关节软骨替代修复材料的研究与应用

关节软骨损伤的治疗是国内外骨科工作者研究的重点和难点,其治疗方法和替代材料多样。关节软骨损伤后的替代材料可分为人工关节,骨膜、软骨膜及自体或异体骨软骨,组织工程化软骨,人工软骨等。通过对近年来软骨损伤替代材料的优缺点进行综述,为今后临床关节软骨损伤的治疗提供参考。     

三种生物材料修复兔关节软骨缺损的性能对比

背景：聚乙烯醇水凝胶目前普遍被认为是一种在临床上非常有前途的关节软骨替代材料。聚酰胺66是一种具有高强度、高韧性和良好稳定性的聚合物,在工程和医学领域已获得广泛应用。聚氨酯具有良好的组织相容性和血液相容性,在合成材料中,聚氨酯在软骨修复方面表现出其独特的优势。目的：比较多孔网状聚乙烯醇/聚氨酯/聚酰胺66生物材料修复兔关节软骨缺损的效果,探索性能更加优异的软骨支架材料。方法：在36只兔髌股关节面上制造软骨缺损模型后按随机数字表法分为4组,每组9只。聚乙烯醇植入组、聚氨酯植入组、聚酰胺66植入组分别在软骨缺损处相应植入生物材料,对照组不做任何处理。植入4,8,12周后观察兔行为形态及膝关节局部组织形态学变化,对植入后12周修复组织进行组织学评分。结果与结论：生物材料植入后兔大体形态观察伤口无感染,关节活动度好。植入后12周,植入组材料与周边组织融为一体,周边软骨未见明显退行性变;对照组整个观察期内,修复区表面不平整,与周围软骨分界清楚,有纤维状物覆盖。组织学评分显示聚乙烯醇植入组与聚氨酯植入组差异无显著性意义(P > 0.05),优于聚酰胺66植入组及对照组(P < 0.05)。提示多孔聚乙烯醇/聚氨酯生物材料具有良好的组织相容性及替代关节软骨的功能。关键词：聚乙烯醇;聚氨酯;聚酰胺;生物支架材料;关节软骨;缺损;修复doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.16.006     

三种软骨保护剂在关节开放性手术中对兔关节软骨中蛋白多糖含量的影响

背景：关节的损伤很多需要开放手术治疗。开放手术治疗中，关节软骨暴露于空气中发生干燥，干燥会造成关节软骨的进一步损伤，对已经损伤的关节软骨采取保护措施是非常必要的。 设计、时间及地点：随机对照动物实验，于2007-10/12在唐山工人医院中心实验室完成。 目的：观察复方氯化钠、50 g/L甘露醇、透明质酸钠3种不同软骨保护剂在关节切开术中对兔关节软骨中蛋白多糖含量的影响。 材料：雌性4月龄新西兰大白兔65只，体质量2.5~3.0 kg。采用随机数字表法分成实验组60只和正常对照组5只，实验组再随机分成4个亚组，软骨暴露无保护组、软骨暴露复方氯化钠保护组、50 g/L甘露醇保护组、透明质酸钠保护组，每组15只兔。 方法：实验组兔膝关节暴露于室温22 ℃，湿度65％空气中，定量打击器造成股骨内髁软骨低能量钝性损伤模型。保护组手术过程中分别用复方氯化钠、50 g/L甘露醇、透明质酸钠溶液湿润软骨。无保护组不做处理。术后2 h及第1，2，4，8周末，每个实验组随机各取兔3只，正常对照组各取1只，麻醉后处死，取双膝股骨内侧髁全层软骨。 主要观察指标：术后不同时间点各组兔关节软骨蛋白多糖含量。 结果：65只兔全部进入结果分析。术后各时间点，无保护组蛋白多糖含量低于对照组（P < 0.01）。术后即刻、术后1周及2周各保护组蛋白多糖含量低于对照组（P < 0.01）。术后4周、8周各保护组蛋白多糖含量分别与对照组比较，差异无显著性意义（P > 0.05）。术后不同时间点，各保护组蛋白多糖含量均高于无保护组同期值(P < 0.01)。术后8周，各保护组间蛋白多糖含量比较，差异无显著性意义（P > 0.05）。 结论：受到钝性损伤的关节软骨完全暴露于空气条件情况下，软骨蛋白多糖含量进一步减少，8周末未完全恢复。而在复方氯化钠、50 g/L甘露醇、透明质酸钠3种药物定期湿润保护下，软骨蛋白多糖含量损失较少，8周末完全恢复正常，3种药物无明显不同。     

