组织工程化软骨的低温保藏

背景：如何保存大量的具有生物活性的组织工程化软骨,并且长时间保持组织工程化软骨的生物活性,建立组织工程软骨库,是组织工程尚待解决的课题。 目的: 观察低温冻存对组织工程化软骨生物活性的影响。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2006-02/2008-12在解放军第四军医大学唐都医院中心实验室完成。 材料：聚羟基乙酸无纺网为美国Albany公司产品。2周龄新西兰白兔5只,成年新西兰白兔20只由解放军第四军医大学实验动物中心提供。 方法:体外培养2周龄新西兰兔关节软骨,取第2代对数生长期培养软骨细胞,制成细胞悬液,调整软骨细胞悬液浓度约为5×1010 L-1,接种于聚羟基乙酸三维支架材料上,复合物体外培养1周后冻存,冻存4,8,12周后解冻复苏。1周后接种于成年新西兰兔皮下,术后12周取材。 主要观察指标：采用光镜及扫描电镜观察冻存复苏后的组织工程化软骨的生长情况。采用四唑盐比色法测定细胞存活率。体内实验观察软骨细胞形态、软骨分泌胶原情况、基质分泌酸性黏多糖情况。 结果: 经低温冻存的组织工程化软骨生长良好,冻存4,8,12周细胞存活率差异无显著性意义。组织学观察冻存组织工程骨植入区有软骨生成、胶原和黏多糖生成丰富。 结论: 深低温冻存对组织工程化软骨的生物活性无明显的影响,可用于保存组织工程化软骨。     

多孔丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞修复兔关节软骨及软骨下骨缺损

背景：丝素蛋白/羟基磷灰石是细胞立体培养的良好支架,是临床常用的骨缺损修复材料,具有良好的生物相容性。脂肪干细胞具有向骨及软骨细胞分化的潜能,适合骨软骨缺损修复。 目的：观察转化生长因子β1和胰岛素样生长因子1联合成软骨诱导脂肪干细胞与丝素蛋白/羟基磷灰石复合后修复兔关节软骨及软骨下骨缺损的效果。 方法：取新西兰大白兔56只,2只用于传代培养脂肪间充质干细胞,以3×109 L-1浓度接种到丝素蛋白/羟基磷灰石。其余54只新西兰大白兔,在股骨髁间制备软骨缺损模型,随机分为细胞复合材料组、单纯材料组和空白对照组,细胞复合材料组植入复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石;单纯材料组植入丝素蛋白/羟基磷灰石;空白对照组不作任何植入。从大体、影像学、组织学观察比较缺损的修复情况。 结果与结论：12周时大体观察、CT、磁共振和组织学检查细胞材料复合组软骨及软骨下骨缺损区完全被软骨组织修复,修复组织与周围软骨色泽相近,支架材料基本吸收,未见明显退变和白细胞浸润,所有标本均未见丝素蛋白残留。单纯材料组缺损区缩小、部分修复,且呈纤维软骨样修复。空白对照组缺损无明显修复。提示复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石修复兔关节软骨及软骨下骨缺损能力优于单纯丝素蛋白/羟基磷灰石材料。丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞可形成透明软骨修复动物膝关节全层软骨缺损,重建关节的解剖结构和功能,可作为新型骨软骨组织工程支架。     

丝素蛋白/羟基磷灰石材料复合骨髓间充质干细胞构建组织工程化软骨

背景：随着组织工程的兴起,软骨损伤的修复可能性显著地提高,但单一的支架材料均不能符合理想支架,有一定的局限性。 目的：观察骨髓间充质干细胞复合丝素蛋白/羟基磷灰石构建组织工程化软骨的可行性。 方法：体外分离培养骨髓间充质干细胞,并定向诱导成软骨细胞,与丝素蛋白/羟基磷灰石复合培养,构建膝关节胫骨平台全层关节软骨缺损。54只大白兔单侧膝关节全层软骨缺损模型后随机抽签法分为3组,复合组植入细胞-丝素蛋白/羟基磷灰石复合物;材料组植入单纯丝素蛋白/羟基磷灰石,对照组不行任何植入。植入后8,12周CT检查及组织学检查观察软骨缺损修复情况。 结果与结论：植入后8周,复合组关节面不平整,关节间隙增大,形成新生类软骨细胞,基质丰富。材料组关节面塌陷,软骨细胞少量增殖。植入后12周,复合组关节面平整,关节间隙如常。大量软骨细胞出现,与周边软骨色泽一样,支架材料完全降解。材料组关节面不平整,软骨细胞不完全充填,支架材料部分降解。对照组未见修复。提示用骨髓间充质干细胞复合丝素蛋白/羟基磷灰石可形成透明软骨修复动物膝关节全层软骨缺损,显示了丝素蛋白/羟基磷灰石材料作为关节软骨组织工程支架材料的良好生物相容性。     

