软骨细胞与骨髓基质细胞共培养裸鼠体内构建软骨组织的实验研究

目的：探讨软骨细胞在裸鼠体内促进骨髓基质细胞（BMSCs）向软骨分化并形成软骨组织的可行性。方法：从SD大鼠中分别分离出BMSC和软骨细胞进行体外培养。收集软骨细胞培养上清液,作为BMSCs诱导液从第2代开始进行诱导分化,7天后取出标本,免疫组织化学检测软骨特异性Ⅱ型胶原表达,RT-PCR检测Ⅱ型胶原和aggrecan的mRNA表达。SD大鼠BMSCs与软骨细胞按一定比例（7：3）混匀,取5.0×107个混合细胞/ml的各组细胞悬液接种至壳聚糖生物材料,体外培养一周后植入裸鼠皮下,相同数量的单纯软骨细胞或BMSCs同样方法植入,分别作为阳性对照及阴性对照,1.5×107个软骨细胞同样植入作为低浓度软骨细胞对照。各组均8周后取材检测。结果：经诱导后的大鼠BMSCs的Ⅱ型胶原免疫组化检测阳性,RT-PCR检测Ⅱ型胶原和aggrecanmRNA呈阳性表达;混合细胞组及阳性对照组均形成了成熟的软骨,组织学可见成熟软骨陷窝、异染基质及Ⅱ型胶原表达;BMSCs组仅形成了纤维性组织;低浓度软骨细胞组在局部形成了少量软骨。结论：软骨细胞能在一定程度上提供软骨形成的微环境,诱导BMSCs在裸鼠体内向软骨组织分化并形成软骨组织。 还原     

软骨细胞和骨髓间质干细胞混合培养构建组织工程软骨的实验研究

目的 探讨软骨细胞和骨髓间质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)混合培养对构建组织工程软骨的影响,并确定两者的最佳比例.方法 体外分离培养兔(1月龄)关节软骨细胞和BMSCs,按不同比例(软骨细胞和BMSCs的浓度比为:4:1、2:1、1:1、1:2、1:4及单纯软骨细胞)混合培养一代.以4×107/ml的细胞终浓度接种40μl于聚乳酸-羟基乙酸共聚物[poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA:4mm×4mm×2mm),静态培养2 d,然后移至周期性压力场(压力0～200 kPa,频率:0.1 Hz,时间:8 h/d)培养3周.收获组织工程软骨行大体观察,组织切片,定量检测糖胺聚糖(glyeosaminoglycans,GAGs)含量、DNA含量及Ⅱ型胶原染色面积.结果 软骨细胞和BMSCs混合培养组与单纯软骨细胞组相比,体积较大,表面光滑,有弹性,有光泽.组织学检查显示混合培养组结构致密,细胞外基质分布更均匀,其中软骨细胞和BMSCs的浓度比为2:1组可见软骨陷窝.混合培养组的Ⅱ型胶原染色面积、GAGs含量、DNA含量高于单纯软骨细胞组,其中软骨细胞和BMSCs的浓度比为2:1组含量最高,与其他比例混合组比较,差异有统计学意义.结论 软骨细胞和BMSCs混合培养能提高组织工程软骨的质量,其中以软骨细胞和BMSCs的浓度比为2:1最佳.     

力学刺激促进软骨细胞与骨髓基质干细胞共培养体外软骨分化

目的：研究不同的应力刺激对软骨细胞与骨髓基质干细胞（BMSCs）共培养体外构建组织工程化软骨的影响。方法：分离、培养、扩传兔MSCs及软骨细胞,二者按7：3比例混和,以5．0×107／ml的细胞密度接种于聚羟基乙酸（PGA）支架上,一周后根据不同的施加力分为4组：离心组、摇床组、搅拌组,静止培养作为对照组。6周后取材行相关检测。结果：三受力组形成的细胞材料复合物基本保持原来的体积与外形。HE染色结果显示大量成熟软骨陷窝形成,细胞外基质沉积均匀;Safranin-O及甲苯胺兰染色显示有大量的GAG形成,免疫组化检测II型胶原表达强阳性。三受力组标本组织湿重、体积、GAG含量等指标均优于对照组。结论：力学刺激有利于促进少量软骨细胞与BMSCs共培养体外软骨分化;并在三维支架材料上构建组织工程化软骨。     

