软骨细胞诱导骨髓基质干细胞构建带内支撑的组织工程化软骨

目的 探讨以聚羟基乙酸(PGA)包裹特定形态的医用假体材料--多孔高密度聚乙烯(HDPE,商品名为MEDPOR)为支架,应用软骨细胞诱导骨髓基质干细胞(BMSCs),共培养构建特定形态的带内支撑组织工程化软骨医用假体的可能性.方法 以直径3 mm、长5 mm的圆柱形HDPE,外裹 1 mm厚PGA为支架,将体外分别培养的新生猪BMSCs和耳郭软骨细胞按7∶3混合,以10×10 7/ml细胞浓度接种于支架上,同时以相同浓度的单纯软骨细胞和单纯BMSCs分别接种,作为阳性对照组(PC组)和阴性对照组(NC组).经体外培养2周及在裸鼠皮下移植4、8周后取材 ,行大体观察、组织学、组织化学及免疫组化检测.结果 各组细胞均与材料黏附良好.实验组和阳性对照组均形成了大体形态良好的HDPE-软骨复合体,内支撑的HDPE与外层软骨结合紧密.组织学可见成熟的软骨陷窝结构,软骨渗入HDPE孔隙内部、异染基质及Ⅱ型胶原呈强阳性表达.结论 以HDPE为内支撑,外裹PGA的支架,接种混合细胞,可于皮下构建特定形态、组织学良好的HDPE-软骨复合体.     

软骨细胞诱导骨髓基质干细胞构建带内支撑的组织工程化软骨

目的探讨以聚羟基乙酸(PGA)包裹特定形态的医用假体材料多孔高密度聚乙烯(HDPE,商品名为MEDPOR)为支架,应用软骨细胞诱导骨髓基质干细胞(BMSCs),共培养构建特定形态的带内支撑组织工程化软骨医用假体的可能性。方法以直径3mm、长5mm的圆柱形HDPE,外裹1mm厚PGA为支架,将体外分别培养的新生猪BMSCs和耳郭软骨细胞按7:3混合,以10×107/ml细胞浓度接种于支架上,同时以相同浓度的单纯软骨细胞和单纯BMSCs分别接种,作为阳性对照组(PC组)和阴性对照组(NC组)。经体外培养2周及在裸鼠皮下移植4、8周后取材,行大体观察、组织学、组织化学及免疫组化检测。结果各组细胞均与材料黏附良好。实验组和阳性对照组均形成了大体形态良好的HDPE-软骨复合体,内支撑的HDPE与外层软骨结合紧密。组织学可见成熟的软骨陷窝结构,软骨渗入HDPE孔隙内部、异染基质及Ⅱ型胶原呈强阳性表达。结论以HDPE为内支撑,外裹PGA的支架,接种混合细胞,可于皮下构建特定形态、组织学良好的HDPE-软骨复合体。     

构建带内支撑组织工程软骨的实验研究

目的探讨以医用多孔高密度聚乙烯(Medpor)为内支撑外裹聚羟基乙酸(PGA)的支架,接种软骨细胞后,于体内构建Medpor软骨复合体的可能性。方法实验组:以直径3mm的Medpor外裹2mmPGA为支架,接种新生猪关节软骨细胞(5×107/ml),经体外培养2周及裸鼠皮下移植6周后取材,行大体、组织学、Ⅱ型胶原免疫组织化学和生物化学检测;PGA对照组:以直径8mm的单一PGA为支架,细胞接种与培养同实验组;单纯支架组:利用实验组支架,不接种细胞行体内移植。结果实验组:形成大体形态良好的Medpor-软骨复合体,内部的Medpor与外层软骨结合紧密,组织学可见成熟软骨陷窝并渗入Medpor孔隙内部、异染基质、Ⅱ型胶原表达阳性;PGA对照组:形成的软骨存在"空心"现象;单纯支架组:无软骨形成。结论利用Medpor与PGA复合的支架,接种软骨细胞后,可于体内构建出特定形状、结构与组织学良好的Medpor软骨复合体,克服了组织工程软骨的"空心"现象。     

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.     