藻酸钙凝珠复合自体软骨细胞修复成年兔关节软骨缺损*☆

摘要 背景：软骨缺损的修复一直是骨科界的难题之一，近几年发展起来的应用组织工程学技术修复软骨缺损的方法，逐渐被认为是一种有希望治疗关节软骨缺损的手段。 目的：应用藻酸钙凝珠-自体软骨细胞移植修复兔膝关节软骨缺损，观察损伤近期修复情况。 方法：成年新西兰大白兔30只，左膝取软骨细胞，右膝造模。采用体外培养后的第3代自体软骨细胞复合海藻酸钠凝胶，混入CaCl2溶液中制成串珠状凝珠，体外培养4周。实验组植入海藻酸钙凝珠-自体软骨细胞复合物，对照组植入不含细胞的海藻酸钙凝珠，空白组不做任何处理。 结果与结论：纳入新西兰大白兔30只，除其中1 只术后单侧膝关节僵硬强直外，其余均未见手术后关节活动障碍，所有动物术后无感染，无死亡。苏木精-伊红染色可见，实验组修复组织以透明软骨为主，对照组以纤维软骨修复为主，空白组修复不明显，以纤维软组织修复为主。免疫组织化学染色可见实验组修复组织以表达Ⅱ型胶原为主，对照组Ⅱ型胶原免疫组化着色较淡，Ⅱ型胶原表达量少。空白组修复组织不表达Ⅱ型胶原。结果提示藻酸钙凝珠-自体软骨细胞修复软骨缺损有较好效果，表明自体软骨细胞复合藻酸钙凝珠能为软骨组织工程提供一种很好的思路。 关键词：藻酸钙凝珠；软骨细胞；软骨组织工程；修复；生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.21.003     

异体软骨细胞种植聚丙交酯乙交酯支架修复软骨缺损

摘要 背景：聚丙交酯乙交酯支架具有将免疫源性的细胞与外界环境隔离开来,减少或防止了免疫反应的作用。 目的：利用异体软骨细胞复合聚丙交酯乙交酯支架构建组织工程化软骨,观察其移植兔关节缺损后的修复效果。 方法：体外培养乳兔软骨细胞扩增至第3代,种植到聚丙交酯乙交酯支架,对其进行生物特性的观察和检测。新西兰长耳大白兔36只,制造软骨缺损模型,随机分成空白组、空聚丙交酯乙交酯支架移植组、软骨细胞复合聚丙交酯乙交酯支架移植组。术后12周对缺损部位进行大体、苏木精-伊红染色、免疫组织化学染色观察,并进行Wakitani组织学评分。 结果与结论：兔软骨细胞体外单层培养呈多角形,细胞克隆呈铺路石状。免疫细胞化学法检测Ⅱ型胶原表达阳性。种植到聚丙交酯乙交酯支架电镜观察与支架复合良好。三组的Wakitani组织学评分分别为(13.17±0.94),(12.31±1.89),(5.96±3.47)分,组间差异具有显著性意义(P < 0.05)。软骨细胞复合聚丙交酯乙交酯支架移植修复软骨缺损效果优于其他各组。提示异体软骨细胞复合聚丙交酯乙交酯支架移植可成功修复关节软骨缺损。     