软骨细胞诱导骨髓基质细胞体内软骨形成

目的探讨软骨细胞在体内非软骨形成部位促进骨髓基质细胞(BMSCs)向软骨分化并形成软骨的可行性。方法猪BMSCs与软骨细胞按一定比例(6∶4或7∶3)混匀,取2.5×107个混合细胞悬浮于0.5ml30%Pluronic溶液后注射到裸鼠皮下(n=6)。相同数量的单纯软骨细胞或BMSCs同样方法注射,分别作为阳性对照及阴性对照,0.75×107个软骨细胞同样注射作为低浓度软骨细胞对照。各组均8周后取材检测。结果混合细胞组及阳性对照组均形成了成熟的软骨。组织学可见成熟软骨陷窝、异染基质及Ⅱ型胶原表达。两组新生软骨糖胺多糖(GAG)含量差异无统计学意义(P>0.05),两混合组平均湿重分别为(320±48)mg和(294±37)mg,均达到阳性对照组70%以上。BMSCs组仅形成了纤维性组织,低浓度软骨细胞组在局部形成了少量软骨,但新生软骨平均湿重低于阳性对照的30%。结论上述结果提示软骨细胞能诱导BMSCs在体内非软骨形成部位向软骨分化并形成软骨组织。     

异体软骨细胞诱导骨髓基质细胞成软骨分化的量效关系

目的 探讨利用异体软骨细胞作为诱导因素,与骨髓基质细胞(BMSCs)共培养体外构建软骨复合物的可行性,以及两种细胞混合比例与构建软骨质量的量效关系.方法 体外分别培养扩增BMSCs与异体软骨细胞,软骨细胞与BMSCs的混合比例分别为1:9(A组)、2:8(B组)、3:7(C组)、100%软骨细胞(D组)、100%BMSCs(E组),以5.0×107/ml的细胞终浓度接种于聚羟基乙酸 (PGA)材料支架上培养,各组标本均于体外培养6周后取材,通过大体观察、糖胺聚糖(GAG)含量测定、组织学以及免疫组织化学等方法检测组织工程化软骨形成的情况.结果 各组细胞均与材料黏附良好,C、D两组标本基本保持原有的大小和形状,外观洁白、光滑类似软骨组织;组织学显示两组均有连续的软骨陷窝样结构形成,免疫组织化学显示有大量Ⅱ型胶原沉积.定量结果显示,C组的GAG含量达到D组的70%以上.其他各组培养物体积明显缩小,组织学及免疫组织化学显示软骨样组织形成不佳.结论 异体软骨细胞与BMSC共培养可以构建出较好的软骨组织,表明软骨细胞对BMSCs发挥诱导作用,但是软骨细胞必须达到一定的数量要求.     

犬骨髓基质干细胞体外定向分化为软骨细胞

目的 体外诱导犬骨髓基质干细胞(BMSCs)定向分化为软骨细胞，探讨体外诱导成软骨的方法和条件。方法 自犬肋骨取骨髓2～3ml，体外行原代和传代培养扩增，顺序加入碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和转化生长因子β1(TGF-β1)，以培养瓶内较高细胞浓度培养，诱导BMSCs分化为软骨细胞。甲苯胺蓝、阿新蓝染色检测软骨基质的分泌，免疫组织化学染色检测软骨特异性Ⅱ型胶原表达。结果 诱导的软骨样细胞甲苯氨蓝异染性、阿新蓝染色阳性；Ⅱ型胶原免疫组织化学检测阳性。结论 应用bFGF和TGF-β1体外可以诱导犬BMSCs分化为软骨细胞，诱导的软骨细胞可作为软骨组织工程较理想的种子细胞。     

软骨细胞诱导骨髓基质细胞构建软骨的体内外比较

目的 应用软骨细胞诱导骨髓基质细胞(Bone Marrow Stromal Cells,BMSCs)体外构建软骨,比较其体内植入前后软骨相关生物学特性的差异,探讨共培养构建软骨临床应用的可行性.方法 体外分别培养扩增猪关节软骨细胞和BMSCs,两者按2:8比例混合(软骨细胞:BMSC),以5.0×107/ml的细胞终浓度接种于聚乳酸包埋的聚羟基乙酸支架,体外培养8周后部分标本植入裸鼠皮下,再经体内8周后取材.通过大体观察、糖胺聚糖含量(GAG)测定、生物力学测试、组织学,以及免疫组化等方法对体内植入前后标本的软骨相关生物学特性进行比较.结果 体外培养8周时,所有标本均形成了软骨样组织,但质地较软,组织结构相对较为松散.体内植入8周后,共培养构建软骨能维持良好的软骨外观,而且GAG含量及弹性模量均明显高于体外标本(p＜0.01),组织学及免疫组化显示体内标本的组织结构致密,基质及Ⅱ型胶原显色程度均明显强于体外标本.结论 软骨细胞诱导BMSCs构建的软骨在体内皮下环境中能维持良好的软骨特性,而且植入体内后能继续向成熟软骨发育.     

