Improving chondrogenic differentiation while inhibiting hypertrophic differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs) is of vital importance to effectively repairing cartilage injury. Accordingly, kartogenin (KGN) and antioxidants, which promote chondrogenic differentiation and inhibit hypertrophic differentiation, respectively, have shown great potential in promoting cartilage repair. However, KGN is poorly soluble in water, hindering efficient intracellular delivery. Near-infrared light (NIR)-responsive mesoporous polydopamine nanoparticles (MPDA) reportedly exert antioxidative effects by eliminating reactive oxygen species (ROS). In this study, we assessed whether KGN loaded in MPDA can accelerate cartilage injury repair in rats. Specifically, a thermosensitive phase-change material (PCM, melting point 39 °C) combined with KGN was loaded into MPDA as a gatekeeper ([email protected]). The results showed that [email protected] exhibited excellent photothermal properties under NIR irradiation, which induced PCM melting and consequent KGN release. In combination with antioxidative therapy, NIR-triggered KGN release enabled the nanocomposite to accelerate MSC chondrogenic differentiation and inhibit hypertrophic differentiation. Importantly, negligible damage to primary organs and satisfactory biocompatibility were observed in the rat model. RNA sequencing found that this MPDA-based platform promotes chondrogenic differentiation by promoting fibronectin-1 (Fn1) expression and activating the PI3K/Akt pathway. Collectively, these findings highlight the therapeutic potential of this MPDA-based platform for accelerating cartilage injury repair.

Background. Local infiltration analgesia (LIA) provides postoperative analgesia for total knee arthroplasty (TKA). The purpose of this study was to evaluate the analgesic effect of a cocktail of ropivacaine, morphine, and Diprospan for TKA. Methods. A total of 100 patients from September 2018 to February 2019 were randomized into 2 groups. Group A (control group, 50 patients) received LIA of ropivacaine alone (80 ml, 0.25% ropivacaine). Group B (LIA group, 50 patients) received an LIA cocktail of ropivacaine, morphine, and Diprospan (80 ml, 0.25% ropivacaine, 0.125 mg/ml morphine, and 62.5 μg/ml compound betamethasone). The primary outcomes were the levels of inflammatory markers C-reactive protein (CRP) and interleukin-6 (IL-6), pain visual analog scale (VAS) scores, opioid consumption, range of motion (ROM), functional tests, and sleeping quality. The secondary outcomes were adverse events, satisfaction rates, HSS scores, and SF-12 scores. The longest follow-up was 2 years. Results. The two groups showed no differences in terms of characteristics ( P > 0.05 ). Group B had lower resting VAS pain scores (1.54 ± 0.60, 95% CI = 1.37 to 1.70 vs. 2.00 ± 0.63, 95% CI = 2.05 to 2.34) and active VAS pain scores (2.64 ± 0.62, 95% CI = 2.46 to 2.81 vs. 3.16 ± 0.75, 95% CI = 2.95 to 3.36) within 48 h postoperatively than Group A ( P<0.001 ), while none of the pain differences exceeded the minimal clinically important difference (MCID). Group B had significantly lower CRP levels (59.49 ± 13.01, 95% CI = 55.88 to 63.09 vs. 65.95 ± 14.41, 95% CI = 61.95 to 69.94) and IL-6 levels (44.11 ± 13.67, 95% CI = 40.32 to 47.89 vs. 60.72 ± 15.49, 95% CI = 56.42 to 65.01), lower opioid consumption (7.60 ± 11.10, 95% CI = 4.52 to 10.67 vs. 13.80 ± 14.68, 95% CI = 9.73 to 17.86), better ROM (110.20 ± 10.46, 95% CI = 107.30 to 113.09 vs. 105.30 ± 10.02, 95% CI = 102.52 to 108.07), better sleep quality (3.40 ± 1.03, 95% CI = 3.11 to 3.68 vs. 4.20 ± 1.06, 95% CI = 3.90 to 4.49), and higher satisfaction rates than Group A within 48 h postoperatively ( P < 0.05 ). Adverse events, HSS scores, and SF-12 scores were not significantly different within 2 years postoperatively. Conclusions. A cocktail of ropivacaine, morphine, and Diprospan prolongs the analgesic effect up to 48 h postoperatively. Although the small statistical benefit may not result in MCID, the LIA cocktail still reduces opioid consumption, results in better sleeping quality and faster rehabilitation, and does not increase adverse events. Therefore, cocktails of ropivacaine, morphine, and Diprospan have good application value for pain control in TKA. This trial is registered with ChiCTR1800018372.

Total knee arthroplasty (TKR) is the most common and costly surgical procedure performed, and it is considered one of the most successful clinical interventions for patients suffering from severe knee osteoarthritis (OA). The incidence of TKR, including demographics, incidence rates, lengths of hospital stay, and costs, was estimated from 2010 to 2019 by analyzing data extracted from the Joint Surgery Department in our hospital, which included a total of 6770 patients. We calculated the TKR risk ratios to compare the rate of TKR between different covariables such as gender, age group, and primary diagnoses. The annual volume of TKR increased by fivefold (5.14%), with a higher incidence observed in the 60 to 69 age group constituting approximately 36% of cases. There has also been an increase in incidence among young people (<50), which now stands at 6.2%. The rate ratio (RR) per female vs. male was found to be 3.0 and the RR of OA vs. RA was 0.09. The mean average length of stay (ALOS) in the hospital decreased from 15 to just 5 days during this period. Additionally, the adjusted mean cost per patient increased significantly from ¥ 38261 ± 3630.63 to ¥ 53115.17 ± 2831.35. The majority of TKR recipients were over 60 years old with osteoarthritis being identified as the main causative agent. It is worth noting that women are more susceptible to knee arthritis and there is a concerning shift toward younger individuals being affected by this disease. Our results indicate a rise in in-hospital costs alongside a significant decline in hospital ALOS for TKR procedures. We predict an unprecedented rise in TKR incidence in the coming years due to population aging and improving economic conditions in China.