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。     

兔阴囊原位构建组织工程化睾丸假体的实验研究

目的探讨以HDPE-PGA复合支架接种兔耳软骨细胞后,于兔阴囊原位内构建组织工程化睾丸假体的可能性。方法取成年兔耳软骨分离培养软骨细胞,制备HDPE-PGA复合支架,细胞-支架复合物体外培养2w。摘除单侧兔睾丸后即时将经体外培养的细胞-支架复合物植入阴囊原位,术后3m将兔处死取材。单纯支架植入为对照组。标本行大体观察、组织学、组织化学、免疫组化、GAG含量检测。结果实验组取材标本经检测具有预制形态与体积,有新生软骨组织产生,软骨组织呈岛状分布,其间有不同程度的纤维组织长入及炎性细胞浸润。对照组无软骨形成。结论兔阴囊原位内构建组织工程化睾丸假体具有预制形态与体积、结构与组织学形态良好。     

构建带内支撑组织工程睾丸假体的实验研究

目的探讨以医用多孔高密度聚乙烯(high-density polyethylene,HDPE,商品名为Medpor)为内支撑,外裹聚羟基乙酸(polyglycolic acid,PGA)的支架,接种软骨细胞后,于裸鼠体内构建组织工程睾丸假体的可行性及特点。方法取新生雌性长枫杂交仔猪1只,取四肢大关节表面软骨,制备密度为5×107/ml的软骨细胞悬液。将其接种于长短半径分别为6mm和4mm的Medpor,外裹2mm PGA的支架,体外培养2周。取4周龄BALB/C裸鼠10只,随机分为两组(n=5)。实验组:采用制备的细胞-支架复合物植入裸鼠背部皮下;对照组:采用Medpor-PGA复合支架植入裸鼠皮下。8周后处死裸鼠取材,行大体观察、组织学及免疫组织化学观察。结果大体观察:实验组标本形状与体积未发生变化,色泽及弹性与正常软骨相似,软骨与Medpor接合紧密;对照组无软骨形成,外包裹纤维样组织。实验组:HE染色见软骨内存在大量成熟的软骨陷窝,无血管长入,部分PGA尚未降解完全;甲苯胺蓝染色示细胞外基质具有异染特性;藏红花染色示基质中大量蛋白聚糖沉积;型胶原免疫组织化学染色呈强阳性表达。对照组:Medpor被大量富含血管的纤维组织包裹。结论利用Medpor与PGA复合的支架,接种软骨细胞后,可于体内构建出具有预构睾丸形态且组织学良好的Medpor-软骨复合体。     

组织工程骨软骨复合体修复犬膝关节负重区骨软骨缺损的实验研究

目的 观察以骨软骨支架复合骨髓基质干细胞(bone-fflarrow mesenchymal stem cells,BMSCs)修复犬膝关节负重区骨软骨缺损的疗效.方法 利用软骨细胞外基质作为软骨支架部分,以脱细胞骨作为骨支架部分,采用相分离技术制备骨软骨双相支架,将成软骨诱导的BMSCs种植到双相支架上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).分别在术后3和6个月时取材,根据大体、组织学、Micro-CT等检测结果进行半定量或定量评估.结果 大体及组织学评价表明:同一时间点实验组的修复效果优于对照组,且实验组在术后6个月时的修复效果优于其术后3个月时,两项差异均有统计学意义;而对照组小同时间点修复效果的差异无统计学意义.Micro-CT检测结果表明实验组与对照组软骨下骨均得到重建,两者的差异尤统计学意义.结论 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,其修复效果明显优于单纯支架植入组.     

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.     