关节软骨中最基本的解剖功能结构：软骨单位

背景：关节软骨单位作为近年来才逐渐被重视的关节软骨功能结构,大量研究证实其在关节软骨代谢、力学传导及退变过程中发挥着重要作用,其明确的功能及作用机制问题尚需进一步深入研究。 目的：对关节软骨基本解剖功能结构—软骨单位的组织形态、功能、体外消化分离及退变的相关研究进行综述。 方法：计算机检索PubMed数据库2009-07前的相关研究论文进行综述,其中包括本实验室一些软骨细胞及软骨单位的相关前期研究数据和图片资料。 结果与结论：与周围基质相比,细胞周基质的特异性成分为Ⅵ型胶原,新生期该成分广泛存在于细胞外基质中,随着年龄增长,Ⅵ型胶原等成分逐渐浓缩于细胞周围狭窄区域。近期,有学者利用激光共聚焦显微镜对软骨细胞及软骨单位的体内原位形态学进行定量检测,利用微管吸吮和原子力显微镜等最新技术对软骨细胞及细胞周基质的生物力学特性进行检测。更多研究发现,细胞周基质的存在明显改变了软骨细胞相关基因表达。同时,在骨关节炎软骨退变时,软骨单位及细胞周基质同样发生了相应的退行性改变。目前,尽管细胞周基质的具体功能不是很明确,但越来越多的体内外研究证实,细胞周基质的存在调整了软骨细胞的代谢及力学微环境,软骨单位为关节软骨中最基本的解剖功能结构。     

不同生物材料复合支架对关节软骨缺损的修复评价

背景：不同生物材料制备的复合软骨支架其修复软骨缺损也各具特点。 目的：探讨不同生物材料制备复合支架的组织工程学特性及其修复关节软骨缺损的性能评价。 方法：以“软骨组织工程,生物材料,工程软骨,复合支架”为中文关键词,以“tissue enginneering,articular cartilage,scaffold material”为英文关键词,采用计算机检索中国期刊全文数据库、PubMed数据库(1993-01/2010-11)相关文章。纳入复合支架材料-细胞复合物修复关节软骨损伤等相关的文章,排除重复研究或Meta分析类文章。 结果与结论：复合支架是当前软骨组织工程中应用较多的支架,它是将具有互补特征的生物相容性可降解支架,按一定比例和方式组合,设计出结构与性能优化的复合支架。较单一支架材料具有更好的生物相容性和一定强度的韧性,较好的孔隙和机械强度。复合支架的制备不仅包括同一类生物材料的复合,还包括不同类别生物材料之间的交叉复合。可分为纯天然支架材料、纯人工支架材料以及天然与人工支架材料的复合等3类。复合支架使生物材料具有互补特性,一定程度上满足了理想生物材料支架应具的综合特点,但目前很多研究仍处于实验阶段,还有一些问题有待于解决,如不同材料的复合比例、复合工艺等。     

体内实验评价新型关节软骨修复材料聚乙烯醇/纳米羟基磷灰石+聚酰胺66的生物相容性

目的：采用动物体内实验的方法评价新型修复关节软骨及软骨下骨的复合材料PVA/n-HA+PA66的生物相容性。 方法: 实验于2006-09/2007-03 在四川大学华西医院组织工程实验室完成。制备PVA/n-HA+PA66浸提液，进行以下实验：①急性全身毒性实验：取SD大鼠随机分为2组，分别腹腔注射20%浸提液和生理盐水1 mL,观察动物行为学及体质量变化。②溶血实验：取抗凝兔血加入复合材料粉末后测溶血率。③皮内刺激实验：在新西兰大白兔背部皮内注射浸提液，观察注射浸提液后注射部位的红斑和水肿状况。④皮下植入实验及慢性毒性实验：在SD大鼠背部皮下植入材料，术后2，4，8周取材,观察材料植入皮下后与周围组织的反应情况。术后12周抽血行肝肾功能检测，评价材料对动物有无长期毒性。 结果:①急性全身毒性实验小鼠活动正常，大鼠体质量均呈上升趋势，且两组体质量增加比较差异无显著性意义。②3 种浓度梯度的复合材料,溶血率均未超过5%,达到标准要求。③皮内刺激实验:实验侧及阴性对照侧各注射点均未见明显皮肤刺激症状。 ④长期毒性实验：术后12周小鼠肝肾功能与正常对照组及术前比较无显著性差异（P > 0.05），组织学切片显示血管和纤维组织进入复合材料网孔中，与复合材料连为一体，未产生排斥反应。 结论: 双相生物复合材料PVA/n-HA+PA66具有良好的生物相容性。     