软骨形态发生蛋白1诱导仔鼠脂肪干细胞裸鼠体内软骨的分化

背景：脂肪干细胞在特定的培养条件下可向软骨细胞分化,软骨形态发生蛋白1是重要的调节软骨细胞分化的生长因子。前期实验已证实了软骨形态发生蛋白1诱导大鼠脂肪干细胞体外可向软骨细胞形态分化,但是能否在体内成软骨呢？ 目的：验证应用软骨形态发生蛋白1体外诱导SD 仔鼠脂肪干细胞,复合自制牛松质骨支架材料植于裸鼠皮下成软骨情况。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2007-11/2008-05在解放军第四军医大学基础部实验动物中心、解放军第四军医大学西京医院全军骨科实验研究所完成。 材料：7 d龄SD仔鼠16只用于分离培养脂肪干细胞及软骨细胞,20只成年裸小鼠用于进行体内埋植实验,雌雄不限。 方法：体外培养的脂肪干细胞复合于支架上,加入诱导液(基础培养液+ 50 μg/L软骨形态发生蛋白1)继续培养2周作为实验组;将SD仔鼠软骨细胞复合于支架上,常规培养2周作为对照组。20只裸小鼠 ,左侧腋窝皮下均植入实验组细胞-支架复合物,右侧腋窝皮下均植入对照组细胞-支架复合物。8, 12周各处死10只,行甲苯胺蓝和番红O-固绿染色。 主要观察指标：①细胞形态变化及扫描电镜观察细胞-支架复合物。②四甲基偶氮唑盐法测定实验组和对照组细胞各代的增殖情况。③裸小鼠体内埋植实验结果。 结果：扫描电镜示,软骨细胞和经软骨形态发生蛋白1诱导的脂肪干细胞在自制牛松质骨支架上均生长良好,平均孔径约为382 μm。经软骨形态发生蛋白1诱导的第2,3,4,5,6代脂肪干细胞(诱导组)生长良好并保持持续增殖趋势;对照组的软骨细胞从第4代开始生长缓慢。裸小鼠体内埋植12周时,番红O-固绿染色：实验组阳性,细胞呈球形,可见软骨陷窝;对照组阴性,细胞呈梭形。但两组支架都已降解。 结论：软骨形态发生蛋白1体外诱导SD 仔鼠脂肪干细胞,复合自制牛松质骨支架,裸鼠体内可成软骨。     

软骨细胞复合胶原/壳聚糖/β-磷酸三钙层状梯度修复体的体外培养*★

背景：关节软骨缺损的修复涉及到软骨和软骨下骨的双重修复，需要将骨与软骨组织工程结合起来，构建骨软骨双层支架，或者在同一支架上构建组织工程化骨软骨。 目的：观察胶原/壳聚糖/β-磷酸三钙层状梯度修复体对软骨细胞的吸附作用及对细胞生物学性状的影响，评价其作为关节软骨工程支架的可行性。 时间及地点：体外细胞学实验，于2007-12/2008-06在广东省构建与检测实验室进行。 材料：以胶原、壳聚糖、β-磷酸三钙制备复合支架，上层以胶原/壳聚糖为主，下层以胶原/壳聚糖/β-磷酸三钙为主，孔隙率≥ 90%，孔径100 μm。 方法：体外培养新西兰大白兔软骨细胞并成骨诱导3 周，使之吸附于多孔胶原/壳聚糖/β-磷酸三钙层状梯度修复体上三维立体培养3周。 主要观察指标：通过生长曲线、倒置相差显微镜、组织学、扫描电镜及免疫组织化学检测支架在三维立体培养对软骨细胞的表型、增殖及功能的影响。 结果：修复体/细胞体外培养3周，修复体上细胞数量明显增多，并分泌细胞基质，包裹在软骨细胞周围，Ⅱ型胶原免疫组织化学染色阳性。 结论：胶原/壳聚糖/β-磷酸三钙层状梯度修复体的细胞相容性良好，有望成为一种比较理想的关节软骨组织工程支架材料。     

胶原支架复合兔骨髓间充质干细胞体外模拟的微重力培养

背景：骨髓间充质干细胞向软骨细胞诱导的方法包括体外高密度微团培养、体外单层细胞培养、体外三维支架环境诱导、与软骨细胞体外共培养诱导和基因转染诱导培养等。 目的：验证模拟微重力条件下诱导后的兔骨髓间充质干细胞在Ⅰ、Ⅱ型胶原支架上黏附、伸展和增殖情况。 方法：对兔骨髓间充质干细胞体外进行原代和传代培养，按加入诱导条件不同分为2组：实验组(转化生长因子β1+ 胰岛素样生长因子1诱导)组、空白对照组。3周后分别作MTT比色试验、糖胺聚糖检测和免疫组织化学染色。将诱导后的实验组细胞分别种植于Ⅰ、Ⅱ型胶原支架，分为4组培养：复合Ⅱ型胶原支架静置培养、复合Ⅱ型胶原支架模拟微重力培养组、复合Ⅰ型胶原支架静置培养、复合Ⅰ型胶原支架模拟微重力培养组，1周后作苏木精-伊红、甲苯胺蓝染色。 结果与结论：实验组MTT吸光度值和糖胺聚糖水平检测结果均大于空白对照组，且Ⅱ型胶原免疫组织化学检测阳性。苏木精-伊红、甲苯胺蓝染色显示，Ⅱ型胶原支架复合细胞的数量明显高于Ⅰ型胶原支架；模拟微重力培养条件下胶原支架复合细胞的数量明显高于静置培养组。结果说明微重力培养环境有利于高密度细胞的黏附、增殖，有利于细胞之间的信号传递，为维系细胞的生长和代谢提供适宜的微环境；作为诱导后骨髓间充质干细胞的支架材料Ⅱ型胶原支架优于Ⅰ型胶原。     

