黄芪多糖/壳聚糖/聚乳酸为支架的组织工程骨修复牙周组织缺损的实验研究

目的 探讨以黄芪多糖／壳聚糖／聚乳酸（astragalus polysaccharides／chitosan／polylacticacid，AP／C／PLA）为支架的组织工程技术修复水平型牙周组织缺损的可行性。方法成年健康雄性杂种犬10只，体重13±2kg，以犬骨髓基质细胞（marrow stromalcells，MSCs）为种子细胞，分别与AP／C／PLA及C／PLA支架构建组织工程复合物。10只实验犬于双侧下颌第3、4前磨牙颊侧制备水平型牙周缺损模型。将牙周缺损模型随机分为4组（n=10）：A组，缺损直接龈瓣冠向复位缝合，作为空白对照；B组，缺损处植人AP／C／PLA和条件培养基，龈瓣冠向复位缝合，作为培养基对照；C组，缺损处复合植入C／PLA和MSCs，龈瓣冠向复位缝合，作为材料对照；D组，缺损处复合植入AP／C／PLA和Mscs，龈瓣冠向复位缝合，作为实验组。术后8周，分别收集牙周标本行大体观察、X线片及组织学观测。结果 体外诱导培养的MSCs表达1型胶原及碱性磷酸酶，具有成骨细胞活性。各组动物对手术耐受性好，术后观察期内未见支架材料暴露，伤口愈合良好。X线片检查可见，A组牙槽骨密度及高度无明显增加；B组骨密度有一定程度增加，根分叉处增高的牙槽骨量少，邻间牙槽骨无明显增加；C组骨密度增加，根分又处牙槽骨基本恢复原有高度，邻间牙槽骨增加不明显；D组骨密度明显增加，根分叉处和邻间牙槽骨基本恢复原有高度。组织学观察显示，与A组相比，D组形成更多的新生牙槽骨、牙周膜和牙骨质，且新生牙槽骨矿化程度高，骨板排列趋向规则，出现整齐同心圆状的哈佛系统，基本具备骨组织的正常结构；牙槽骨与牙周膜的连接面呈锯齿状，沿根面还可见薄层的牙骨质沉积；新生牙周膜纤维呈束状，排列较密集且呈方向性，类似Sharpey’s纤维。A、B、C、D组新生牙槽骨高度分别为0．83±0．30、1．46±0．55、2．67±0．26及2．90±0.41mm；新生牙骨质高度分别为0．78±0．45、1．30±0．60、2．29±0．18及2．57±0．22mm；新生结缔组织附着高度分别为0．80±0．22、1．33±0．34、2．23±0．42及2．64±0．27mm；各指标D组与A、B、C组比较，差异均有统计学意义（P〈0．05）。结论 以AP／C／PLA为支架材料构建的组织工程骨修复水平型牙周骨缺损可以获得部分牙周组织再生。     

胶原凝胶包埋软骨细胞复合聚磷酸钙纤维/左旋聚乳酸支架异体移植修复兔关节软骨缺损

目的探讨胶原凝胶包埋软骨细胞复合聚磷酸钙纤维／左旋聚乳酸(CPPf／PLLA)支架异体移植修复兔关节软骨缺损的有效性和可行性。方法将胶原凝胶包埋的软骨细胞接种CPPf/PLLA支架构建的复合物体外培养3周，行倒置显微镜和扫描电镜观察，并将复合物异体移植入兔关节软骨缺损，术后4、8、12周取材，从大体、组织学和Ⅱ型胶原免疫组织化学对再生软骨组织进行评价。结果复合物体外培养3周，细胞被大量基质包裹，在支架内分布均匀；新形成的组织为透明软骨样组织、表面光滑且与周围组织整合良好、基质内有Ⅱ型胶原分布。结论胶原凝胶包埋软骨细胞接种CPPf／PLLA支架的方法能提高细胞一支架复合物构建质量，胶原凝胶复合CPPf／PLLA支架可作为软骨细胞载体修复关节软骨缺损。     