软骨PLGA-Ⅱ型胶原支架复合体修复兔膝关节骨软骨损伤

目的探讨骨髓基质干细胞(BMSCs)诱导的软骨细胞与聚乙醇酸-乳酸共聚物(PLGA)-Ⅱ型胶原支架通过管帽结构复合构建组织工程软骨复合体修复兔膝关节骨软骨损伤的效果及各界面耦合情况。方法BMSCs经软骨诱导液诱导成软骨细胞后接种于PLGA-Ⅱ型胶原支架的底层,支架表层戴管帽。将该细胞-支架复合物置入软骨条件培养液中培养2周,扫描电镜观察。将45只新西兰大白兔随机分为A、B、C 3组,每组15只,并于股骨髁处造模。分别于缺损处植入戴管帽结构复合的软骨支架复合体(A组)、PLGA-Ⅱ型胶原支架(B组)、不植入任何材料(C组)。于第4周和第12周取材行大体观察和组织学分析。结果 A组和B组缺损处均有软骨生成;C组缺损明显,只有纤维组织生长。A组软骨缺损部分软骨细胞修复,成骨区部分骨样细胞修复;两者耦合处犬牙交错,修复缺损程度及成骨区和成软骨区界面耦合情况明显优于B、C组。软骨组织学评分A组优于B、C组(P0.05)。结论 BMSCs诱导分化成的软骨细胞与PLGA-Ⅱ型胶原支架经过管帽结构构建成的软骨PLGA-Ⅱ型胶原支架复合体可有效修复兔膝关节骨软骨损伤,新生软骨、骨与宿主软骨、骨及新生软骨与软骨下骨各界面耦合良好。     

组织工程化软骨分泌的可溶性因子对骨髓基质干细胞诱导作用的实验研究

目的 探讨组织工程化软骨分泌的可溶性因子是否能够单独诱导骨髓基质干细胞(bone marrow stromai cells,BMSCs)软骨分化.方法 体外培养扩增猪BMSCs、猪关节软骨细胞以及皮肤成纤维细胞,以5.0×107/ml的细胞终浓度分别接种于聚羟基乙酸/聚乳酸(PGA/PLA)支架,应用隔离池进行隔离共培养.以软骨细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为实验组,以皮肤成纤维细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为对照组1,以单纯BMSCs-材料复合物为对照组2.各组标本均于体外培养8周后取材,通过大体观察,组织学,以及免疫组织化学,RT-PCR等方法对新生组织进行评价.结果 隔离共培养8周后,实验组软骨细胞材料-复合物诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织略有缩小,外观类似软骨组织,组织学检测见软骨陷窝样结构,SafraninO染色可见软骨特异性基质分泌,免疫组化显示有大量Ⅱ型胶原沉积,RT-PCR检测组织表达Ⅱ型胶原、Ⅸ型胶原、COMP、Sox9等软骨特异性基因,提示形成了较成熟软骨样组织;而对照组成纤维细胞材料复合物诱导的BMSCs-材料复合物和未经任何诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织淡黄色,明显缩小、变薄、质地较软,组织学检测均未形成软骨陷窝样结构,主要为纤维性成分,各种软骨特异性相关检测均为阴性.结论 软骨细胞分泌的可溶性因子能够单独诱导BMSCs软骨分化,可能是软骨细胞形成的微环境中发挥诱导作用的主要因素.     

组织工程化软骨分泌的可溶性因子对骨髓基质干细胞诱导作用的实验研究

目的 探讨组织工程化软骨分泌的可溶性因子是否能够单独诱导骨髓基质干细胞(bone marrow stromai cells,BMSCs)软骨分化.方法 体外培养扩增猪BMSCs、猪关节软骨细胞以及皮肤成纤维细胞,以5.0×107/ml的细胞终浓度分别接种于聚羟基乙酸/聚乳酸(PGA/PLA)支架,应用隔离池进行隔离共培养.以软骨细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为实验组,以皮肤成纤维细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为对照组1,以单纯BMSCs-材料复合物为对照组2.各组标本均于体外培养8周后取材,通过大体观察,组织学,以及免疫组织化学,RT-PCR等方法对新生组织进行评价.结果 隔离共培养8周后,实验组软骨细胞材料-复合物诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织略有缩小,外观类似软骨组织,组织学检测见软骨陷窝样结构,SafraninO染色可见软骨特异性基质分泌,免疫组化显示有大量Ⅱ型胶原沉积,RT-PCR检测组织表达Ⅱ型胶原、Ⅸ型胶原、COMP、Sox9等软骨特异性基因,提示形成了较成熟软骨样组织;而对照组成纤维细胞材料复合物诱导的BMSCs-材料复合物和未经任何诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织淡黄色,明显缩小、变薄、质地较软,组织学检测均未形成软骨陷窝样结构,主要为纤维性成分,各种软骨特异性相关检测均为阴性.结论 软骨细胞分泌的可溶性因子能够单独诱导BMSCs软骨分化,可能是软骨细胞形成的微环境中发挥诱导作用的主要因素.     