70002/vip运动性关节软骨缺损修复材料的选择及其生物力学特征

摘要 背景：关节软骨是无血管、淋巴管和神经的组织,通常情况下软骨细胞不能进行有丝分裂,这导致自身修复能力有限。生理负荷下,关节软骨经常处在应力环境中。根据软骨自身的结构和特点,作为人工软骨的替代材料应具有良好的生物力学性能。 目的：总结运动性关节软骨损伤修复材料的应用进展及其生物替代材料的生物力学特征。 方法：以“关节软骨,生物材料,生物力学”为中文关键词,以“ tissue enginneering, articular cartilage, scaffold material, biomechanics” 为英文关键词,采用计算机检索中国期刊全文数据库、PubMed数据库1993-01/2010-10相关文章。纳入与运动有关的关节软骨损伤修复、目前常用于修复关节软骨损伤的生物材料以及生物替代材料的生物力学特征研究文章;排除重复研究或Meta分析类文章。以20篇文献为主重点对运动性关节软骨缺损修复材料的生物力学特征进行讨论。 结果与结论：关节软骨是一种各向异性、非均质、具有黏弹性并充满液体的可渗透物质,具有独特的力学性能。损伤的关节软骨在生物力学方面均与原来的软骨不同,且极易退变。骨软骨柱移植力学性能近期效果最佳;脱细胞软骨基质、小肠黏膜下基质具有一定的力学强度;普通聚乙烯醇水凝胶的最大缺陷是力学性能的不足;聚乙烯醇材料其良好的柔韧性和高弹性能,具有与人关节软骨相似的力学性能;n-HA浆料与聚酰胺66在溶剂中复合,无论在力学性能还是化学组成上都与自然骨相似。提示在众多关节软骨替代材料中,无论是人工合成材料、天然材料、复合材料其生物力学性能各有不同,且目前还无法再造与天然生成的软骨具有相同力学性能的软骨组织。 关键词：关节软骨;软骨损伤;生物力学;生物材料;替代材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2011.12.036     

不同种类组织工程化细胞移植修复关节软骨的损伤

背景：单纯药物治疗不能有效促进关节软骨缺损的愈合;自体软骨来源有限,软骨移植手术也相应受到限制。 目的：分析关节软骨损伤类型及局部微环境的改变,总结近年来国内外组织工程种子细胞移植研究相关进展以及细胞移植修复关节软骨损伤治疗进展。 方法：以Tissue engineering,cell transplantation,articular cartilage defects为检索词,检索Pubmed数据库(1993-01/2008-12);以组织工程,细胞移植,关节软骨损伤为检索词,检索CNKI数据库(2000-01/2008-12)。文献检索语种限制为英文和中文。纳入与关节软骨损伤以及分类密切相关性研究,组织工程种子细胞移植技术相关性应用研究。排除重复性研究。以种子细胞的存活和迁移,以及移植后关节功能的恢复和不良反应为评价指标。 结果与结论：计算机初检得到201篇文献,根据纳入排除标准,对组织工程细胞移植修复关节软骨损伤的研究进行分析。临床上,创伤性或骨关节炎造成的关节软骨损伤较为常见,关节软骨自身修复能力差,一旦损伤将很难修复。组织工程细胞移植技术的出现为成功治愈关节软骨损伤带来了新的希望。在动物模型和临床研究中,细胞移植治疗关节软骨损伤已经取得良好的修复效果,但这一技术仍有改进的余地。目前的研究集中在如何从技术上改善组织工程3要素,即细胞,生物支架材料和生物活性因子。自体软骨再生仍然是关节软骨缺损修复的理论支柱,但进一步的研究需要优化其再生效果以及维持更加稳定的软骨细胞表型等等。组织工程细胞移植修复关节软骨损伤疗效较好,随着目前组织工程研究的深入,细胞移植修复技术有望成为临床上治疗关节软骨损伤的新方法。     