鹿茸多肽诱导自体骨髓间质干细胞移植修复兔膝关节软骨缺损

目的探讨经鹿茸多肽(PAP)诱导的兔自体骨髓间质干细胞(MSCs)复合胶原膜(MCMG)对兔膝关节局部全层软骨缺损的修复作用。方法新西兰大白兔随机分成A,B,C3组,A组以PAP诱导后的自体MSCs和MCMG修复软骨缺损;B组以经转化生长因子β1(TGF-β1)诱导后的自体MSCs和MCMG修复软骨缺损;C组以自体MSCs和MCMG修复软骨缺损。分别于术后2、4和8周取材进行大体、组织学及免疫组织化学染色观察,根据关节软骨组织学计分标准进行评分。结果对术后8周大体及各阶段组织学形态评分结果显示:A组与B组修复差别无统计学意义(P>0.05),而A、B组明显优于C组(P<0.05)。结论经PAP诱导的兔自体MSCs/MCMG支架复合物可促进软骨缺损的快速修复,恢复软骨组织的结构和功能。     

胶原复合梯度TCP修复关节软骨的形态学观察

目的采用新型双向三维可降解生物活性材料胶原复合梯度TCP（collagen complexTCP，Col／TCP）对兔关节软骨缺损进行修复，并对再生软骨进行组织形态学观察。方法取30只成年大白兔，体重2．0～2．5kg，雌雄不限，于双侧股骨外侧髁制作关节软骨缺损模型。于右侧植入Col／TCP修复缺损，作为实验组，左侧不予处理作为对照组。术后4、6、8、12和24周分别处死6只动物，取股骨外侧髁关节面行大体、组织学、透射电镜及Ⅱ型胶原免疫组织化学染色观察。采用Wakitanifa法软骨组织形态学评分评价修复组织质量。结果大体观察：实验组术后4周，缺损区由白色组织完全充填，表面较光滑，有光泽；12周，修复关节软骨组织与周围正常软骨基本一致，且与关节下骨结合紧密；24周，再生软骨未见明显退变。对照组观察期内均未见软骨组织形成，缺损由纤维组织填充，修复组织表面粗糙，与正常组织界线清楚。实验组术后4、6、8、12和24周组织学评分分别为（7．60&#177;0．98）、（5．69&#177;0．58）、（4．46&#177;0．85）、（4．35&#177;0．12）、（4．41&#177;0．58）分，对照组分别为（10．25&#177;1．05）、（9．04&#177;0．96）、（8．96&#177;0．88）、（8．88&#177;0．68）、（8．66&#177;0．54）分；Ⅱ型胶原含量实验组分别为0．28％&#177;0．01％、0．59％&#177;0．03％、0．68％&#177;0．02％、0．89％&#177;0．02％和0．90％&#177;0．01％，对照组为0．08％&#177;0．02％、0、09％&#177;0．04％、0．11％&#177;0．03％、0．25％&#177;0．03％和0．29％&#177;0．01％；两组各指标比较差异均有统计学意义（P〈0．05）。透射电镜观察实验组可见典型软骨细胞，而对照组为粗大胶原纤维，细胞少见。结论双向三维可降解生物活性材料Col／TCP在动物体内可诱导关节软骨缺损后的软骨修复。     

