β-磷酸三钙-脱细胞软骨支架复合兔BMSCs修复膝关节软骨缺损的实验研究

目的观察纳米磷酸三钙人工骨(β-TCP)、转化生长因子-β(TGF-β)、胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)、脱细胞耳软骨(DC)复合软骨细胞修复关节软骨缺损的效果。方法获取新西兰大白兔骨髓间充质干细胞(BMSCs),培养并体外诱导成软骨细胞,取异体兔耳软骨进行脱细胞处理,与β-TCP形成复合支架作为载体接种软骨细胞,加入TGF-β和IGF-I修复膝关节软骨缺损。实验动物(n=18)分为3组,实验组(n=8)复合支架加入TGF-β和IGF-I,对照组(n=6)仅以复合支架修复缺损,空白组(n=4)不加入任何修复材料。结果 BMSCs在体外生长稳定,增殖能力强,可被诱导为软骨细胞。软骨支架脱细胞完整,软骨陷窝排列有序,复合物植入缺损后第20周,实验组缺损内充填白色半透明新生软骨组织,色泽与正常软骨相似,与周围正常软骨连接良好。结论β-TCP-DC复合支架有较多的孔隙结构,降解速度快,组织相容性及细胞黏附性好,是组织工程修复关节软骨理想的种子细胞载体。     

软骨细胞与骨髓基质细胞共培养构建软骨的体内评价

目的探讨软骨细胞与骨髓基质细胞（BMSC）共培养体外构建复合物体内植入形成成熟软骨组织的可行性。方法体外培养扩增猪BMSC,经绿色荧光蛋白（EGFP）基因转染标记后,与猪关节软骨细胞按1：1比例混合,以5．0×10^7／ml的细胞终浓度接种于聚羟基乙酸／聚乳酸（PGA／PLA）材料支架作为共培养组,以相同终浓度的单纯软骨细胞和单纯BMSC分别接种PGA／PLA作为阳性对照组及阴性对照组。各组标本均于体外培养2周后植于裸鼠皮下,8周后取材,通过大体观察、激光共聚焦显微镜观察、糖胺聚糖含量测定、生物力学、组织学以及免疫组织化学等方法对新生软骨组织进行全面评价。结果各组细胞均与材料黏附良好。体内植入8周后,共培养组及阳性对照组标本基本保持植入前的大小和形状,外观类似软骨组织,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。定量测定结果显示,共培养组的糖胺聚糖含量和弹性模量均达到软骨细胞构建软骨组织的80％以上。共聚焦显微镜观察可见EGFP标记细胞形成了软骨陷窝。阴性对照组标本的体积较植入前明显缩小,组织学及免疫组织化学均未见软骨样组织形成。结论软骨细胞与BMSC共培养构建的复合物植入体内后能继续形成成熟软骨组织,这表明植入体内后软骨细胞仍能保持对BMSC的诱导作用。     

增强型纤维蛋白胶组织工程支架修复关节软骨缺损的组织学评估

目的 探讨以增强型纤维蛋白胶(FG)为支架构建组织工程化软骨修复兔关节软骨缺损的可行性.方法 ①通过在FG中引入抑肽酶和氨甲环酸,构建细胞标准FG支架复合物和细胞增强FG支架复合物.②将6月龄新西兰兔32只(体重2～2.5 kg)分成A组13只、B组13只、C组6只.复合物体外培养后植入动物模型体内,按缺损内分别植入细胞标准FG复合物和细胞增强FG复合物作为A,B组,C组为空白对照.术后第6,12和18 周取材(n=8),对新生软骨进行大体、光镜观察及组织学评分.结果 A组术后18周,软骨细胞分化良好,表面较平整,但软骨细胞修复层较薄,未形成典型的束状排列.B组术后18周,修复软骨与正常软骨厚度一致,细胞排列进一步趋于规则,富含阿利欣蓝染色阳性基质.C组术后6,12,18 周缺损区均主要由纤维瘢痕充填.细胞增强FG支架组新生软骨组织在组织学特性上与正常软骨组织相似,组织学评分优于标准组,两者统计学上差异有显著性(P＜0.05).结论 在纤维蛋白胶中加入抑肽酶和氨甲环酸,可显著地减缓纤维蛋白胶的降解速度,使FG降解速度与软骨细胞基质形成速度同步,提高了软骨修复质量.     