膨体聚四氟乙烯（ePTFE）内支撑组织工程软骨的构建实验研究

目的：探讨骨髓间充质干细胞和软骨细胞混合培养体外构建ePTFE软骨复合体的可能性。方法：实验组：分离、获取、扩增兔骨髓间充质干细胞和软骨细胞,二者按7：3比例混和,接种到以膨体聚四氟乙烯（ePTFE）为内支撑外裹聚羟基乙酸（PGA）支架上,体外培养8周后,行大体、组织学、Ⅱ型胶原免疫组织化学和生物化学检测。对照组：利用实验组支架单纯接种骨髓间充质干细胞行体外培养。结果：实验组：体外培养8周后形成形态良好的软骨样组织复合体,组织学可见成熟软骨陷窝、异染基质、Ⅱ型胶原表达阳性。对照组：无软骨形成。结论：兔骨髓间充质干细胞和软骨细胞混合培养,可以在体外构建出特定形状、结构组织学良好的ePTFE软骨复合体。     

残耳软骨细胞与脂肪干细胞共培养体内构建软骨的实验研究

目的验证残耳软骨细胞与脂肪来源的间充质干细胞(Adipose derived stem cells,ADSCs)共培养,体内构建软骨的可行性。方法分离培养同一先天性小耳畸形患者来源的残耳细胞及脂肪干细胞。24只裸鼠随机分为4组:①实验组,接种残耳软骨细胞及脂肪干细胞,两种细胞以1∶1比例混合,细胞浓度为5.0×107 cells/mL;②对照组1,接种单纯残耳软骨细胞,细胞浓度为5.0×107 cells/mL;③对照组2,接种单纯ADSCs,细胞浓度为5.0×107 cells/mL;④对照组3,接种单纯残耳软骨细胞,细胞浓度为2.5×107 cells/mL。每组接种6只裸鼠,每只接种0.2 mL。体内培养10周后取材。通过对新生组织的大体观察、测量湿重、糖胺多糖含量测定、组织学及免疫组化染色等方法对各组新生软骨进行比较。结果实验组、对照组1与对照组3产生不同组织量的软骨样组织,对照组2形成纤维样组织;实验组平均湿重及糖胺多糖含量达到对照组1的88%以上,对照组3平均湿重低于对照组1的40%;HE染色示实验组、对照组1与对照组3的标本均有软骨陷窝形成,对照组2未见软骨陷窝形成;Ⅱ型胶原免疫组化染色示实验组、对照组1与对照组3均可见Ⅱ型胶原表达;对照组2未见Ⅱ型胶原表达。结论体内共培养条件下,残耳软骨微环境可有效促进脂肪干细胞向软骨方向分化,残耳软骨细胞与脂肪干细胞共培养体内构建软骨具备可行性。     

软骨细胞三维培养扩增与液态凝胶复合构建软骨的实验研究

目的通过在微载体上进行三维培养扩增软骨细胞,并结合液态胶原构建组织工程软骨。方法比较兔软骨细胞在单层培养与微载体上进行三维培养扩增软骨细胞的保持表型能力。幼兔软骨细胞分别进行单层和微载体三维培养扩增,并进行体外球型培养评价软骨细胞保持表型能力和糖胺多糖的定量生化分析。三维培养扩增软骨细胞与液态鼠尾胶原复合构建组织工程软骨,分别以低细胞密度（2×10^6个／mL）和高细胞密度（1．2×10^7个／mL）两种细胞密度接种,培养14d后通过组织学特种染色鉴定构建组织特性。结果微载体培养的软骨细胞可以保持良好活力和保持表型能力,与单层培养体系相比较,细胞糖胺多糖的定量生化分析的差异具有统计学意义（P〈0．05）。三维培养扩增软骨细胞复合液态鼠尾胶原构建组织工程软骨,体外14d后发现高细胞密度接种时可形成形态稳定的软骨组织。组织学染色显示为透明软骨样组织。结论在微载体上进行三维培养扩增软骨细胞可以加强细胞保持表型能力。软骨细胞与液态胶原合成后,以高细胞密度（1．2×10^7个／mL）可以在体外形成形态稳定的组织工程软骨。     