兔自体细胞-载体复合物修复关节软骨缺损的实验研究

目的 研究兔MSCs向软骨细胞方向诱导后复合自体双相骨基质明胶(bone matrix gelatin,BMG)对膝关节软骨缺损的修复作用.方法 健康成年新西兰大白兔24只,雌雄不限,体重2～3 kg,随机分为A、B、C组,每组8只.取A组骨髓行原代培养,胰酶消化按12比例传至第5代,倒置相差显微镜观察细胞形态.取1、3、5代细胞绘制生长曲线.于第3代MSCs生长密集时加入TGF-a1 10 ng/mL、IGF-1 10 ng/mL、维生素C 50 ng/mL诱导8 d后倒置相差显微镜下观察,爬片行免疫组织化学及Mallory染色.取A组髂骨按Urist方法 制备双相BMG,将第3代经诱导8 d得到的种子细胞以5 X 106/mL密度接种于自体BMG制备细胞.载体复合物,体外培养3 d后扫描电镜观察.制作膝关节软骨直径3 mm,深3 mm的缺损模型,A组植入自体细胞.载体复合物,B组植入自体BMG,C组不作处理,第8、12周取材行大体观察、HE染色、免疫组织化学染色观察,Wakitani法组织学评分.结果 倒置相差显微镜观察MSCs原代细胞呈短梭形;传代细胞呈长梭形.传代细胞1～3 d增殖缓慢,3 d后增殖旺盛,7～8 d进入平台期,第3代增殖最为旺盛.诱导后MSCs细胞呈椭圆形,Ⅱ型胶原、S-100免疫组织化学染色阳性,Mallory染色胞浆蓝染.细胞-载体复合物扫描电镜观察BMG结构符合细胞载体要求,细胞种植于BMG后生长良好.动物实验大体观察A组术后8、12周缺损处均由透明软骨样组织修复,8周较12周表面稍凹陷;B、C组术后8、12周均为纤维样组织修复,表面凹凸不平.组织学观察HE染色A组术后8、12周修复组织与周围软骨组织结合良好,以圆形、椭圆形透明软骨样细胞为主,12周较8周细胞数多且大B、C组均为纤维样组织修复,12周较8周纤维样组织增厚.Ⅱ型胶原免疫组织化学染色A组术后8周呈阳性、12周呈强阳性;B、C组均无表达.Wakitani评分术后8周A、B、C组分别为(3.50±1.51)、(10.00±1.41)、(12.00±0.93)分,术后12周分别为(1.13±0.99)、(8.38±1.30)、(10.13±1.64)分,A组优于B、C组,B组优于C组,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 自体MSCs向软骨细胞方向诱导后,复合自体BMG对关节软骨缺损有较好的修复作用.     

β-TCP-透明质酸复合支架结合自体MSCs和rhBMP2修复兔关节软骨缺损的实验研究

目的探讨β-磷酸三钙（β—TCP）-透明质酸复合支架结合兔自体间充质干细胞（MSCs）和骨形态发生蛋白-2（rhBMP2）修复兔关节软骨缺损的实验效果。方法24只新西兰兔随机分为4组，于股骨髁关节面制备关节软骨缺损模型（每孔直径4mm，深度6mm）。实验组、对照组Ⅱ及对照组Ⅰ于关节缺损处分别植入β—TCP-透明质酸／MSCs/rhBMP2、β—TCP／MSCs／rhBMP2和β—TCP／MSCs不同组成的工程软骨，空白组不作处理。于术后12周对修复组织行大体、组织学及免疫组化观察。结果实验组能形成丰富的透明软骨样修复组织，与周围组织整合良好；对照组Ⅱ以不成熟透明软骨及纤维软骨为主，与周围组织分界略模糊；对照组Ⅰ以纤维软骨修复为主，与周围组织分界清；空白组无修复组织。Wakitani评分各组间差异均有统计学意义（P〈0．01），实验组明显优于其他组。结论应用β-TCP-透明质酸复合支架结合自体MSCs和rhBMR构建组织工程软骨，是一种较理想的修复关节软骨缺损的方法之一。     