组织工程化软骨分泌的可溶性因子对骨髓基质干细胞诱导作用的实验研究

目的 探讨组织工程化软骨分泌的可溶性因子是否能够单独诱导骨髓基质干细胞(bone marrow stromai cells,BMSCs)软骨分化.方法 体外培养扩增猪BMSCs、猪关节软骨细胞以及皮肤成纤维细胞,以5.0×107/ml的细胞终浓度分别接种于聚羟基乙酸/聚乳酸(PGA/PLA)支架,应用隔离池进行隔离共培养.以软骨细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为实验组,以皮肤成纤维细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为对照组1,以单纯BMSCs-材料复合物为对照组2.各组标本均于体外培养8周后取材,通过大体观察,组织学,以及免疫组织化学,RT-PCR等方法对新生组织进行评价.结果 隔离共培养8周后,实验组软骨细胞材料-复合物诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织略有缩小,外观类似软骨组织,组织学检测见软骨陷窝样结构,SafraninO染色可见软骨特异性基质分泌,免疫组化显示有大量Ⅱ型胶原沉积,RT-PCR检测组织表达Ⅱ型胶原、Ⅸ型胶原、COMP、Sox9等软骨特异性基因,提示形成了较成熟软骨样组织;而对照组成纤维细胞材料复合物诱导的BMSCs-材料复合物和未经任何诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织淡黄色,明显缩小、变薄、质地较软,组织学检测均未形成软骨陷窝样结构,主要为纤维性成分,各种软骨特异性相关检测均为阴性.结论 软骨细胞分泌的可溶性因子能够单独诱导BMSCs软骨分化,可能是软骨细胞形成的微环境中发挥诱导作用的主要因素.     

人真皮成纤维细胞体外构建组织工程化软骨的初步探索

目的 利用软骨细胞提供的体外软骨诱导微环境,探讨人真皮成纤维细胞在体外构建软骨的可行性.方法 分别培养猪的软骨细胞与人真皮成纤维细胞,将2种细胞按1:1(软骨细胞:成纤维细胞)比例混匀,以5.0×10~7/ml的终浓度接种于聚羟基乙酸支架(PGA,直径9 mm,高2mm)作为共培养组,相同终浓度的单纯软骨细胞和单纯成纤维细胞分别接种于相同支架作为阳性对照及阴性对照.每组各接种3个标本,每个接种细胞悬液200 μl.全部标本均于体外培养8周后取材,通过大体观察、湿重测定、组织学及免疫组化等相关检测对构建软骨进行评价.结果 软骨细胞组(阳性对照组)基本保持了复合物初始的大小和形状,组织周边和中央均有较均质的软骨陷窝样结构形成,表达软骨特异性细胞外基质;共培养组的组织稍有缩小,组织周边也有软骨陷窝样结构形成,表达软骨特异性细胞外基质,但组织内大部分区域形成了纤维样组织,特别是通过人核抗原免疫组化和对应的Safranin O染色结果,可以看到少量人核抗原阳性的细胞形成了较成熟的陷窝样结构,表达软骨特异性基质.单纯成纤维细胞组(阴性对照组)在体外培养过程中逐渐皱缩变形,未形成软骨样组织.结论 软骨细胞共培养体系可以有效地诱导人真皮成纤维细胞中一定比例的细胞向软骨分化,并能在体外构建软骨样组织.     