细胞间直接接触诱导BMSC软骨分化的初步研究

目的探讨细胞间直接接触是否能够单独诱导骨髓基质干细胞(Bone Marrow Stromal Cells,BMSC)软骨分化。方法体外培养扩增猪BMSC与关节软骨细胞,将1.0×106的细胞总量以2000r/min离心8min,制成细胞团块,即Pellet培养。实验分为5组,实验组:经0.5%多聚甲醛固定的软骨细胞与BMSC以1∶1混合;对照组1:同等数量的未经多聚甲醛固定的软骨细胞与BMSC1:1共培养制成Pellet;对照组2:同等数量的单纯软骨细胞制成Pellet;对照组3:同等数量的单纯BMSC制成Pellet;对照组4:同等数量的单纯经多聚甲醛固定的软骨细胞制成Pellet。每3天换液一次,每组3例。培养4周后,以大体观察、组织学、免疫组织化学、RT-PCR等方法对Pellet进行全面评价。结果培养4周后,实验组形成的Pellet,明显缩小,形状略不规则,颜色灰暗,柔软且没有弹性,组织学检测提示主要为纤维性成分及死细胞样结构,Safranin O染色及Ⅱ型胶原免疫组化均为阴性,RT-PCR检测未表达Ⅱ型胶原。对照组1和对照组2均形成圆盘状组织块,表面光滑,触之有一定弹性,组织学检测软骨陷窝形态规则,Safranin O染色及Ⅱ型胶原免疫组化均有阳性表达,RT-PCR检测Ⅱ型胶原高表达。对照组3的组织块明显收缩,呈褐色,无弹性。对照组4,细胞松散,不能形成Pellet。对照组3和4的各种软骨特异性相关检测均为阴性。结论细胞间直接接触不能够单独诱导BMSC向软骨分化,不是软骨细胞与BMSC混合共培养中发挥诱导作用的主要因素。     

胎猪BMSC体外构建软骨的实验研究

目的比较胎猪骨髓间充质干细胞（Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells,BMSCs）和成年猪BMSCs构建软骨能力的差异,寻找合适的同种异体组织工程软骨种子细胞来源。方法通过剖腹产手术获得胎龄为70 d的胎猪,胎猪骨髓液贴壁培养获得胎猪BMSCs;抽取成年猪骨髓液,经贴壁培养法获得成年猪BMSCs。两种细胞体外扩增培养后,观察第3代细胞形态,并进行成骨、成脂和成软骨诱导。分别取两种细胞以1×108 cells/mL的细胞终浓度,接种于聚乳酸包埋的聚羟基乙酸支架,体外诱导培养8周后取材。通过大体观察、糖胺聚糖（GAG）含量测定、总胶原含量测定、组织学,以及免疫组化等方法,对两种细胞构建的组织工程软骨的相关生物学特性进行比较。结果胎猪BMSCs比成年猪BMSCs具有更好的增殖和成骨、成脂和成软骨能力。胎猪BMSCs构建的软骨有良好的软骨外观,而且GAG含量和总胶原含量均高于成年猪BMSCs构建的软骨（P<0.01）。组织学和免疫组化显示,胎猪BMSCs构建的软骨组织结构致密,基质及Ⅱ型胶原显色程度均明显强于成年猪BMSCs构建的软骨。结论胎猪BMSCs是组织工程软骨较好的种子细胞来源。     

骨髓基质干细胞软骨化诱导过程中细胞外基质成分的动态性变化

目的：根据软骨细胞外基质的成分不同,将软骨分为透明软骨、弹性软骨和纤维软骨三种类型。用骨髓基质细胞构建的软骨组织到底是哪一种类型或者更偏向于哪一种类型的软骨是一直被问及的问题。方法：本实验利用组织学的方法对用羊骨髓基质干细胞体外构建的不同时间点的组织工程化软骨进行了分类和评价。结果：经组织学染色发现：在诱导的初期（第一周）纽织更偏向于纤维软骨,而从第二周开始组织逐渐向透明软骨转化,至第4周逐渐形成成熟的透明软骨样组织。结论：骨髓基质干细胞在软骨形成过程中细胞外基质呈动态性变化。     