保存人鼻中隔软骨活性的3种体外方法比较*★

背景：软骨损伤后难以自身修复，以活性软骨进行修复效果较好，但活性软骨的可靠来源尚未根本解决。 目的：以3种不同方法体外保存成人鼻中隔软骨块的活性比较。 设计、时间及地点：单一样本观察，实验于2007-06/2008-03在解放军第四军医大学唐都医院耳鼻喉科实验室及西京医院全军耳鼻咽喉-头颈外科中心实验室完成。 材料：材料为临床常规手术中切除的成人正常鼻中隔软骨20块，按国务院2006年《医疗机构管理条例》规定，已与患者签订知情同意书。 方法：将所取软骨，块剪成大小约15 mm×10 mm×2 mm软骨块，分别置于4，-20，-80 ℃ 冷冻及RPMI-1640液于37 ℃培养保存，于保存24 h，7，14，21 d和30 d时取样品。 主要观察指标：以苏木精-伊红、AB/PAS及Masson 三色染色和锥虫蓝排斥试验检测软骨活性。 结果：用RPMI-1640培养液保存的成人鼻中隔软骨，在整个保存期中均能保持较好活性，软骨细胞活性率保持在80%左右。以-80 ℃冷冻保存7 d及-20 ℃保存14 d时，软骨基本失去活性, 当4 ℃保存在21 d时，软骨可保持较好活性，保存30 d时，软骨活性明显降低。 结论：与低温保存方法相比，用组织培养法保存成人软骨块能较好地保持其活性，有望为临床治疗提供一种取材方便、新型有效的软骨修复材料。     

新鲜人关节软骨试件在体外不同环境下退变的组织学观察

背景：采用新鲜人软骨试件是进行生物力学实验的最佳选择,但当实验不能及时完成时,何种保存方法能最大限度地保护软骨样本,使其退变达到对实验影响最小是关键。 目的：观察新鲜人关节软骨试件在体外不同环境下的组织学变化,寻找试件最佳保存方法和时间。 方法：将新鲜人关节软骨试件分为4组：正常对照组,以软骨用固定液固定;空气暴露组,暴露于空气;生理盐水组,以浸湿的生理盐水纱布包裹,滴注生理盐水;林格氏液组,以浸湿的林格氏液纱布包裹,滴注林格氏液。处理后1,2,3 h,进行苏木精-伊红染色、Masson三色染色法、番红O染色。 结果与结论：染色结果显示,生理盐水或林格氏液滴注1 h,关节软骨表面无明显改变,3 h后则出现较明显的变化,软骨表面出现明显的粗糙纤维,排列紊乱,并可见较多的裂隙。空气暴露1 h软骨表面即已出现皲裂,3 h后已失去关节软骨表面的田埂样外观,出现甚大裂隙和纤维暴露,产生软骨损伤。提示以生理盐水或林格氏液纱布包裹新鲜人离体关节软骨试件均是有效的处理方法,并且软骨保存时间最好在离体后2 h内。     

可降解生物材料复合基因强化干细胞移植修复兔关节软骨缺损☆

目的：在前期成功构建携带有目的基因的质粒载体IRES2-EGFP-hIGF-1基础上，探索使用可吸收生物材料PLGA复合基因强化的同种异体骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）移植修复兔关节软骨缺损的方法。 方法：实验于2005-09/2006-01在重庆医科大学儿科研究所完成。①选择3月龄新西兰大耳白兔18只，双下肢髁关节面上共制作4个直径3 mm、深3 mm的全层软骨缺损，自左到右为：空白对照组，PLGA移植组，PLGA-MSCs组（PLGA+空载体转染的MSCs移植），PLGA+hIGF-1-MSCs组（PLGA+hIGF-1转染的MSCs移植）。②分别于术后4，6，12周各处死6只，应用大体观察、组织学观察及组织学评分评估缺损软骨的修复情况、修复组织中hIGF-1和Ⅱ型胶原的表达情况、移植细胞GFP荧光强度等。 结果：16只兔进入结果分析，脱落2只。术后12周时，组织切片显示，PLGA+HIGF-1-MSCs组新生组织中可见大量类透明软骨细胞出现，Ⅱ型胶原丰富表达；荧光追踪显示PLGA-MSCs组和PLGA+hIGF-1-MSCs两组修复组织在4周时仍有可见的GFP表达；PLGA+hIGF-1-MSCs组各个时间点组织学评分均高于其他3组（P < 0.05）。 结论：PLGA与经过hIGF-1基因强化的MSCs复合移植提高了对兔关节软骨缺损的修复效果。     

