目的：骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)作及其初始進(jìn)展的特征在于軟骨基質(zhì)退化以及軟骨下/軟骨串?dāng)_改變。老年患者經(jīng)常患有蛋白質(zhì)營養(yǎng)不良，導(dǎo)致生長激素軸的重大改變，包括較低的全身和局部IGF-I產(chǎn)生，稱為軟骨和骨穩(wěn)態(tài)的主要合成代謝劑。我們假設(shè)蛋白質(zhì)營養(yǎng)不良可能會影響軟骨和軟骨下骨，并可能導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展。此外，我們評估了必需氨基酸補(bǔ)充劑是否可以恢復(fù)生長軸并逆轉(zhuǎn)這些潛在的有害影響。

方法：為了解決這個問題，將成熟的Sprague Dawley大鼠（6個月大）配對喂食chow飲食（NP，15%酪蛋白，1組）或等熱量低蛋白飲食（LP，2.5%酪蛋白，2組）12周。在此之后，接受LP治療的兩組中的一組接受必需氨基酸補(bǔ)充（LP + EAA，2.5%+ 5%酪蛋白）治療。所有動物都被，并在方案開始后24周收集股骨。使用造影劑的相差顯微計算機(jī)斷層掃描可以測定小梁骨和皮質(zhì)軟骨下骨（SB）形態(tài)測量參數(shù)以及透明和鈣化軟骨厚度，并估計兩者的髁突蛋白聚糖含量。使用生物壓痕儀設(shè)備（Piuma，Optics 11，Nederland）進(jìn)行壓痕，可以在根據(jù)其與大鼠行走相關(guān)的關(guān)節(jié)機(jī)械載荷模式選擇的每個髁突的三個壓痕區(qū)域中確定軟骨材料水平屬性（楊氏模量，壓痕力）。

結(jié)果：正如預(yù)期的那樣，LP飲食12周后全身IGF-I降低（-45%，p<.001），并且與SB小梁質(zhì)量和礦物質(zhì)密度降低有關(guān)（分別為-30%和-3%，p<.001）。盡管內(nèi)側(cè)髁突軟骨沒有形態(tài)學(xué)變化，但透明軟骨的生物力學(xué)特性受損。在每個研究區(qū)中，獨(dú)立于與大鼠行走相關(guān)的關(guān)節(jié)機(jī)械載荷模式，在?20~?45%（p<.001）和?10~?30%（p<.001）的范圍內(nèi)，達(dá)到25 μm深度所需的彈性模量和壓痕力分別減小。通過兩個髁突的微計算機(jī)斷層掃描估計蛋白聚糖含量未被LP飲食改變。監(jiān)管局補(bǔ)充從4周的治療中恢復(fù)了IGF-I全身水平。EEA補(bǔ)充劑*正?；疭B骨和軟骨質(zhì)量的改變，而不會改變軟骨蛋白聚糖含量。

結(jié)論：我們認(rèn)為，蛋白質(zhì)營養(yǎng)不良引起的生長發(fā)育軸改變會改變軟骨質(zhì)量，并可能誘發(fā)骨關(guān)節(jié)炎。潛在的機(jī)制仍然未知;我們沒有發(fā)現(xiàn)任何與LP飲食相關(guān)的軟骨蛋白聚糖含量的重大改變，因此有必要進(jìn)行額外的組織學(xué)研究來證明輕微的改變或膠原蛋白的改變。此外，監(jiān)管局補(bǔ)充程序會扭轉(zhuǎn)這些更改。由于蛋白質(zhì)營養(yǎng)不良在老年人中很常見，這種機(jī)制可能與人類有關(guān)，也可能與必需氨基酸補(bǔ)充劑的營養(yǎng)干預(yù)有關(guān)。