异体和自体全厚关节软骨移植的实验研究

异体和自体新鲜全厚关节软骨移植共３２只新西兰兔。异体移植有排斥反应，关节软骨完全吸收，缺损区被宿主新生软骨修复。自体移植的软骨完全有活力，植骨裂隙由新生软骨修复。关节软骨无再生能力，修复软骨来自骨髓松质骨的间充质细胞，术后控制性关节运动能促使软骨生长。新形成的软骨基质不及正常软骨基质质量好，甚至正常软骨与修复软骨间存在裂隙，不能完全融合。     

基质金属蛋白酶和胶原在创伤关节软骨组织中的表达

背景：研究发现,基质金属蛋白酶和胶原参与关节软骨组织机体生理重建及病理破坏。 目的：观察膝关节骨软骨缺损及表面软骨缺损动物模型关节软骨组织中胶原及基质金属蛋白酶的表达变化。 方法：雌性SD大鼠48只随机分为3组：骨软骨缺损组在双膝关节制作骨软骨缺损模型,表面缺损组在双膝关节制作表面软骨缺损,对照组双膝关节制作关节囊切开。分别于术后4、8、12周取股骨髁标本,行苏木精-伊红染色,免疫组化检测Ⅰ型胶原、Ⅱ型胶原、基质金属蛋白酶3的表达。 结果与结论：骨软骨缺损组术后4周缺损中有少量新生组织生成,8及12周可见到纤维组织填充,修复组织细胞外基质Ⅰ型胶原免疫组化染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阴性,关节软骨组织中基质金属蛋白酶3表达增高。表面缺损组表面软骨缺损4及8周未见修复迹象,12周可见微量纤维组织填充,细胞外基质Ⅰ型胶原免疫组化染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阴性,术后表面缺损组关节软骨组织基质金属蛋白酶3表达增高。对照组关节软骨组织Ⅰ型胶原免疫组化染色阴性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性,基质金属蛋白酶3低表达,无形态学异常改变。说明机械性损伤可以导致关节软骨细胞外基质成分发生改变,丧失其原有的生物学特性而退变,基质金属蛋白酶3在损伤后的软骨组织中表达增高,使细胞外基质的降解增加,是导致关节软骨退变的重要因素。     

bFGF基因修饰的间充质干细胞/多孔β-TCP陶瓷复合移植修复兔节段性骨缺损

目的：探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)基因转染间充质干细胞(MSCs)能否构建出具有良好生物学活性的组织工程化人工骨，提高骨缺损修复质量。方法：体外将具有促进MSCs增殖分化及刺激毛细血管增殖等多重生物学效应的bFGF基因转入骨组织工程首选种子细胞——MSCs，并与具有良好力学强度及生物活性的可降解β磷酸三钙(β—TCP)多孔基质材料复合移植，修复同种异体兔桡骨15mm长节段性骨缺损。以单纯空载体转染MSCs为对照，通过扫描电镜、X线、组织学及免疫组化等方法检测。结果：转基因细胞/基质材料体外复合培养扫描电镜观察证实bFCF基因修饰的MSCs增殖分化活性明显优于对照组。体内实验X线及组织学检测结果显示实验组骨缺损正常修复，有大量活跃的新骨及丰富的毛细血管生成；对照组各时间点则以纤维结缔组织为主，未见明显的新骨及血管生成。免疫组化结果显示转基因细胞可持续表达bFGF至少4周以上。结论：把组织工程学与分子生物学有机结合，使bFGF持续高效发挥作用，研制出具有良好生物学活性的组织工程化人工骨，为高质量地修复骨缺损，特别是治疗骨折不愈合、股骨头缺血性坏死等疾病奠定了良好的基础。     