自体软骨细胞移植修复猪膝关节软骨缺损的实验研究

目的评价传统和复层高密度培养（复层培养）的自体软骨细胞移植修复关节软骨缺损的效果。方法在8头猪16膝髌切迹上下共建立32个全层软骨缺损，右膝为空白和自体骨膜移植对照组，左膝为传统的自体骨膜覆盖下细胞注射移植组和自体骨膜覆盖下复层培养细胞移植组（上下缺损随机进入各对照和实验组）。术后5-6个月对缺损部位行大体、组织学、免疫组织化学检查。采用O’Driscoll软骨组织形态学评分评价软骨缺损的修复质量。结果四组的O’Driscoll软骨组织形态学评分分别为（3．14±1．95）分、（10．57±3．60）分、（16．29±2．63）分、（20．43±1．81）分，各组之间差异均有统计学意义（P〈0．01）。空白对照组缺损被少量的纤维组织覆盖；骨膜移植组被纤维组织和少量的纤维软骨修复，且与周围组织整合差。自体软骨细胞移植（注射组和复层培养组）缺损被塑形良好的修复组织覆盖，组织学、基质特殊染色示修复组织为纤维软骨和透明软骨，与周边软骨和软骨下骨整合良好。复层培养组修复组织的细胞形态、基质染色比注射细胞组更接近正常软骨。结论自体软骨细胞移植可成功修复全层关节软骨缺损。扩增后的软骨细胞经短期复层培养更有利于软骨缺损的修复。     

软骨脱细胞基质支架材料的软骨组织工程实验研究

目的应用软骨脱细胞基质作为支架材料，按照组织工程的原理再生软骨，为修复软骨缺损探索新的途径。方法取新西兰大耳白兔1只，体重2．4kg，按改良Courtman法对兔耳软骨行脱细胞处理后用于实验。选用纯种6月龄新西兰大耳白兔18只，雌雄不限，体重2．4～2．6kg。每只耳形成2处1cm&#215;1cm软骨缺损，按修复方式不同随机分为3组，每组24处缺损。A组，软骨脱细胞基质加软骨膜；B组，软骨脱细胞基质；C组软骨膜，作为对照。术后每日观察兔耳修复区的大体变化，并分别于4、12周每组处死3只动物，于修复区切取标本，行HE染色、藏红花红一奥尔新蓝染色、II型胶原基因探针原位杂交实验。结果术后4周内A、B组大体形态无明显改变；术后12周可见修复区轻度增厚，触摸时质地较正常软骨稍硬。C组术后2周，2只2处修复区形成痂皮，术后5周痂皮脱落形成穿孔。术后4周，A、B组HE染色可见软骨脱细胞基质周边有轻度的炎性细胞浸润，以淋巴细胞为主，未形成包囊，藏红花红．奥尔新蓝染色均阴性；C组软骨缺损处的软骨膜塌陷，无细胞增殖现象；各组修复区均未见II型胶原基因探针原位杂交显色。术后12周，A组HE染色示部分软骨脱细胞基质内有新生细胞，细胞排列不规律，ECM嗜碱性增强，藏红花红-奥尔新蓝染色呈阳性，II型胶原基因原位杂交显色示新生细胞内均有大片棕黄色阳性染色区域；B组HE染色示软骨脱细胞基质无吸收现象，周边无包囊，炎性细胞消失，藏红花红一奥尔新蓝染色呈阴性，未见II型胶原基因原位杂交显色；C组HE染色示近软骨断端处可见部分形成新生组织，藏红花红一奥尔新蓝染色呈阳性，II型胶原基因原位杂交显色可见棕黄色阳性染色细胞。结论脱细胞软骨可诱导软骨膜细胞向其中生长而重建软骨，软骨膜和脱细胞软骨复合移植是软骨组织工程的另一种选择。     

骨髓基质细胞与几丁质复合移植修复关节软骨缺损的实验研究

目的 :探讨骨髓基质细胞 (MSCs)与几丁质复合移植对关节软骨缺损的修复效果。方法 :分离兔骨髓基质细胞并体外培养增殖后 ,与几丁质无纺网复合培养 ;制作兔膝关节软骨全层缺损模型 ,分别用MSCs 几丁质复合物移植、单纯几丁质移植及空白对照组 ,术后第 4、 8、 12、 16周处死动物 ,大体观察并做组织形态学观察。结果 :几丁质 MSCs组术后 16周关节软骨缺损其修复组织表面与正常软骨完全相同 ,软骨及软骨下骨修复 ;单纯几丁质移植组为透明软骨修复 ,表面不平整 ,细胞排列不规则 ,软骨下骨基本修复 ;空白对照组术后各期均为纤维组织修复。结论 :MSCs与几丁质复合移植对关节软骨缺损有较好的修复效果     

