骨形态发生蛋白对骨膜移植诱导再生关节软骨的影响

目的:研究证实,骨形态发生蛋白是多效性的形态发生素,在一定环境下,可诱导骨与软骨的形成.实验拟进一步验证骨形态发生蛋白对骨膜移植诱导再生关节软骨的影响.方法:实验于2006-09/2007-01在潍坊市人民医院动物实验室(abs1-3)完成.①实验分组:选择健康成年新西兰大白兔16只(共32膝),体质量2.5～3.0kg,随机抽签法分为实验组和对照组,每组8只(16膝).②实验方法:所有兔子均造成股骨髁间窝3.5mm全层软骨缺损,然后取同侧胫骨上段前内侧3.5mm骨膜,待用.实验组:软骨缺损区注入20μg骨形态发生蛋白和20%Pluronic凝胶,然后覆盖骨膜,缝合固定.对照组:软骨缺损区注入生理盐水20μg和相同剂量的20%Pluronic凝胶,然后覆盖骨膜,缝合固定.③实验评估:术后4,8,12周麻醉并处死动物,肉眼观察膝关节活动度及修复组织与周边组织的结合情况;苏木精一伊红染色和甲苯胺蓝染色观察修复组织的性质;根据Wakitani评分标准测定各组不同时间点标本光镜组织学评分;扫描电镜观察移植组织的超微结构.结果:纳入大白兔16只,均进入结果分析.①肉眼观察:术后4周,实验组关节软骨缺损区被类软骨组织替代;对照组关节软骨缺损区仍被骨膜充填.术后8周,实验组表面光滑,与周围正常软骨分界线模糊;对照组表面不光滑,与周围正常软骨分界线清楚.术后12周,实验组与周围软骨性质近似;对照组表面趋于光滑.②苏木精--伊红染色和甲苯胺蓝染色观察:第4周,实验组软骨缺损区完全充填细胞和基质;对照组骨膜生发层成纤维细胞仅少许增生分化.第8周,实验组骨膜增厚;对照组骨膜无增厚,形成少量纤维软骨.第12周,实验组缺损区接近正常软骨;对照组形成大量的纤维瘢痕组织.③织学评分:实验组关节软骨缺损的再生修复明显优于对照组,差异显著(P<0.05).④扫描电镜观察:实验组:4周时修复组织中除纤维组织外,细胞略呈圆形;8周细胞核凹陷;12周核膜清晰可见,染色质分布均匀.对照组:4周时修复组织为层状排列的纤维组织;8,12周修复组织多为层状排列的纤维组织,软骨细胞少(主要为纤维软骨),且不活跃.结论:骨形态发生蛋白对骨膜移植诱导再生关节软骨具有明显的促进作用.     

糖尿病兔全层关节软骨缺损骨膜移植的修复

目的:评价自体骨膜移植修复糖尿病兔全层关节软骨缺损的生物特性和效果,探讨其可行性。方法:将36只兔随机分为糖尿病兔骨膜移植组,健康家兔骨膜移植组和对照组。每组12只,前两组分别给予相应处理,对照组单纯制造缺损不作任何修复。于术后4,8,12周处死取材,分别进行大体、光镜、电镜观察,并对观察指标进行量化,数据行统计学分析。结果:大体观察糖尿病兔和健康兔骨膜移植组在第12周时均能以类透明软骨组织修复缺损,而对照组为纤维肉芽组织。光镜观察指标显示两种手术方法均能以软骨的方式修复缺损。甲苯胺蓝染色提示软骨细胞有活性,可分泌正常软骨基质,同源软骨细胞在软骨陷窝中存活,但糖尿病兔组基质染色较健康兔组浅。电镜观察表明,修复两组均有软骨细胞生成,有正常软骨陷窝,细胞器发达并能行使正常功能。对照组修复组织符合纤维肉芽组织的特征。结论:骨膜移植也能以类透明软骨修复糖尿病兔全层关节软骨缺损,软骨细胞生物学特性类似于正常关节软骨细胞。     

持续被动运动对兔膝全层关节软骨缺损修复的影响

目的 研究持续被动运动(CPM)对全层关节软骨缺损修复的影响。方法 将60个兔膝关节建立全层关节软骨缺损模型，随机分为3组，术后A组每天进行CPM 8h；B组每天进行CPM 2h，2组均连续进行CPM 4周，然后笼内自由活动至12周。C组仅笼内自由活动。分别于术后4周和12周处死各组半数兔，并取材，行HE、番红O以及Ⅰ、Ⅱ胶原免疫组化染色，再进行评分。结果 A组全层关节软骨缺损修复的效果较B、C两组明显。结论 兔膝全层关节软骨缺损后给予CPM干预可显著促进组织的修复，同时可促进Ⅱ型胶原和蛋白多糖的恢复。     