腕关节软骨损伤的生物材料干预

摘要目的：探讨腕关节软骨损伤后的生物材料干预,为腕关节软骨损伤的创伤修复和功能重建选择理想的生物材料。方法：电子检索PubMed数据库(PubMed:1996/2010)及中国期刊全文数据库(CNKI:1996/2010),在标题和摘要中以“Wrist Joint, Cartilage, Injury, Rehabilitation, Treatment”或“腕关节,软骨,损伤,康复,治疗”为检索词进行检索,排除非核心期刊的文献,选择腕关节软骨损伤和生物材料对腕关节软骨损伤修复治疗的文献共25 篇文献。结果：关节镜微骨折技术联合透明质酸凝胶可明显提高再生软骨的厚度,更接近透明软骨。聚磷酸钙纤维/明胶支架复合材料基本满足组织工程支架复合材料的空隙率要求。自体骨膜移植固定骨髓间充质干细胞能够促进关节软骨的修复,生成与自身相适应的软骨,而转化生长因子β1可以诱导骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞。结论：由于腕关节生理结构及其生物力学的特殊性,腕关节软骨组织损伤较为常见,组织工程软骨修复术通过将细胞和支架复合物植入受损的组织或器官部位,从而达到创伤修复和功能重建的目的,为腕关节软骨组织损伤修复提供了一条有效的途径。干细胞定向诱导及转化生长因子β1基因修饰术,可为腕关节软骨修复提供崭新的研究方向。 关键词：腕关节;软骨;生理;运动损伤;康复;治疗;生物材料;组织工程doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.34.043     

聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物修复髌股关节软骨缺损

摘要 背景：传统的方法修复软骨损伤,易发生退变。聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物具有良好的生物相容性,可根据需要调节降解速度等性能,可能在修复软骨损伤方面具有应用前景。 目的：观察以聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物为载体修复兔关节软骨缺损的可行性。 方法：选取2月龄新西兰兔骨髓培养,诱导间充质干细胞向软骨细胞分化。第3代细胞与聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物共培养制成聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物。建立兔髌股关节股骨髁部缺损模型,在右侧36个膝关节植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物,左侧18膝植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物,另18膝造成缺损后留作空白对照。术后4,8,12,24,36,48周取材,行大体及组织学观察,组织学评分。 结果与结论：聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物修复大鼠缺损后,软骨细胞分布较均一,色泽与正常软骨相似,与正常软骨界限消失,表面细胞平行于关节面,深层细胞排列紊乱,细胞呈团状,基质异染广泛,软骨下骨形成及潮线恢复正常,与周围正常软骨连接良好。而单纯植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物或缺损后未处理大鼠缺损边缘细胞呈团块状增生,底部为纤维组织。提示骨髓基质细胞源性软骨细胞是修复关节软骨缺损较理想的种子细胞,聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物适合作为组织工程修复关节软骨缺损的支架材料,具有良好的应用前景。 关键词：聚乳酸/羟基乙酸共聚物;髌股关节;组织工程;骨髓基质细胞;载体材料;软骨缺损;分化 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2011.16.007     

同种异体DBM复合自体BMSCs修复兔关节软骨缺损的实验研究

摘要 背景：寻找理想的软骨组织工程支架为目前的研究热点之一,其中脱钙骨基质（Demineralized bone matrix,DBM）有望作为一种良好的支架材料,我们前期的研究观察看到不同脱钙时间对骨髓基质干细胞（Bone marrow stromal cells BMSCs）的增殖有影响,其中脱钙6h的DBM具有最好的细胞相容性,故本研究采用脱钙6h的DBM作为支架材料复合BMSCs移植修复关节软骨缺损。 目的 观察同种异体DBM复合自体BMSCs修复兔关节软骨缺损的效果。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2008年1月~5月在昆明医学院干细胞研究所完成。 材料：选用成年健康日本大耳白兔27只,建立膝关节软骨缺损模型,选用同种异体DBM块作为植入材料。 方法： 取兔自体BMSCs体外培养扩增鉴定后,与同种异体DBM材料复合培养8天后,植入兔膝关节软骨缺损模型中。选用健康日本大耳白兔27只,制造双侧膝关节软骨缺损,将实验兔分为三组：DBM/BMSCs修复组（实验组）、单纯DBM修复组（实验对照组）及空白缺损对照组。 主要观察指标：于术后4w、8w及12w各处死9只动物,取材对修复组织进行大体、组织学及免疫组化染色观察,根据Wakitani法对修复组织进行评分,数据输入SPSS11.5软件进行统计学分析,比较各组的评分差异是否具有统计学意义。 结果 ：术后12w,BMSCs/DBM实验组修复组织呈透明软骨样,表面光滑平坦,与周围软骨及软骨下骨结合良好;单纯DBM修复组有部分软骨样修复;而空白对照组仅有少量纤维性修复。 结论： 自体BMSCs复合同种异体DBM支架材料修复全层关节软骨缺损的效果良好。     