不同方法诱导的兔骨髓间质干细胞对关节软骨缺损修复效果及退化的影响

目的：以兔骨髓间质干细胞为种子细胞, 探讨不同诱导方法对组织工程移植物修复关节软骨缺损的效果及退化的影响。方法：将兔骨髓间质干细胞分为地塞米松诱导组和TGF-β₁加地塞米松联合诱导组进行体外诱导,采用自体组织工程移植物修复关节软骨缺损;对照组缺损填充无细胞单纯载体。于术后6和12周对修复组织进行组织学观察、评分及TUNEL原 位凋亡检测。结果：联合诱导组,修复组织形成理想的柱状结构,术后12周组织学评分(20.26±1.35)优于对照组(4.12±1.13)及地塞米松组(14.521.46),但修复组织未形成潮线。在骨软骨交界处软骨细胞TUNEL染色阳性,地塞米松组术后6周修复组织TUNEL染色阳性细胞记数为21.4±4.5,术后12周为7.3±2.2;联合诱导组术后6周为19.8±4.7,术后12 周为6.9±2.0,术后12周与术后6周比较差异有显著性(P<0.05)。结论：组织工程移植物的修复效果 以联合诱导组为佳,且退化发生较晚;组织工程移植物的退化与移植前诱导条件、细胞凋亡及软骨下骨板内血管系统有关。     

兔关节软骨缺损修复的实验研究

目的观察自制猪耳廓的脱细胞软骨基质(Extracellular Cartilage Matrix ECM)复合自体软骨细胞对兔膝关节软骨5mm的缺损的修复作用。方法新西兰大白兔60只，随机分为3组，均制备股骨下端滑车处直径为5mm、深4mm的软骨缺损。实验组(A组)：用自制ECM复合自体培养的软骨细胞修复兔关节软骨缺损，实验组(B组)：单纯自制ECM修复兔关节软骨缺损，于4、8、12、24周后分别与空白对照组(C组)相比较，通过大体形态学观察、组织学检查、胶原含量的测定，观察EcM修复软骨缺损的能力。结果第12、24周时，A组修复效果最好，修复组织填充于软骨缺损处，与正常组织连接紧密，分界较为平滑；B组修复效果次之；C组最差，各阶段缺损少量的新生软骨，修复组织多为纤维组织。结论自制的ECM与自体软骨细胞复合具有较强的软骨生成能力，可作为异体软骨移植的一种替代物。     

hIGF-1基因修饰骨髓基质干细胞复合PLGA移植修复关节软骨缺损

目的：研究人胰岛素样生长因子-1（hIGF-1）基因修饰的骨髓基质干细胞（MSCs）复合PLGA材料移植对关节软骨缺损的修复作用.方法：从质粒pcDNA3.1-hIGF-1中扩增出hIGF-1基因,亚克隆后酶切出目的片段插入pIRES2-EGFP中,构建成真核表达载体pIRES2-EGFP-hIGF-1,鉴定后转染兔MSCs并检测hIGF-1在其中的表达;将转染细胞复合PLGA支架材料立体培养后植入实验性兔关节软骨缺损处,不同时间取材,检测对软骨缺损修复的效果.结果：成功构建了GFP标记的真核载体pIRES2-EGFP-hIGF-1,并在靶细胞中得到理想表达;hIGF1基因修饰的MSCs复合支架材料移植明显促进了缺损软骨的修复质量,组织学评分与对照组相比有统计学差异（P＜0.05）.结论：IGF-1是软骨组织工程种子细胞MSCs基因修饰的理想候选基因,以之修饰的MSCs作为种子细胞可以明显提高组织工程方法对软骨缺损的修复效果.     

脱钙松质骨复合同种异体软骨细胞修复兔关节骨软骨缺损的实验研究

目的评价脱钙松质骨（DCB）复合同种异体软骨细胞构建组织工程软骨修复兔关节骨软骨缺损的效果。方法分离1月 龄雄性新西兰兔关节软骨细胞,原代培养后复合制备的DCB体外培养2周构建组织工程软骨。4~5月龄新西兰兔30只双侧股 骨内髁制作直径3 mm、深3 mm,穿透软骨下骨板的骨软骨缺损模型,20只右侧关节缺损处植入构建的组织工程软骨（A组）,左 侧缺损处植入DCB（B组）,10只双侧骨软骨缺损未予处理作为空白对照（C组）。分别于术后1、3、6月取修复组织标本,进行大 体形态、组织学及Ⅱ型胶原染色;并对6月修复组织进行组织学评分,比较各组修复效果差异。结果制备的DCB为三维多孔的 海绵结构,孔隙大小约为100~500 μm,相互交通。DCB植入体内后1月开始降解,3月完全吸收。术后6月A组缺损处修复组织 主要为透明样软骨,与周围正常软骨厚度基本一致,修复交界区整合良好,不易辨认。修复组织深层细胞在软骨陷窝内,呈柱状 排列,基质蛋白多糖和Ⅱ型胶原染色接近正常软骨,软骨下骨板完整。B组缺损处以纤维软骨样组织修复为主。C组以纤维组 织填充。组织学评分显示术后6月A组除软骨下骨板重建与B组比较无统计学差异外, 其它各项评分均优于B组和C组,差异 有统计学意义（P<0.05）。结论DCB是一种较好的软骨组织工程支架材料,复合同种异体软骨细胞能修复关节骨软骨缺损,修 复组织为透明样软骨。     