核心结合因子α1基因修饰骨髓间充质干细胞对骨缺损的修复研究

目的 探讨以核心结合因子α1（core-binding factor a1，Cbfa1）基因修饰骨髓间充质干细胞（marrow mesenchymal stem cells，MSCs）作为种子细胞，与猪脱细胞骨基质材料复合构建组织工程骨修复兔桡骨缺损的可行性。方法选择3月龄日本大白兔40只，建立桡骨1．2cm缺损模型，根据不同的修复方式分成4组。A组：Cbfa1基因修饰MSCs与脱细胞骨基质材料复合后修复；B组：未行基因修饰的MSCs与脱细胞骨基质材料复合后修复；C组：单纯脱细胞骨基质支架材料修复；D组：空白对照，不作任何植骨处理。术后4、8和12周分别行大体、X线片和组织学观察评价修复效果，并对修复后桡骨进行生物力学检测。结果大体观察至术后12周取材时，A组原骨缺损植骨区新生骨成熟度好、饱满、质硬；B组植骨区有骨性连接，质软；C组可在植骨区发现少量骨性连接；D组形成骨不连。X线片和组织学观察示：术后4、8周A组支架材料降解、新骨生成及髓腔再建优于其它3组。术后12周A组支架材料完全降解，新骨塑形完成，骨髓腔通畅，皮质骨改建成正常的板层骨结构；B组缺损区近端部分骨髓腔塑形再通；C组截骨两端骨痂向植骨中长入，髓腔塑形不明显；D组纤维组织充填，形成骨不连。以前述各组健侧桡骨为正常对照组（仍为D组），余分组同前，行破坏压缩载荷检测，结果示12周后A、B组与D组比较差异无统计学意义（P〉0．05），而C组与D组比较差异有统计学意义（P〈0．01）。结论Cbfa1基因修饰MSCs与脱细胞骨基质材料复合构筑的组织工程骨可较好地修复兔桡骨址螺     

自体骨髓间充质干细胞复合胶原膜修复兔膝关节全层软骨缺损的实验研究

目的研究自体骨髓间充质干细胞(m esenchym a l stem ce lls,M SC s)复合胶原膜(m ed ica l co llagenm em brane of gu ided tissue regeneration,M CM G)对兔膝关节局部全层软骨缺损的修复作用。方法实验动物选用健康的新西兰大白兔27只,3~4月龄,体重2.1~3.4 kg,每只抽取自体骨髓3~4 m l,体外分离培养后以5.5×108/m l密度种植于M CM G支架上体外培养48 h,制成M SC s/M CM G复合物,将以上27只实验动物手术制成双膝关节、股骨内髁负重区及滑车全层软骨缺损模型后,随机分成A、B、C 3组,每组各9只。A组双侧股骨内髁负重区、滑车软骨缺损处植入M CM G/M SC s复合物;B组植入单纯M CM G;C组不作任何植入,为空白组,分别于术后4、8和12周各处死3只,取材进行大体、组织学及免疫组织化学染色观察,根据关节软骨组织学半定量评分标准进行评分。结果A组术后4周即可重建关节骨软骨缺损;修复软骨在观察期内逐渐变厚,在12周内始终保持关节面及软骨下骨结构完整,为透明软骨样修复,表面光整,与周围软骨色泽相近;而B组和C组12周时仍为纤维软骨样修复,色泽浅黄,呈虫蚀样改变,仍有空洞。A组糖胺多糖及Ⅱ型胶原表达呈阳性,B、C组则明显减少。术后4、8和12周各组组织学半定量评分及术后12周大体结果显示:股骨内髁负重区与滑车修复对比差异无统计学意义(P>0.05),A组明显优于B组和C组(P<0.05);B组优于C组(P<0.05)。结论自体M SC s复合M CM G在体内环境下可形成透明软骨修复兔膝关节全层软骨缺损。M CM G符合组织工程软骨基质材料的基本要求,有望成为一种理想的用于关节全层软骨缺损修复的软骨组织工程载体材料。     