兔膝关节软骨缺损动物模型的建立

背景:以往制备骨关节模型的方法成模时间较长.目的:建立一个理想的兔膝关节软骨缺损动物模型.设计、时间及地点:随机分组设计,对照动物实验,于2007-03/2008-10在广州市红十字会医院创伤外科研究所完成.材料:用新西兰大白兔16只,雌雄不限,体质量3.2～4.0 kg.方法:以6g/L戊巴比妥钠行耳缘静脉注射麻醉下,通过在实验兔后腿关节的股骨髁关节面部位用电动骨钻,在控制其直径4.5 mm,深度为3 mm,造成其关节软骨的缺损,制模后2,6,12,18周取出其股骨髁.主要观察指标:用大体观察、组织学染色共聚焦显微镜观察缺损部位软骨修复情况.结果:实验兔后腿关节的股骨髁关节面的关节软骨缺损后,在制模后2,6周缺损部位凹陷明显,只有少许肉芽组织和纤维组织生长填充,未见软骨细胞爬行生长,12,18周见缺损部位以纤维组织增生为主,底部及边缘可见骨组织和软骨增生,但是镜下形念仍与正常软骨组织区别较大,表面仍未见软骨细胞爬行生长.结论:实验建立的兔膝关节软骨缺损模型成模时间短,且缺损部位不能通过自我修复达到自愈.     

Ⅱ型胶原海绵修复关节软骨缺损的动物实验

目的探讨Ⅱ型胶原海绵修复关节软骨缺损的效果。方法采用成年纯种新西兰兔24只,48侧膝关节,在股骨滑车面钻孔为直径5mm、深3mm的全层关节软骨缺损,左侧为A组,在缺损区内完全填充Ⅱ型胶原海绵,右侧为B组,缺损区空白对照。术后12周内,每双数周对缺损修复情况行大体形态和组织学观察。结果Ⅱ型胶原对关节软骨缺损的修复有明显的促进作用,修复结果接近正常软骨。结论自行研制的高纯度Ⅱ型胶原海绵组织相容性好,无明显毒副作用,对关节软骨缺损具有良好的修复作用。     

兔陈旧性关节软骨缺损模型的制备

背景:临床所见的骨性关节炎的软骨缺损大多为不规则的、深至软骨下的陈旧性骨缺损,但目前关节软骨缺损动物模型多为新鲜骨缺损.目的:观察制动时间和缺损大小对兔关节软骨陈旧性缺损的影响.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2004-04/2006-05在南方医科大学创伤骨科组织工程实验室完成.材料:6周龄新西兰大白兔6只,随机分为6,12周观测组两组,每组3只 6侧膝关节.干预:无菌操作下显露两侧股骨髁关节面,用牙科钻打圆形孔,每孔直径4 mm,深度约3 mm,达软骨下骨,术毕下肢固定,笼中自由喂养,后膝伸直位制动12周复制的膝关节陈旧性软骨缺损模型.主要观察指标:制动6,12周模型取出关节软骨缺损区标本进行大体观察和组织学切片观察.结果:6只兔均进入结果分析.兔关节软骨及周围组织情况:12周时炎症反应较6周轻,纤维瘢痕化较6周明显;12周时出现增生性改变,尤其是关节周围的肌腱、关节囊、韧带、滑囊等结缔组织较6周时更易形成瘢痕、粘连、纤维化等陈旧性损伤组织学改变.12周后可见自行修复不完全,缺损明显.结论:构建的兔后膝股骨髁关节面软骨缺损直径4 mm,深度约3 mm,达软骨下骨,符合实验要求,适用于骨性关节炎的基础实验.     