关节软骨的缺损与修复

背景：关节软骨自身修复能力有限,一旦受损,难于恢复。 目的：概述目前关节软骨缺损的主要临床治疗手段及发展趋势。 方法：以articular cartilage, cartilage defects, treatment 为检索词,检索PubMed数据库(1995-01/2010-06),文献检索语种限制为英文。排除与软骨损伤的修复重建相关性不强、以及内容重复、陈旧的文献。共保留32篇文献进行综述。 结果与结论：目前关节软骨缺损的临床治疗手段包括微骨折术、自体骨软骨移植术、异体骨软骨移植术、自体软骨细胞移植术等,这些方法通常能有效地缓解临床症状,已经被众多学者接受,但仍然存在一些亟待解决的问题。与这些已经投入临床的技术相比,利用组织工程化软骨修复关节软骨缺损是一项新技术,由于其出现时间较短,技术尚未成熟,与其相关的临床研究仍在不断进行。     

软骨细胞、胶原纤维及蛋白多糖在家兔不稳定膝关节软骨退变进程中的变化

背景：膝关节外伤可引起膝关节不稳定,其运动轨迹发生改变,继而可致关节软骨损伤,关节软骨中的主要成分软骨细胞、胶原纤维及蛋白多糖早期将发生变化。 目的：比较研究两种家兔不稳定膝动物模型软骨退变进程中软骨细胞、胶原纤维、蛋白多糖变化,探讨早期不稳定膝关节软骨退变的发生机制。 方法：取大耳白兔50只,随机分为3组前交叉韧带切除组、内侧副韧带+半月板切除组分别切除右后肢前交叉韧带、右后肢内侧副韧带和半月板,正常对照组不干预,分别在建模1,2,3,4和5周后分批于膝股骨内髁软骨取材,进行软骨组织大体和组织学观察、软骨损伤程度Markin评分;测定软骨组织蛋白多糖及软骨基质中胶原纤维含量。 结果与结论：不同时期的不稳定膝关节软骨有程度不一的软骨细胞凋亡。除前交叉韧带切除组第1周外,各时间点两手术组Mankin评分均高于正常对照组(P < 0.05),以术后5周组最为显著。前交叉韧带切除组术后3,4周软骨细胞变性,蛋白多糖丢失,术后第5周软骨退变更加显著,内侧副韧带＋半月板切除组变化较前交叉韧带切除组严重。前交叉韧带切除组3,4,5周及内侧副韧带+半月板切除组2,3,4,5周软骨胶原纤维明显低于正常对照组(P < 0.05)。结果表明,膝骨关节不稳定,早期关节软骨退变的程度与软骨细胞数目的减少、胶原纤维网的破坏和蛋白多糖的丢失有关,软骨退变过程中存在软骨修复。     

独活寄生汤结合骨髓基质干细胞复合体修复兔膝关节软骨缺损☆

背景：实验表明,骨髓基质干细胞复合脱细胞真皮基质能修复家兔膝关节软骨缺损,中药独活寄生汤能促进软骨的修复,且提高修复质量。 目的：进一步验证独活寄生汤对骨髓基质干细胞复合体修复兔关节软骨缺损的影响,评价修复效果。 方法：取兔骨髓基质干细胞进行体外增殖后,复合于改建后的脱细胞真皮基质载体上,植入到兔膝关节软骨缺损,并以中药独活寄生汤灌胃为独活寄生汤+干细胞组,并设立独活寄生汤组、单纯复合体组、空白组为对照组。于4,8,12周后分别对修复组织进行形态学观察及组织学检查。 结果与结论：术后12周, 独活寄生汤+干细胞组的缺损由透明软骨样组织充填,软骨及软骨下骨组织基本修复,修复的软骨组织在组织形态学上优于其他各组。结果证实,骨髓基质干细胞复合体能修复家兔膝关节软骨缺损,中药独活寄生汤能促进软骨的修复,且提高修复质量。     