骨髓间充质干细胞复合脱钙骨基质修复兔膝关节全层软骨缺损的实验

目的:研究骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)复合脱钙骨基质(deminerized bone matrix, DBM)修复兔膝关节全层软骨缺损的疗效. 方法:MSCs取自4～6 mo龄2.5～3.5 kg的青紫兰兔,体外分离培养后种植于DBM支架上体外培养,再移植于兔膝关节全层软骨缺损模型处. 实验动物选用健康的青紫兰兔36只,随机分成A, B, C 3个处理组各12只,A处理组(MSCs/DBM)双侧股骨髁间窝软骨缺损处植入DBM吸附体外分离培养的自体MSCs复合物;B处理组(DBM)单纯植入DBM;C处理组(对照)不作任何植入. 分别于术后4, 8和12 wk各处死4只兔子,取材进行大体、组织学及免疫组化染色观察,根据关节软骨组织学计分标准进行评分,数据输入SPSS 10.0软件统计分析,比较各组的评分差异是否具有统计学意义. 结果:MSCs复合DBM所修复组织为透明软骨样修复;而单纯DBM移植组和对照组为纤维性修复. 对术后12 wk大体及组织学形态进行评分. 按完全随机设计进行方差分析和SNK-q检验,结果显示,SMCs/DBM组明显优于DBM植入组和对照组(P<0.05);DBM组优于对照组(P<0.05). 结论:运用软骨组织工程的原理,以DBM为支架材料的自体MSCs移植是一种修复软骨缺损的行之有效的方法.     

自体富血小板血浆联合骨髓基质干细胞复合改建脱细胞真皮基质修复兔关节软骨的可行性研究

目的:研究自体富血小板血浆（PRP）联合骨髓基质干细胞（BMSCs）复合改建脱细胞真皮基质（ADM）修复兔关节软骨的修复效果及临床价值。方法:选择60只股骨髁关节损伤的青紫蓝兔作为研究对象,随机分为研究组、对照组和空白组,各20只。首先制备PRP,再分离BMSCs,并进行体外培养,接种于ADM支架上。研究组培养基添加10% PRP,其他条件同对照组,空白组兔不做任何处理。将BMSCs-ADM复合物植入兔关节缺损处,在1、2、3个月末对构建的软骨组织进行免疫力学、组织学、生物力学检测,比较PRP-BMSCs-ADM联合修复关节缺损的效果。结果:随着培养时间延长,BMSCs的细胞数目显著增多,呈现S形生长曲线,第3天后进入对数期,第9天后进入平台期;从第3天开始,细胞数目OD值研究组均明显高于对照组（P<0.01）;随着时间的延长,各组标本软骨样细胞数目增多,软骨陷窝逐渐成熟,软骨表面逐渐光滑,IRCS宏观评分和组织学评分均呈现增长趋势（P<0.01）,标本压力弹性模量有上升趋势（P<0.05）;同时期研究组标本评分与压力弹性模量均显著高于对照组和空白组（P<0.01）;3个月后,研究组软骨缺损修复状况明显优于对照组和空白组。结论:自体PRP联合BMSCs复合改建ADM修复兔关节软骨的修复效果良好,具有可行性。     