"双相"组织工程软骨修复兔关节骨软骨缺损

目的探讨“双相”异体骨基质明胶（bonematrixgelatin,BMG）作为组织工程软骨载体,与同体骨髓间充质干细胞（marrowmesenchymalstemcells,MSCs）结合,构建组织工程软骨修复兔关节骨软骨缺损的效果。方法4月龄新西兰兔32只,雌雄不限,体重2～3kg。①体外实验：取5只新西兰兔,处死后取髂骨和四肢骨,制备一侧松质骨,一侧皮质骨的“双相”异体BMG载体,扫描电镜观察。另取新西兰兔18只,抽取骨髓,分离MSCs并诱导成软骨分化;将诱导而来的软骨前体细胞与“双相”BMG载体复合构建组织工程软骨,分别于1、3和5周取材行Masson、PAS染色和扫描电镜观察。②体内实验：将抽取骨髓的18只及余下的9只新西兰兔制成双侧股骨内髁骨软骨缺损模型,将前期制备的组织工程软骨同体植入18只兔的右股骨内髁骨软骨缺损（A组）,左侧缺损移植异体BMG（B组）,其余9只双侧软骨缺损未予处理作为空白对照（C组）,分别于术后1、3和6个月取材,行大体、组织学和Ⅱ型胶原mRNA原位杂交观察,改良Wakitani法评分,比较各组修复效果差异。结果①体外实验：“双相”BMG松质骨面孔隙大小100-800μm,细胞于其中增生,形成富含细胞的软骨层;皮质骨面孔隙大小10～40pm,细胞层状覆盖于其表面,可作为起支撑作用的软骨下骨。②体内实验：A组术后1个月即可重建关节骨软骨缺损;修复软骨在观察期内逐渐变薄,但在6个月内始终保持关节面及软骨下骨结构完整。B、C组未能修复缺损,缺损周边软骨磨损加剧。改良Wakitani评分显示A组在3个时间点的各项评分结果,除6个月软骨厚度外,其它指标均优于B、C组,且差异有统计学意义（P〈0．01）。Ⅱ型胶原mRNA原位杂交显示,A组缺损区修复组织中细胞阳性染色率明显高于B、C组,且差异有统计学意义（P〈0．01）。结论“双相”异体BMG可作为组织工程软骨载体材料,其结合自体MSCs诱导的软骨前体细胞制备的组织工程软骨,可修复兔关节软骨和软骨下骨。     

Repairing articular cartilage defects with tissueengineering cartilage in rabbits