组织工程骨-软骨复合组织修复兔膝关节部分缺损的实验研*

目的制备具备关节解剖形态的组织工程骨软骨,行原位移植修复兔关节大面积缺损,探讨组织再生方式及特点,为进一步研究提供研究基础。方法以兔耳原代软骨细胞和第三代成骨诱导的骨髓间充质干细胞为种子细胞,制备具有解剖形态的明胶-硫酸软骨素-透明质酸钠-明胶-陶瓷化骨软骨支架。分为复合细胞组﹙A﹚,无细胞组﹙B﹚和不修复组﹙C﹚。进行体内原位移植,术后不同时间进行HE染色,免疫组化染色及PCR检测。结果复合细胞组与其他两组相比,该组伴随支架吸收同时可以形成大量细胞外基质。而随着体内植入时间延长,不同组别间则出现了明显区别,从HE及免疫组化染色结果观察复合细胞组越来越具备正常骨-软骨组织学表现,而无细胞支架组则表现为纤维化改变。结论修复大面积的骨-软骨组织缺损,需要采用支架复合细胞的方式,单纯采用支架其修复效果是不可靠的。     

同种异体气管软骨脱细胞基质构建组织工程化气管的初步研究

目的 初步探寻同种异体气管软骨脱细胞基质与向软骨诱导的骨髓间充质干细胞(MSCs)共同构建组织工程化气管的可行性.方法 分离并诱导宿主犬MSCs向软骨细胞分化,通过内蛋白多糖含量测量及Ⅱ型胶原免疫组化染色观察初步诱导效果.使用曲拉通化学消化法对供体犬气管软骨进行脱细胞处理,根据消化时间分组,观察气管软骨脱细胞基质制备效果.将诱导后MSCs与同种异体气管软骨脱细胞基质分别进行体外与体内复合培养,组织学及电镜下观察诱导细胞的生长情况,以进行构建组织工程化气管可行性初步分析.结果 宿主犬MSCs软骨方向诱导后诱导组细胞培养液内蛋白多糖含量为(42.48±2.32)μg/ml,较未诱导组(19.62±1.30)μg/ml明显增高(p<0.01),诱导组细胞Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性.HE染色及扫描电镜均可见120小时组供体犬气管组织黏膜细胞及软骨细胞完全消失,软骨基质结构完整.体外联合培养7天内可见诱导后MSCs在脱细胞软骨基质表面生长,14天时细胞逐渐凋亡;体内联合培养可见诱导细胞在软骨基质浅层生长,但基质内部未见细胞成分生长,并无新生软骨形成.结论 使用曲拉通化学消化法可成功制备结构完整的同种异体气管软骨脱细胞基质,但作为构建组织工程化气管的支架材料,其空隙率和贯通性仍需进一步改进.     

软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损

背景：关节软骨缺损在临床上十分常见,随着分子生物学和组织工程学等学科的不断发展,为关节软骨缺损的修复提供了大量新的方法和思路,利用软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损成为目前骨科领域研究的热点。 目的：总结并讨论目前软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损的研究现状,综述应用软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损的研究进展。 方法：由第一作者应用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI：2000/2010)和Medline(1990/2010)数据库中的相关文章,检索词分别为“关节软骨缺损,软骨组织工程”和“articular cartilage defects (ACD),cartilage tissue engineering”,语言分别设定为中文和英文。共检索得文章786篇,从中选取相关文章44篇,从软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损过程中的种子细胞、支架材料和生物因子3个具体方面的研究进展进行归纳及总结。 结果与结论：支架、种子细胞和可调控细胞生长、增殖及分化的生物因子是软骨组织工程的3大要素。软骨组织工程方法主要包括利用体外培养、扩增后的种子细胞,将其种植于支架材料中,在相关调节因素的作用下形成组织工程化软骨,此方法已成为目前治疗关节软骨缺损的重要方法之一,并取得不错的疗效,但迄今为止尚未出现一种法被广泛认可的治疗方案。利用不同新型复合支架材料如修复治疗关节软骨缺损将成为今后研究的主要方向。     