以骨髓基质干细胞构建带内支撑的组织工程化软骨

目的 探讨构建特定形态带内支撑组织工程化软骨的医用假体的可能性.方法 以直径3 mm、长5 mm的圆柱状多孔高密度聚乙烯(Medpor)外裹厚1 mm的聚羟基乙酸为支架,将体外培养的骨髓基质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs).按10×107/ml的细胞浓度均匀接种于支架,常规培养液培养5 d后,用含诱导因子的培养液立体诱导4周,同时以相同浓度的软骨细胞和BMSCs分别接种,常规体外培养4周作为阳性对照组和阴性对照组,分别种植于裸鼠皮下,4、8周后取材,行大体观察、组织学、组织化学、免疫组化及糖氨聚糖(GAG)定量等检测.结果 各组细胞均与材料粘附良好.实验组和阳性对照组均形成了大体形态良好的Medper-软骨复合体,内部的Medper与外层软骨结合紧密.组织学可见成熟软骨陷窝并渗入Medper孔隙内部、异染基质及Ⅱ型胶原表达,实验组GAG含量4、8周时分别为(5.13 ±0.32)mg/g、(5.37±0.12)mg/g.结论 以BMSCs作为种子细胞可于体内构建特定形态、组织学良好的Medpor-软骨复合体.     

软骨细胞与骨髓基质细胞共培养体外构建软骨组织的实验研究

目的 探讨利用软骨细胞提供的软骨微环境诱导骨髓基质细胞(BMSC)在体外构建软骨组织的可行性.方法 将分离出的猪骨髓基质细胞和软骨细胞进行体外培养,收集软骨细胞培养上清液,作为骨髓基质细胞诱导液从第2代开始进行诱导分化.7 d后取出标本,免疫组织化学检测软骨特异性Ⅱ型胶原表达,RT-PCR检测Ⅱ型胶原和aggrecan的mRNA表达.体外分离培养的骨髓基质细胞与软骨细胞,扩增后两者以8∶2比例混匀,以5.0×107/ml的终浓度接种于聚羟基乙酸/聚乳酸(PGA/PLA)支架,以相同浓度的单纯软骨细胞和单纯BMSC以及20%上述浓度(1.0×107/ml)的单纯软骨细胞作为对照组.标本于8周后取材,行大体观察、湿重、蛋白多糖(GAGs)含量测定、组织学及免疫组化等相关检测.结果 经诱导后的骨髓基质细胞的Ⅱ型胶原免疫组化检测阳性,RT-PCR检测Ⅱ型胶原和aggrecan mRNA呈阳性表达.混合细胞组及阳性对照组体外培养8周后形成了单一成熟的软骨组织,并保持了支架材料的大小和形状,两组新生软骨在外观及组织学特征上也基本相同,免疫组化结果 表明两组均大量表达软骨特异性细胞外基质Ⅱ型胶原,共培养组的平均湿重和蛋白多糖(GAGs)含量均达到阳性对照组的70%以上.而单纯骨髓基质细胞组仅在局部形成了极少量幼稚的软骨样组织,且材料支架明显皱缩变形.低软骨细胞浓度组虽新生软骨湿重量能达阳性对照组的30%,但材料支架明显皱缩变形,仅在局部形成了不连续的软骨组织,新生软骨量明显少于共培养各组及阳性对照组.结论 软骨细胞能在一定程度上提供软骨形成的微环境,有效地诱导BMSC向软骨细胞分化,并在体外形成组织工程化的软骨组织.

