekanismien avulla. Tutkimme ruston kasvua marsupiaali Monodelphis domestican polvinivelten avulla ja yhdistimme ruston kasvu- ja erilaistumistekijöiden TGF-beta-perheen immunohistokemiallisen tutkimuksen 30 päivän ja 8 kuukauden välisenä aikana sekä stereologisen analyysin ruston morfologiasta kasvun aikana. Saadaksemme käsityksen rustolle ominaisten vyöhykkeiden synnystä olemme lisäksi tutkineet nivelensisäisen bromodeoksiuridiinin antamisen vaikutuksia. Bromodeoksiuridiini on aine, joka sitoutuu DNA:han solujen jakaantumisen aikana ja estää solujen syklien jatkumisen. Varhaisen kasvun aikana TGF-beta2 ja -beta3 ilmenivät laajalti, mutta TGF-beta1 vähemmän. Sekundaarisen luutumiskeskuksen muodostumisen jälkeen kaikki isomuodot rajoittuivat enemmän kudossyvyyden ylempään puoliskoon, ja niiden jakauma oli samankaltainen kuin aiemmin on kuvattu IGF:n ja PCNA-positiivisten solujen osalta. Stereologinen analyysi reisiluun kondylaariruston kudosleikkeistä 3 ja 6 kuukauden kohdalla osoitti, että ruston kokonaistilavuus kasvoi 17 prosenttia, mutta solutiheys väheni 31 prosenttia tilavuusyksikköä kohti. Lopuksi solusyklin häirintä BrDU:lla, joka ruiskutettiin 3 kuukauden ikäisten eläinten polviniveliin ja analysoitiin 1 ja 4 kuukautta ruiskutuksen jälkeen, osoitti, että siirtymävyöhykettä miehittävät kondrosyytit olivat vähentyneet 1 kuukausi ruiskutuksen jälkeen, mikä johti nivelruston ohenemiseen. Tämä vaikutus kumoutui 4 kuukautta injektion jälkeen. Immunohistokemiallinen analyysi osoitti, että BrDU-hoito muutti kaikkien TGF-beta-isoformien ilmentymismalleja, ja TGF-beta1- ja -beta3-isoformien leimautuminen väheni selvästi ruston syvyyden yläpuoliskossa. Kaiken kaikkiaan nämä tiedot tukevat entisestään käsitystä siitä, että nivelrusto kasvaa pikemminkin nivelen pinnalta kuin interstitiaalisten mekanismien avulla.