软骨形态发生蛋白1诱导SD仔鼠脂肪干细胞修复兔膝关节软骨缺损的研究

目的:应用软骨形态发生蛋白1(CDMP1),以诱导SD仔鼠脂肪干细胞(ADSCs)以修复兔膝关节软骨缺损,探讨异种细胞作为软骨组织工程种子细胞的可行性。方法:自SD仔鼠腹股沟脂肪组织分离、培养ADSCs,复合于自制牛松质骨支架上,经CDMP1诱导,体外继续培养2周,免疫组化鉴定后备用。建立兔双侧髌骨关节缺损模型。左侧缺损处植入ADSCs-支架复合物,为实验侧;右侧缺损处植入空支架,为对照侧。术后8、16、24和48周各处死9只兔子,缺损处行H-E染色和番红O染色。结果:实验侧8周时可见缺损周围表面充填有薄层白色半透明组织,与周围软骨的界线清楚;16周时缺损表面界限连接较8周时模糊,但仍可辨,24周时,修复良好,修复区新生软骨细胞与周围正常软骨细胞形态相近,呈球形,可见软骨陷窝,H-E染色和番红O染色阳性;48周时,能较容易分清缺损处与修复区的界限,修复效果不及24周时。对照侧8、16、24和48周4个时期标本基本相同,软骨缺损处与周围正常组织边界清楚,缺损处凹陷空洞,被肉芽组织填充,新生细胞呈长梭形,H-E染色和番红O染色阴性。结论:利用CDMP1诱导SD仔鼠ADSCs复合自制牛松质骨支架可较好修复兔膝关节软...     

转化生长因子β1诱导时间对骨髓基质细胞体外成软骨分化的影响

目的：探讨转化生长因子β1（TGF-β1）诱导时间对骨髓基质细胞（BMSC）体外成软骨分化,及构建组织工程化软骨的影响。方法：将体外培养扩增的第二代猪BMSC按5．0×10^7个／ml的密度接种于聚羟基乙酸（PGA）制成的圆柱形支架材料上,第5天开始应用含TGF-β1（10μg/L）、IGF-I（50μg/L）和地塞米松（40μg/L）的软骨诱导液培养。按TGF-β1诱导时间的不同分为A（诱导2周）、B（诱导4周）、C（诱导6周）、D（诱导8周）和E（诱导10周）5组。体外培养10周后取材行大体观察、组织学和组织化学检测、聚合蛋白多糖（GAG）定量分析和生物力学测定,同时利用Western印迹和免疫组织化学进行Ⅱ型胶原表达的分析。结果：随诱导时间延长,软骨陷窝由周边开始逐渐向内部增多,排列渐趋均匀,蛋白聚糖等软骨特异性基质成分积聚。免疫组化染色及Western印迹结果均显示Ⅱ型胶原含量随诱导时间延长逐渐递增。这种情况至诱导6周后逐渐稳定,诱导6周和诱导10周间差异无统计学意义。诱导6周以上组弹性模量和抗压强度均明显高于A、B两组。结论：利用BMSC作为种子细胞构建组织工程化软骨,诱导持续时间与形成的软骨质量相关,6周的诱导时间基本可以形成具有良好组织结构、化学组成和力学性质的软骨组织。     

组织工程骨在颅颌面骨缺损临床修复中的应用

目的 探索人自体骨髓基质干细胞(hBMS6C)为种子细胞的组织工程骨在治疗临床颅颌面骨缺损中的可行性。方法 自1999到2002年问,选择颅颌面骨缺损病11例(外伤性颅骨缺损4例,先天性梨状孔周围骨凹陷畸形7例)进行治疗研究。从患者髂前上棘穿刺取骨髓,密度梯度离心法分离hBMSC,经体外成骨诱导和扩增至第3代。将诱导的hBMSC,与部分脱钙骨(partly demineralized bone mattix,pDBM)复合,并于体外培养一周后,手术回植骨缺损区。选择3例梨状孔凹陷畸形患者,在凹陷明显侧植入hBMSC／pDBM复合物,对侧轻度凹陷区仅植入单纯pDBM。分别于术后1,3,6,12,24,48,50个月进行临床外形和三维CT检查随访。2例患者在Ⅱ期手术时,取少量植入物活检,行组织学(HE染色),免疫组织化学(骨桥蛋白、骨粘连蛋白)检测。结果 患者三维CT检查结果示术后3～6月能形成组织工程化骨,并修复骨组织缺损。术后1～2．5年的随访表明组织工程骨稳定存在,无明显骨吸收现象,临床治疗效果稳定。组织工程骨活检标本HE染色显示其组织学结构与正常松质骨相同,并有典型软骨内化骨现象。免疫组织化学显示有骨桥蛋白、骨粘连蛋白阳性表达。而植入的单纯部分脱钙骨于术后3～6月吸收,组织学显示为脱钙骨降解碎片和纤维组织的混合物。结论 以自体hBMSC为种子细胞,利用组织工程技术可在人体内形成稳定的工程化骨组织,并临床修复颅颌面骨组织缺损。这项研究的结果为组织工程骨的临床大规模应用奠定了坚实的基础。     