Objective: To investigate the effect of cancellous bone matrix gelatin ( BMG ) engineered with allogeneic chondrocytes in repairing articular cartilage defects in rabbits. Methods: Chondrocytes were seeded onto three-dimensional cancellous BMG and cultured in vitro for 12 days to prepare BMG-chondrocyte complexes. Under anesthesia with 2.5% pentobarbital sodium (1ml/kg body weight), articular cartilage defects were made on the right knee joints of 38 healthy New Zealand white rabbits (regardless of sex, aged 4-5 months and weighing 2. 5-3 kg) and the defects were then treated with 2. 5% trypsin. Then BMG-chondrocyte complex ( Group A, n = 18 ), BMG (Group B, n = 10), and nothing (Group C, n = 10) were implanted into the cartilage defects, respectively. The repairing effects were assessed by macroscopic, histologic, transmission electron microscopic ( TEM ) observation, immunohistochemical examination and in situ hybridization detection, respectively, at 2, 4, 8, 12 and 24 weeks after operation. Results: Cancellous BMG was degraded within 8 weeks after operation. In Group A, lymphocyte infiltration was observed around the graft. At 24 weeks after operation, the cartilage defects were repaired by cartilage tissues and the articular cartilage and subchondral bone were soundly healed. Proteoglycan and type II collagen were detected in the matrix of the repaired tissues by Safranin-O staining and immunohistochemical staining, respectively. In situ hybridization proved gene expression of type II collagen in the cytoplasm of chondrocytes in the repaired tissues. TEM observation showed that chondrocytes and cartilage matrix in repaired tissues were almost same as those in the normal articular cartilage. In Group B, the defects were repaired by cartilage-fibrous tissues. In Group C, the defects were repaired only by fibrous tissues. Conclusions: Cancellous BMG can be regarded as the natural cell scaffolds for cartilage tissue engineering. Articular cartilage defects can be repaired by cancellous BMG engineered with allogeneic chondrocytes. The nature of repaired tissues is closest to the normal cartilage. Local administration of trypsin can promote the adherence of repaired tissues to host tissues. Transplantation of allogeneic chondrocytes has immunogenicity, but the immune reaction is weak.     

自体骨髓基质细胞复合支架材料修复兔尺骨干节段骨缺损的实验研究

目的探讨组织工程骨的体内血管化情况和修复大节段骨缺损的能力。方法采用骨髓穿刺、密度梯度离心的方法获取兔骨髓基质细胞，经体外诱导分化，接种到聚磷酸钙纤维／L-聚乳酸／胶原(CPPF／PLLA／Collagen)支架材料上，植入自体尺骨中下段1．5cm长的骨膜骨缺损区，对照组为缺损区单纯植入CPPF／PLLA／Collagen，术后观察12周。结果术后4周缺损区为新生骨样组织充填，血循环丰富，12周时形态结构已接近正常骨组织；随修复时间延长，修复组织的力学性能逐渐增强。结论骨髓基质细胞与CPPF/PLLA／Collagen复合物具有较强的成骨能力，有望成为修复骨缺损的治疗方法。     

利用脂肪干细胞构建软骨修复兔膝关节软骨缺损的初步研究

目的 利用兔同种异体软骨脱细胞基质支架和脂肪干细胞体外构建组织工程软骨,探讨其修复关节软骨损伤的可行性.方法 将新西兰大白兔的脂肪干细胞与软骨脱细胞基质支架复合,于软骨细胞方向诱导培养基中培养两周,构建组织工程软骨.兔24只随机分为A、B、C 3组, A组关节软骨缺损处置入经诱导的脂肪源干细胞复合软骨基质支架, B组缺损处只置入软骨基质支架, C组软骨缺损处不做任何处理.分别于术后第12周处死动物,修复处行大体、组织学、Ⅱ型胶原免疫组化染色和透射电镜检测.结果 A组软骨缺损处被类软骨组织填充,修复区表面光滑;Ⅱ型胶原免疫组化染色和甲苯胺蓝染色阳性;电镜下可见软骨陷窝内有细胞结构存在,且有大量均匀颗粒状细胞分泌基质成分存在,细胞周围大量胶原纤维.B组软骨缺损处为纤维组织状物填充,C组软骨缺损处无修复组织填充.结论 脂肪干细胞与软骨脱细胞基质复合并向软骨诱导后可良好地修复关节软骨缺损,具有替代正常软骨的潜力.     