同种异体骨软骨柱移植治疗关节软骨缺损

背景:同种异体骨软骨移植修复关节软骨损伤可以解决自体骨软骨来源有限的问题,但存在免疫排斥问题.目的:观察以深低温保护剂保护的同种异体骨软骨柱移植修复兔关节软骨缺损的效果,并与自体关节软骨移植作比较.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2008 05/10在武汉协和医院骨科实验室完成.材料:24只成年健康新西兰兔中8只用于异体骨软骨柱的制备,16只随机分成同种异体移植组和自体移植组,每组8只.方法:使用横穿钉套筒提取兔股骨内侧髁骨软骨柱,将骨软骨柱在4℃条件下放入盛有10%二甲基亚砜的冻存管中2 h,将冻存管移入程序冷冻仪内以1℃/min速率降至-75℃,放入-196℃液氮罐底部保存3周备用.用横穿钉钻头在兔左膝关节股骨内侧髁垂直于软骨面制造缺损,缺损深4 mm,直径4.45 mm,自体移植组取右膝关节内侧髁骨软骨柱植入到左侧膝关节相应缺损处,异体移植组将经过程序性深低温冷冻保存的同种异体骨软骨柱移植到相应缺损处.主要观察指标:术后12周观察兔关节活动度、修复组织的质地等情况.以苏木精-伊红染色观察关节软骨组织的病理变化,以半定量改良Wakitani score法进行评估.以免疫组织化学染色观察Ⅱ型胶原分泌情况.结果:两组实验动物关节活动度正常.异体移植组移植处关节软骨面较光整,与周围正常关节软骨高度一致,结合紧密,颜色接近,与自体移植组相似.两组移植后,兔关节缺损处被透明软骨覆盖,潮线整齐,细胞排列有序,分泌大量基质,异体移植组移植处软骨深层及软骨下骨处可见微小裂隙,未见淋巴细胞和浆细胞浸润.同种自体与异体骨软骨移植组Wakitaniscore评分结果无统计学差异,总分接近,修复软骨Ⅱ型胶原免疫组织化学染色均强阳性.结论:冷冻同种异体骨软骨柱移植可修复全层小面积关节软骨缺损,术后近期软骨细胞存活,可分泌软骨基质,未见明显排斥反应,与自体骨软骨柱修复的兔关节软骨缺损在组织学上相近.     

微骨折与自体骨髓间充质干细胞外基质支架修复猪膝关节软骨缺损

背景：微骨折术方法简单,操作方便,是治疗关节软骨缺损有效的方法之一,但仍然存在再生软骨为纤维软骨、再生软骨退化等问题。现在学者们主要致力于使用各种方法改良微骨折修复软骨缺损的效果。 目的：探索微骨折处理软骨缺损区域后植入自体骨髓间充质干细胞外基质支架治疗猪膝关节软骨缺损的疗效。 方法：分离并原代培养猪骨髓间充质干细胞,收集其分泌的细胞外基质膜,采用交联、冻干技术将收集的基质膜制备成三维多孔支架。选取小型成年猪,制备双膝股骨髁、股骨滑车部全层软骨缺损模型,深2 mm,直径6 mm;采用自体左右对照模式,右膝作为对照组,使用单纯微骨折治疗软骨缺损,左膝作为实验组,采用微骨折处理软骨缺损区域后,植入预先制备的支架。术后6个月使用番红固绿染色、Masson 染色等评价软骨再生情况,使用Wakitani评分整体评估再生软骨,并测定再生组织糖胺聚糖、DNA含量。 结果与结论：术后6个月,实验组股骨滑车和股骨髁处均可见软骨修复,表面光滑,对照组股骨滑车修复组织表面较平整,股骨髁未见明显修复。实验组股骨滑车和股骨髁再生软骨经番红固绿染色、Masson染色均显示软骨层基质含量丰富,软骨下骨骨小梁密集,对照组软骨层染色不明显,软骨下骨修复欠佳。实验组Wakitani评分、糖胺聚糖含量高于对照组,DNA含量低于对照组（P＆lt;0.05）。结果可见微骨折结合自体骨髓间充质干细胞外基质支架修复软骨效果良好,股骨滑车和股骨髁治疗效果无显著差异。     

兔膝关节持续被动运动仪的研究及应用

目的：通过对兔全层关节软骨缺损修复的研究，验证持续被动运动（CPM）实验仪器的实用性和稳定性。方法：将20个兔膝关节建立全层关节软骨缺损动物模型，随机分为A、B两组，A组术后给予CPM干预，B组仅笼内自由活动。CPM干预4周后，处死兔并取其全层关节软骨行HE染色和大体形态学评分。结果：A组全层关节软骨缺损修复的效果优于B组，差异有统计学意义（P〈0．05）。结论：CPM实验仪器设计合理、结构简单实用、稳定性好，适用于兔膝关节进行CPM的动物实验。     

自体骨髓间充质干细胞修复兔关节软骨缺损的实验研究

目的通过对受损关节软骨进行未经诱导的兔自体骨髓间质干细胞移植,探讨组织工程移植修复兔关节软骨缺损的效果。方法取青紫蓝兔股骨骨髓分离间充质干细胞进行培养,采用变性处理及透明质酸盐修饰后的吸收性明胶海绵为载体,实验组用骨髓间充质干细胞修复自体股骨髁关节软骨缺损,对照组进行单纯吸收性明胶海绵移植。结果移植24周后,肉眼下实验组移植物与正常软骨组织难以区分,软骨表面光滑,对照组移植物为白色的疏松组织。光镜下修复组织类似周围正常软骨组织结构,甲苯胺蓝异染与正常软骨组织无区别,为透明软骨组织。对照组24周关节软骨缺损区被纤维软骨样组织修复。结论自体骨髓间质干细胞移植于受损关节软骨处,可促进关节缺损的修复,恢复软骨组织的结构功能。