聚乳酸涂层的多孔羟基磷灰石负载软骨细胞移植修复兔关节软骨缺损

目的　研究复合材料负载软骨细胞修复兔关节软骨缺损。方法　把软骨细胞种植到聚乳酸 (PLA)涂层的多孔羟基磷灰石 (HA)表面 ,培养 2周后 ,移植软骨细胞 载体的复合体修复兔膝关节股骨髁的软骨缺损 (直径约 5mm ,深约 2 .5mm ,达钙化层 )。然后对缺损的修复情况在移植后进行大体、光镜评估和电镜观察。另外对兔膝关节正常的软骨和移植后 12周缺损处的修复软骨进行胶原量的测定。结果　移植的软骨细胞能在复合材料上良好地生长 ,形成透明软骨 ,软骨缺损被修复。无细胞移植的对照组仅纤维修复。另外 ,多孔HA在修复过程中充当了软骨下骨的临时替代。胶原量的测定显示移植 12周后的修复软骨胶原量约 44 .6 9% ,自身正常的软骨胶原量约为 5 4.74% ,两者差异有统计学意义。结论　PLA涂层的多孔HA负载软骨细胞移植能以透明软骨的方式成功修复兔膝股骨髁软骨缺损。软骨细胞不成熟导致胶原量的差异有统计学意义。     

兔膝关节软骨缺损修复的初步研究

目的　通过髓腔细胞的分化、生长及应用生长因子 ,修复穿透软骨下骨的关节软骨损伤。方法　采用胶原凝胶与髓腔细胞相混 ,植入兔膝关节实验性软骨缺损区 ,并加入少量细胞生长因子 ,观察软骨缺损修复情况。结果　胶原凝胶移植后的修复组织为透明软骨样组织 ,表面光滑 ,基底部骨小梁形成良好 ,且与碱性成纤维细胞生长因子相混合后 ,其修复组织生长似乎更好一些 ;而单纯钻孔组的修复则是不完全的 ,形成以纤维组织为主的修复组织。结论　关节软骨下髓腔内的间叶细胞在胶原凝胶载体支架的保护下 ,关节腔内特定的局部微环境使其向软骨细胞转化 ,形成修复组织     

脱钙骨基质为骨组织工程支架修复骨缺损实验研究

目的：利用骨组织工程原理对节段性骨缺损进行修复,探讨脱钙骨基质（demineralized bone matrix,DBM）在骨组织工程中的应用。方法：从兔股骨分离骨髓间质干细胞（bone mesenchymal stem cells,BMSCs）,经体外诱导分化、条件培养、5-溴-2′-dexyouridine,5-BrdU）标记后,接种到兔海绵状脱钙骨基质（sponge of DBM ,SDBM）支架上,然后分别植入兔背部肌肉内及兔桡骨中段10mm长的骨膜骨缺损内。对照组为缺损内单纯植入SDBM及空白组。术后观察6周。结果：经条件培养的BMSCs可在体外表达Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶,并形成钙结节;体内异位植入组织工程骨块可形成软骨及骨组织;组织工程骨块及单纯SDBM在术后6周完全修复骨缺损（6/6）;极限压缩强度测量显示,组织工程骨块植入组新生骨与正常桡骨段差异无显著性（P=0.623）,单纯SDBM植入组新生骨在生物力学方面低于正常桡骨段（P=0.038）。结论：脱钙骨基质在骨组织工程中是一种有效的生物活性支架材料。     

聚乳酸膜包裹煅烧骨修复骨缺损的实验研究

目的:探讨聚乳酸膜联合煅烧骨治疗修复长骨节段性骨缺损的能力。方法:手术建立兔桡骨不愈合模型,将48只健康雄性新西兰大白兔随机分为PLA组、TBC组和对照组,PLA组在骨缺损区植入煅烧骨(TBC),表面用聚乳酸(PLA)膜严密覆盖;TBC组仅在缺损区植入TBC;对照组缺损区不给予任何处理。术后2、4、8、12周行X线和病理组织学检查。结果:术后时间动态X线和组织学检查发现,PLA组和TBC组骨缺损的修复在骨缺损两端呈现传导成骨的特性,新骨由骨端向植骨区长入;PLA组同时出现诱导成骨,植骨早期其内部出现膜内成骨、软骨内成骨,并逐渐与两端骨痂相接。12周时PLA组骨缺损修复较理想;TBC组骨再生和髓腔重建较缓慢,有2例尚未骨性愈合;对照组所有骨缺损均发生骨不连接。结论:膜引导性骨再生技术和煅烧骨联合应用对骨缺损修复有促进作用。     