成骨细胞复合材料修复颅骨缺损的实验研究

目的 应用纳米级羟基磷灰石复合成骨细胞修复兔颅骨缺损,观察新型颅骨修复材料的修复效果,探索临床应用骨组织工程学修复颅骨缺损的可能性.方法 体外原代培养兔颅骨成骨细胞,并将其与纳米级羟基磷灰石联合培养.应用联合培养后的复合材料修补颅骨缺损模型,应用大体观察、病理切片及扫描电镜观察修复效果.结果 体外培养并鉴定的兔颅骨骨膜成骨细胞可形成钙化结节,ALP染色呈强阳性,具备良好的成骨能力,在新型颅骨修复材料表面生长良好,6周后扫描电镜下观察显示产生大量新生骨组织,达到较满意修复效果.结论 新型纳米级羟基磷灰石作为细胞外基质,复合成骨细胞对颅骨缺损进行组织工程学修复是可行的.     

自体骨膜复合骨髓间充质干细胞移植修复兔关节软骨缺损

背景：自体骨髓间充质干细胞及骨膜移植等方法可促进关节软骨缺损的修复,但其各自的成软骨能力有限,治疗效果欠佳。 目的：观察自体骨膜复合向软骨细胞诱导的骨髓间充质干细胞移植修复软骨缺损的疗效。 设计、时间及地点：随机分组对照动物实验,于2005-08/2007-03在山西医科大学第二医院骨科实验室完成。 材料：6~8月龄新西兰白兔18只,按随机数字表法分为3组,即骨膜复合骨髓间充质干细胞组、单纯骨膜组及空白对照组,每组6只12个膝关节标本。 方法：骨膜复合骨髓间充质干细胞组采用胰酶消化法采集骨髓间充质干细胞进行贴壁培养,加入转化生长因子β1向软骨细胞进行诱导分化,同时进行PKH-26细胞膜免疫荧光标记。在全部兔双侧股骨内侧髁造成直径3 mm,深度3 mm的全层软骨缺损,骨膜复合骨髓间充质干细胞组、单纯骨膜组取同侧胫骨上段内侧骨膜,骨膜生发层朝向骨髓腔覆盖软骨缺损,骨膜复合骨髓间充质干细胞组先期缝合3针,向缺损区注入1×109 L-1骨髓间充质干细胞细胞悬液20 μL,植入细胞后缝合最后1针。单纯骨膜组只进行单纯骨膜覆盖缺损处理;空白对照组只钻孔不作任何处理。 主要观察指标：术后6,12周时,对缺损部位进行大体观察、组织学观察、Wakitani评分以及Ⅱ型胶原免疫组化及原位杂交检测。 结果：所有缝合骨膜未发现脱落,骨膜复合骨髓间充质干细胞组6周时,软骨缺损已由透明软骨样修复组织填充,12周时修复组织进一步改建,且修复组织中细胞主要为带有PKH-26荧光标记的植入细胞。单纯骨膜组缺损区修复组织为乳白色,表面光滑稍微凹陷,与周围正常软骨组织之间界限清晰;空白对照组缺损区多数比较凹陷,或缺损部位形状不规则,周围软骨组织断裂。术后6,12周时,骨膜复合骨髓间充质干细胞组Wakitani组织学评分均优于单纯骨膜组和空白对照组(P < 0.05),单纯骨膜组的评分优于空白对照组(P < 0.05)。 同时,骨膜复合骨髓间充质干细胞组修复组织内细胞周围基质Ⅱ型胶原免疫组化及原位杂交染色阳性,证实修复组织内的细胞为植入细胞。 结论：自体骨膜复合向软骨细胞诱导的骨髓间充质干细胞移植可形成透明软骨样修复组织修复关节软骨缺损。     

转化生长因子β1与骨形态发生蛋白2对关节软骨损伤修复的价值

关节软骨损伤的修复,一直是医学界及运动损伤领域所关注的问题。随着分子生物技术的应用和发展,生长因子在关节软骨损伤中的作用显得尤为重要。文章通过分析关节软骨损伤修复难的原因,阐述众多生长因子中转化生长因子β1与骨形态发生蛋白2对关节软骨损伤修复的作用及机制,并对存在的问题进行了归纳,为今后的实验研究提供重要的参考依据。