软骨细胞与脂肪基质细胞共培养体外构建软骨的初步研究

目的 探讨软骨细胞与脂肪基质细胞(adipose-derived stromal cells,ADSCs)共培养体外构建软骨的可行性,并阐明软骨细胞提供的软骨微环境能否诱导ADSCs向软骨细胞分化并形成软骨组织.方法 分别培养扩增人ADSCs与猪耳软骨细胞,将2种细胞按7:3(ADSCs:软骨细胞)比例混匀,以5.0×107/ml的细胞终浓度接种于聚羟基乙酸/聚乳酸(PGA/PLA,直径8 mm,高2 mm)支架作为共培养组,以相同终浓度的单纯软骨细胞和单纯ADSCs分别接种相同支架作为阳性对照组及阴性对照组,以30％上述浓度(1.5×107/ml)的单纯软骨细胞接种作为低浓度软骨细胞对照组.每组各接种6例标本,每例接种细胞悬液200μl.全部标本均于体外培养8周时取材,通过大体观察、组织学、免疫组化及湿重、蛋白多糖定量检测等方法对新生软骨进行初步评价.多样本t检验统计分析各组湿重及蛋白多糖含量差异.结果 各组细胞均与材料粘附良好.共培养组及阳性对照组体外培养8周时基本保持了复合物初始大小和形状,大体观察2组均形成了较成熟软骨组织,组织学显示大量软骨基质和软骨陷窝形成,免疫组化显示软骨特异性细胞外基质Ⅱ型胶原分泌.定量测定结果表明,共培养组的平均湿重为(174±12) mg,平均蛋白多糖含量为(7.6±0.4) mg,两者分别达到阳性对照组的75％ (P＜ 0.01)和79％ (P＜ 0.01).阴性对照组(单纯ADSCs组)明显皱缩变形,组织学未见成熟软骨陷窝.低浓度软骨细胞组明显变薄,新生软骨平均湿重为(85 ±5) mg,是阳性对照组的37％ (P＜ 0.01),只在局部形成了不连续的软骨组织.结论 软骨细胞与ADSCs共培养能够在体外构建较成熟的软骨组织,软骨细胞能够诱导ADSCs成软骨分化及体外形成软骨组织.     

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.     

不同比例软骨细胞与间充质干细胞对构建组织工程软骨的影响

目的以不同比例将大鼠软骨细胞及骨髓间充质干细胞（bonemarrowstromalceu,BMSCs）依次体外及体内混合培养,探讨二者构建组织工程软骨的最佳比例。方法分别取1个月及1d龄SD大鼠的BMSCs及关节软骨,原代软骨细胞与第2代BMSCs混合比例为全软骨细胞组、3：1、1：1、1：3、全BMSCs组,共五组。以终浓度4×10^7／mI．种于聚乳酸一聚羟基乙酸支架上,体外培养4周后,植入裸鼠皮下继续培养,8周后对标本进行大体观察、组织学切片、Ⅱ型胶原免疫荧光染色及检测氨基糖胺多糖的含量。结果软骨细胞与BMSCs混合比例3：1组较其他各组所构建出的组织工程软骨体积大,厚度厚,有光泽;组织染色见软骨细胞增殖较旺盛,被大量细胞外基质包围,分布均匀,并可见软骨陷窝;Ⅱ型胶原免疫荧光染色见细胞内和细胞外基质发出的红色荧光较明亮;3：1组的组织块氨基糖胺多糖含量（470．38±29．78）μg高于其他各组（P〈O．05）。结论软骨细胞与BMSCs混合培养有助于节省软骨细胞,二者混合浓度比例以3：1最好。     

同种异体软骨细胞与自体骨髓基质干细胞混合共培养构建软骨皮下移植的可行性研究

背景：软骨组织工程的种子细胞问题是目前研究的热点和难点,如何找到一种既能够避免对自体软骨进行取材又能够达到稳定软骨构建目的的方法呢？本研究尝试利用少量同种异体羊软骨细胞作为软骨诱导微环境提供者,与扩增后的羊自体BMSC混合共培养并植入皮下环境,探讨利用同种异体软骨细胞共培养构建软骨皮下移植的可行性。方法：本实验对山羊软骨细胞和BMSC分别进行取材和分离培养扩增,并将以上细胞分为以下四组进行混合并接种在PGA支架材料上：A组：100%自体软骨细胞;B组：30%自体软骨细胞＋70%自体BMSCs;C组：30%同种异体软骨细胞＋70%自体BMSCs;D组：100%同种异体软骨细胞。经过体外构建6周后植入羊皮下进行体内构建12周,对所形成的组织块进行大体观察和组织学染色等评价。结果：自体软骨细胞组和自体软骨细胞混合自体BMSC组皮下移植后可见成熟软骨组织形成,但同种异体软骨细胞参与的两组（包括同种异体软骨细胞混合自体BMSC的实验组和单纯异体软骨细胞组）在皮下环境中都因为较强的免疫反应未能形成软骨组织。结论：同种异体软骨细胞以及PGA支架材料的存在对于组织工程软骨在羊皮下环境的构建有负面影响。     

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。