Abstract：

Objective To investigate the feasibility of chondrogenesis in vitro with bone marrow stromal cells (BMSCs) induced by the co-cultured chondrocytes. Methods The BMSCs and chondrocytes were separated from pig and cultured. The supernatant of chondrocytes was used as the inducing solution for BMSCs from the 2nd generation. 7 days later, samples were taken and underwent immunohistochemistry and RT-PCR for detection of the expression of specific type Ⅱ cartilage collagen,type Ⅱ collagen and aggrecan mRNA. The cultured BMSCs and chondrocytes were mixed at a ratio of 8:2(BMSC: cartilage cell) and were inoculated into a polyglycolic acid/polylactic acid (PGA/PLA) scaffold at the final concentration of 5.0 × 107/ml. The cartilage cells and BMSCs were also inoculated seperately at the same concentration as the positive and negative control. Pure cartilage cells at 20% of the abovementioned concentration (1.0 × 107/ml) were used as the low concentration cartilage cell control group. Samples were collected 8 weeks later. General observations, wet weight, glycosaminoglycans (GAGs) determination and histological and immunohistochemistry examinations were performed. Results The expression of type Ⅱ collagen, type Ⅱ collagen and aggrecan mRNA were positive in induced BMSCs.In the co-cultured group and the positive control group, pure mature cartilage was formed after 8 weeks of culture in vitro, and the size and shape of the scaffold were maintained. The newly formed cartilage in the two groups were almost the same in appearance and histological properties. The immunohistochemistry results indicated that the cartilage cells of the two groups all expressed ample cartilage-specific type Ⅱ collagen. The average wet weight and GAG content in the co-cultured group reached more than 70% of those in positive control group. Only an extremely small amount of immature cartilage tissues was formed in local regions in pure BMSC group, and the scaffold was obviously shrunk and deformed. Although the wet weight of newly generated cartilage tissue in the low concentration cartilage cell group reached 30% of that in positive control group, the scaffold was obviously shrunken and deformed. Only regional and discontinuous cartilage tissues were formed, and the amount of newly formed cartilage was obviously less than that in the co-culture group and the positive control group. Conclusions Chondrocytes can provide a micro-environment for the formation of cartilage, and also effectively induce BMSC to differentiate into chondrocytes and form tissue-engineered cartilage in vitro.     

骨髓基质干细胞复合改性的聚羟基丁酸-羟基异戊酯体外构建组织工程化软骨

目的 探讨应用骨髓基质干细胞(BMSCs)复合光接枝改性的聚羟基丁酸-羟基异戊酯(PHBV)构建组织工程化软骨的可行性. 方法 将3代绵羊骨髓基质细胞接种于光接枝改性的三维PHBV支架材料上,24 h后以成软骨诱导液培养,3周后,复合培养物行扫描电镜观察,组织学观察,测定糖胺聚糖(GAG)含量.并将复合物埋植于绵羊腹部皮下,4周后取出,行大体及组织学观察. 结果 经成软骨诱导后,扫描电镜下,BMSCs的突触逐渐变短,由长梭形向扁平形转变,分泌基质量亦明显增多.组织学观察见细胞支架复合物阿利新蓝、番红O、Ⅱ型胶原免疫组化染色均呈阳性.GAG含量测定示诱导3周后,细胞分泌的GAG量(1306.7±192.3)明显高于未经诱导的BMSCs(205.0±26.2)(P<0.001),但仍低于正常软骨细胞(1969.2±235.3)(P<0.001).复合物埋植于皮下4周后,其内炎症细胞浸润明显,但番红O、Ⅱ型胶原免疫组化染色均呈阳性. 结论 以BMSCs为种子细胞,复合改性的PHBV,可于体外构建出软骨样组织,但该组织的理化特点与正常软骨仍有差距.     

同种异体脱钙骨复合骨髓间充质干细胞在兔膝关节腔内培养组织工程软骨的研究

目的 比较同种异体脱钙骨和细胞因子诱导骨髓间充质干细胞(BMSC)制成细胞-支架复合物在兔膝关节腔内环境较体外培养出组织工程软骨的优点.方法 BMSC向软骨细胞诱导后与同种异体脱钙骨支架复合分别在体外培养(A组)和成年雄性新西兰白兔(15只)左侧膝关节腔内(B组)培养,右侧膝关节腔内(C组)培养单纯脱钙骨支架做空白对照.每4、8、12周各组标本分别取材,制石蜡切片行苏木素-伊红(HE)染色、甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学等组织学观察,并通过形态学分析软件计算免疫组织化学平均光度(A)值.结果 标本石蜡切片HE染色:4周时A组标本见软骨细胞散在分布于支架表面,内部基本未观察到细胞.B组标本支架内软骨细胞数量明显较多,软骨陷窝形成,陷窝周围基质深染,可见由单个细胞分裂形成的同源细胞群.8周时B组标本以成熟软骨细胞为主,细胞数量多,出现柱状排列的同源细胞群,细胞周围分泌着色均一的玻璃样基质,且渗入支架结构内部,脱钙骨支架有部分被吸收.12周时各组支架结构明显被吸收,A组支架内填满软骨细胞,部分已纤维化,但结构排列紊乱.B组支架呈透明软骨样,软骨细胞充分渗透进入支架内,呈一定应力方向排列.Ⅱ型胶原免疫组织化学A值统计学分析比较发现:第4,8,12周B组Ⅱ型胶原免疫组织化学的A值均高于A组,差异有统计学意义(P＜0.01).两组间A值随时间的变化趋势差异有统计学意义(P＜0.01).结论 同种异体脱钙骨支架复合经细胞因子诱导的BMSC,在膝关节腔内进行培养,利用关节腔内低氧、多种生长因子的微环境以及关节活动时的应力刺激等优势,较体外培养可以培养出组织学特点更好的工程软骨.