COA:细胞外基质来源的双层支架的研制及其修复犬膝关节负重区骨软骨缺损的实验研究

背景与目的 骨软骨损伤常见且修复困难,本研究探讨采用软骨细胞外基质（CECM)与脱细胞骨基质（ACBM)为材料制作新型组织工程骨软骨双层支架的可行性,并检测其联合骨髓基质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）修复犬膝关节负重区骨软骨联合缺损的疗效。 方法 ⑴新型组织工程骨软骨双层支架的骨部分以犬松质骨制备的ACBM为原料,软骨部分以人CECM为材料：将天然软骨粉碎成微丝并脱细胞处理后配成30 g/L的乳状悬液,将ACBM浸于盛CECM悬液的模具中,采用冷冻冻干法制备CECM/ACBM双层支架并交联。进行组织学、扫描电镜、Micro-CT观察,测定支架孔隙率,采用MTT法分析支架浸提液毒性。⑵ 将成软骨诱导的BMSCs种植到双相支架上体外构建组织工程骨软骨复合体,并以此复合体修复犬膝关节股骨髁负重区骨软骨缺损,分为细胞-双相支架组(实验组)和单纯支架组（对照组）,分别在3和6个月时取材,根据大体、组织学、生物力学、生物化学、Micro-CT等检测结果进行半定量或定量评估。 结果 支架评估：组织学显示双层支架去细胞彻底,无细胞碎片残留;CECM部分番红O及Ⅱ型胶原免疫荧光染色呈阳性。扫描电镜及Micro-CT观察显示支架内孔洞相互贯通呈海绵状,CECM部分孔径(155±34）μm,孔隙率为91.3%±2%;ACBM部分具有天然骨的孔径和空隙率,骨软骨部分结合良好。MTT法显示,不同浓度支架浸提液与对照培养液吸光度值比较,差异无统计学意义（P>0.05）。在修复犬膝关节骨软骨缺损的实验中,结果显示两组以纤维软骨或透明软骨对缺损有不同的修复,大体以及组织学评分表明实验组明显优于对照组,生物力学测试表明6月实验组修复软骨的刚度为正常膝关节软骨的70.1%,与生物化学分析结果一致;软骨下骨的刚度达到正常膝关节的74.96%。Micro-CT结果表明实验组与对照组软骨下骨重建不具备明显差异。结论 CECM /ACBM骨软骨双层支架保留了骨、软骨的细胞外基质成分,具备良好的孔径和孔隙率,骨-软骨两层间结合良好,无毒,生物相容性良好,可作为支架载体用于组织工程骨软骨复合体的构建。骨软骨双相支架复合成软骨诱导的BMSCs能成功修复犬膝关节负重区的骨软骨缺损,     

Transforming growth factor-beta1-loaded fibrin sealant promote bone marrow Mesenchymal stem cells to contract injectable tissue engineering cartilage in vivo

OBJECTIVE: To investigate the feasibility that transforming growth factor-beta1 (TGF-beta1) -loaded fibrin sealant (FS) promotes bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) to create tissue engineering cartilage in vivo. METHODS: The BMSCs were isolated from healthy human and amplified in vitro, and then induced by defined medium containing TGF-beta1 and dexamethasone. After 7 days the induced BMSCs were collected and mixed with TGF-beta1-loaded FS or FS as BMSCs+ FS-TGF-beta1 group and BMSCs+ FS experimental group. Then the mixture was injected by a needle into the dorsum of nude mice. In control group, only FS or BMSCs were injected. The tissue engineering specimens were harvested from nude mice 12 weeks later. Gross observation, average wet weight measurement, glycosaminoglycan (GAG) quantification, histology and immunohistochemistry were used to evaluate the results. RESULTS: The BMSCs have possessed the shape and functional characters of chondrocyte when transferred to a defined medium. After injection of the mixture, the cartilage-like tissue were formed in two experimental groups. Compared with BMSC+ FS group, the specimens of BMSCs +FS-TGF-beta1 group were larger and firmer. Alcian staining showed better metachromatic matrix formation. The GAG contents were significantly higher. Immunohistochemical staining of collagen type II was stronger. However, no cartilage-like tissue was formed in two control groups. CONCLUSION: TGF-beta1-loaded FS can promote BMSCs to contract injectable tissue engineering cartilage in vivo.