CDMP1转基因间充质干细胞片修复兔软骨缺损

目的 探讨软骨源性形态发生蛋白-1(CDMP-1)转基因细胞片修复兔软骨缺损的能力.方法 腺病毒转染CDMP1基因至第4代兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)中,连续培养7～14 d后接种至温度敏感性培养皿中制备细胞片,real time PCR和Western blot法检测转基因细胞片的CDMP1及Ⅱ型胶原蛋白表达;用细胞片工程技术构建组织工程化细胞片并移植入兔甲状软骨缺损处修复软骨缺损.实验分:1)BMSCs细胞片组;2)转染As-CMV-eGFP细胞片组;3)转染As-CMV-hCDMP1-IRES-eGFP细胞片组.分别于术后4和8周检测工程化软骨的Ⅱ型胶原蛋白及蛋白多糖(GAG)表达.结果 检测到转基因细胞片中CDMP1的表达;所获得的工程化软骨免疫组化和阿利新蓝染色显示:A组Ⅱ型胶原蛋白和GAG表达阳性,B组和C组Ⅱ型胶原蛋白和GAG表达阴性(P＜0.05).结论 CDMP转基因细胞片具有较好的软骨分化活性,可有效地修复兔喉软骨缺损.     

去细胞异体神经的形态结构及移植后的组织相容性

目的:为面神经缺损寻找一种理想的异体神经移植物。方法:取Wistar大鼠胫神经,经Triton X-100和脱氧胆酸钠溶液进行化学去细胞处理。将处理后的神经行组织学染色和免疫组织化学染色;并行异体移植修复面神经缺损,观察其组织相容性。结果:去细胞神经为一中空的神经基质管,其中的细胞和髓鞘成分被有效清除,神经基底膜被保留;异体移植后无明显炎症反应,无排斥和吸收反应,能引导宿主轴突和Schwann细胞增殖。结论:去细胞异体神经移植物具有良好的仿生性和组织相容性,可能用于修复面神经缺损。     

间充质干细胞在组织工程气管中的研究进展

组织工程学通过细胞或组织重建,修复缺损组织并保留其生物功能,成为气管替代治疗的新途径.种子细胞、生长因子及气管支架材料是组织工程气管的三大要素,学者们一直在寻求理想的种子细胞.间充质干细胞(MSCs)是一种具有高度自我更新能力和多向分化潜能的干细胞,广泛分布于骨髓、脐带、脂肪组织、心肌组织、大脑、肌肉和皮肤等,可向骨、软骨、脂肪、神经等多种细胞定向分化.MSCs具有增殖能力强、分化范围广、免疫调节等功能特点,能够修复损伤的组织,有望成为应用于组织工程气管的理想种子细胞.旨在对MSCs在组织工程气管中的应用作一综述.     

以转染CDMP1基因的BMSCs修复软骨缺损

 目的 探讨CDMP1基因转染的骨髓间充质干细胞（BMSCs）负载于聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）支架上修复喉软骨缺损的能力,并对其修复效果做出初步评估。方法 用反转录聚合酶链式反应（RT-PCR）和免疫印迹法(Western blot)检测hCDMP1mRNA和蛋白的表达;用免疫组织化学方法检测Ⅱ型胶原蛋白(ColⅡ)以及糖胺聚糖(GAG)的表达;将转染前后的细胞支架培养体系移植入兔甲状软骨全层缺损处,从大体、组织学方面观察其对软骨缺损的修复作用。结果 腺病毒感染方法可以将外源hCDMP1基因成功转入BMSCs,并使其获得稳定表达;和对照组比较,转染hCDMP1基因的BMSCs分泌ColⅡ、GAG等软骨特异性基质的能力增强,有促进软骨分化趋势;转染细胞支架复合物可更加有效地修复喉软骨缺损。结论 转染hCDMP1基因的BMSCs/PLGA三维生物支架复合物移植动物体内可修复喉软骨缺损。