Abstract：

Objective To compare the superiority of cultivating tissue engineered cartilage by homologous decalcified bone matrix combined with bone-marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) in rabbits' knee cavity with culture in vitro. Methods Archiogeneration BMSCs were isolated and purified by adhering to the culture glassware wall from neonatal New Zealand white rabbits. The third generation BMSCs were induced to chondrocytes by transforming growth factor TGF-β1, insulin-like growth factor IGF-1 and vitamin C. Seven days later, the cells were bond to homologous decalcified bone matrix and cultured in vitro (group A) , cultured in rabbits' left knee cavity (group B) , or bond to homologous decalcified bone matrix and cultured in rabbits' right knee cavity ( group C ). Every 4 weeks after cellular transplant, all rabbits in groups B and C were sacrificed and paraffin-embedded sections were made from the specimens.All the section were subjected to H-E stain, toluidine blue stain and type Ⅱ collagen immunohistochemical staining with chromogen diaminobenzidine ( DAB) . Immunohistochemical absorbance ( A) values were calculated by morphology analysis software. Measurement data were expressed as mean ± standard, and satistical analysis was performed by t test, one-way ANOVA using SPSS 15. 0 software. Results After cultivation for 4 weeks, H-E stain showed diffuse distribution of chondrocytes on scaffold' s surface in group A.In group B, there were a great quantity of chondrocytes in the scaffold, and cartilage lacuna, matrix anachromasis and isogenous group were group. At the 8th week, in group B maturated chondrocytes and isogenous groups arranged as column, surrounded by a pond of cellular matrix infiltrating into the scaffolds. The decalcified bone matrix was absorbed partly. At the 12th week, all the scaffolds were absorbed obviously.Chondrocytes filled into the scaffolds in group A, but arranged irregularly. In group B chondrocytes arranged in the stress orientation. At 4th, 8th, and 12th week, A values of type Ⅱ collagen in group B was significantly higher than in group A with the different being significant. Conclusion Compound of Homologous decalcified bone matrix-induced BMSCs cultured in rabbits' knee cavity could yield better histological feature tissue engineered cartilage.     

低分子凝胶M2和交联透明质酸作为可注射性软骨再生支架的可行性研究

目的 探讨以低分子量凝胶M2和交联透明质酸（Hyaluronic acid,HA）作为可注射性支架材料,在裸鼠体内构建组织工程软骨的可行性。方法 常规分离、体外单层培养新生猪耳软骨细胞,将获得的软骨细胞以50×10^6 cells/m L和100×10^6cells/m L的浓度分别与M2凝胶混合,以100×10^6 cells/m L的浓度与交联HA混合,分别注射于裸鼠皮下,并于8周后取材。以单纯M2凝胶及单纯HA作为对照组。通过大体观察、组织化学检查、湿重测定、力学检测、蛋白聚糖（Glycosaminoglycan,GAG）含量测定,判断低分子量凝胶M2及交联透明质酸在体内形成软骨的能力。结果实验组3组均可形成软骨样组织块。其中,M2＋高浓度细胞组体积最大、质地较硬、表面光滑,软骨细胞位于成熟的陷窝中;M2＋低浓度细胞组形成与高浓度细胞组质地相似的组织块,但体积相对较小;HA组形成不成熟的组织块,硬度差,含有的细胞数和分泌的基质最少。同时,实验组3组的力学和GAG含量结果也证实M2＋高浓度细胞形成的软骨更加成熟。各组间具有显著性差异。2个对照组未有类软骨组织形成。结论 低分子凝胶M2与软骨细胞的生物相容性优于交联HA,更适合作为可注射性支架材料用于组织工程化软骨的构建。