应用骨形态发生蛋白(BMP)修复关节软骨缺损的实验研究

目的探讨关节软骨全层缺损应用骨形态发生蛋白修复的效果。方法于2004年5月至2005年12月,30只新西兰种成年兔随机分为A,B,C三组,每只兔子左膝股骨髁间凹做一大小为4mm×5mm×2.5mm的全层关节软骨缺损。A,B组缺损内分别填充骨形态发生蛋白/纤维蛋白胶(BMP/FG)及FG,C组为空白。术后28周对缺损修复情况行大体形态、组织学和电镜观察。结果BMP/FG组,缺损组织以透明软骨修复,接近正常组织,而FG组和空白组则以纤维组织修复为主。结论BMP/FG能较好的完成关节骨软骨全层缺损的修复,并随着时间的延长修复的软骨越接近正常软骨,但修复软骨缺损的组织与邻近正常软骨组织连接性仍不是十分理想。     

骨髓间质干细胞复合多孔磷酸钙陶瓷修复兔颅骨缺损的研究

目的探讨以骨髓间质干细胞(MSCs)作为种子细胞、β-磷酸三钙(β-TCP)多孔生物陶瓷作为支架材料构建组织工程化人工骨，修复兔实验性颅骨标准缺损的可行性。方法选择5月龄新西兰大白兔34只，制作颅骨标准缺损后分成3组。A组(n=20)：分离培养兔同胎异体MSCs。体外扩增后接种到预制的β-TCP多孔生物陶瓷材料上，细胞-材料复合体经体外孵育后，无菌条件下植入颅骨缺损；B组(n=10)：采用单纯β-TCP材料修复兔颅骨缺损；C组(n=4)：兔实验性颅骨标准缺损区未做骨修复。术后6周和12周分别处死动物、取材，进行缺损区大体、组织学、组织化学和免疫组织化学分析。结果颅骨缺损处A组术后6周表面肉眼可见骨样组织形成，组织学提示材料部分降解，未降解吸收的材料孔洞内广泛分布着新生骨组织，成骨细胞外基质丰富，I型胶原染色阳性；术后12周，支架材料几乎完全降解，缺损区被新生骨组织所取代。B组术后6周，可见从缺损区边缘有新生骨组织向支架材料内长入，支架材料部分吸收；术后12周，可见从缺损区边缘长入到支架材料内的新生骨组织逐渐增多，但材料的中心部位未发现新生骨形成。C组术后12周，仅见少量骨组织从缺损区边缘向缺损区内长入，缺损中央大部分区域未得到修复。结论体外培养扩增的兔MSCs在不添加外源性生长因子的情况下，与pTCP复合植入后可以在体内诱导、分化为成骨细胞，并能够对标准的颅骨缺损进行有效的修复，可进一步推广应用。     

兔骨髓间充质干细胞复合纳米羟基磷灰石/左旋聚乳酸修复兔软骨缺损的实验研究

目的评价兔骨髓间充质干细胞复合纳米羟基磷灰石/左旋聚乳酸(Nano-HA/PLLA)修复兔膝关节全层软骨缺损的效果。方法体外分离培养兔骨髓间充质干细胞(rBMSCs),取第3代将其与Nano-HA/PLLA在体外构建组织工程软骨(tissue engineering cartilage,TEC)。将18只新西兰大白兔股骨内髁关节面造一直径4.5 mm、深度5 mm的软骨缺损模型,随机分成3组,即实验组、支架组和空白对照组,每组6只,分别予复合细胞的Nano-HA/PLLA、Nano-HA/PLLA及空白填充。术后12、24周取材行大体标本、组织学、免疫组织化学观察及Wakitani组织学评分。结果实验组显示缺损有骨软骨组织形成,软骨下骨基本达到生理整合,组织学及免疫组化显示有大量细胞外基质形成;支架组及对照组显示出有限的再生重建。以上三组12周Wakitani组织学评分分别为5.5±1.401,9.3±1.304和10.2±1.052,24周时为2.2±0.837,7.4±1.144和8.2±1.225,两个时间点实验组均优于支架组及空白组,差异有统计学意义(P<0.05);且实验组24周时优于12周(P<0.05)。结论复合骨髓间充质干细胞的多孔Nano-HA/PLLA能提高成年兔膝关节承重部的骨软骨缺损的修复。