动物源性骨软骨支架复合骨髓间充质干细胞/软骨细胞修复兔膝关节骨软骨复合缺损

摘要 背景：以往支架材料修复骨软骨的实验大都存在骨软骨耦合界面修复不良的情况。 目的：观察骨髓间充质干细胞/软骨细胞复合动物源性骨软骨支架修复兔膝关节骨软骨复合缺损的可行性。 方法：将新西兰大白兔随机抽签分为实验组、对照组、空白组,制作单侧膝关节骨软骨复合缺损后,实验组于骨缺损处植入自体骨髓间充质干细胞/诱导分化的软骨细胞与同种异体动物源性骨软骨复合支架,对照组于骨缺损处植入同种异体动物源性骨软骨支架、空白组未植入任何材料。术后4,8,12周行大体观察、苏木精-伊红染色、甲苯胺蓝染色。 结果与结论：实验组大体观察见复合缺损区完全修复,局部无凹陷,新生组织和周围组织融合,苏木精-伊红染色和甲苯胺蓝染色见软骨缺损区由新生的透明软骨样组织修复,细胞柱状排列,极性好,软骨陷窝明显,骨缺损区由骨样组织修复,新生软骨和软骨下骨以及宿主骨界面耦合良好,甲苯胺蓝染色阳性率和组织学评分优于对照组、空白组(P < 0.05)。说明诱导分化的自体软骨细胞和骨髓间充质干细胞共培养复合动物源性骨软骨支架所构建的细胞-支架复合体能成功修复兔膝关节软骨和软骨下骨的复合缺损,是一种理想的骨软骨复合缺损修复方法。 关键词：动物源性;支架;骨髓间充质干细胞;软骨细胞;修复;缺损 中国组织工程研究与临床康复, 2011,15 (12): 2265-2269.     

改建脱细胞真皮基质作为软骨细胞移植载体修复兔软骨缺损○

背景：脱细胞真皮(Acellular Dermal Matrix, ADM)具有良好的柔韧性、易于修剪,制成微粉状皮内或皮下注射后,可见到成纤维细胞的移入及胶原的沉积,目前己被广泛应用于整形修复临床实践。 目的：验证脱细胞真皮经改建后作为软骨细胞移植载体的可行性。 设计、时间及地点：对比观察,于2003-08/ 2007-02在北京大学医学部和北京积水潭医院完成。 材料：新生小牛的真皮层由北京元亨圣马生物研究所提供;体质量250 g的SD健康成年大白鼠24只,雌雄不限。3月龄的新西兰大白兔36只。 方法：①取新生小牛背部真皮组织,进行脱细胞处理,分别用戊二醛和水溶性交联剂进行交联;再用生长因子对其进行纤维表面修饰。②取SD大白鼠,于大鼠脊柱两侧各设计3个长方形皮瓣,分别植入两组交联后的脱细胞真皮基质。术后2,6,12周取出植入物。③取新西兰大白兔,分为实验组和对照组,从其左侧关节面取原代软骨,分离软骨细胞并接种于复合后的ADM上进行培养。将实验组兔右侧后肢造成软骨缺损,植入含有自体软骨细胞的ADM,再将生物胶滴加于载体表面;对照组兔右侧后肢造成软骨缺损后分层缝合伤口。分别于第4,12,24周取材,对照组每次取2只,实验组每次取5只。 主要观察指标：①交联效果的比较。②兔软骨缺损修复结果。 结果：①经戊二醛交联后的ADM植入大鼠皮下后有强烈的炎症反应,并有组织出血坏死;而经水溶性交联剂交联的ADM的组织相容性较好。②在植入接种有自体软骨细胞的ADM24周后大白兔股关节的软骨缺损修复完好,附和的细胞能够存活且有增殖,ADM本身基本降解。 结论：经脱细胞及纤维改建和交联及生长因子修饰的ADM孔隙均匀,组织相容性好,适于细胞黏附及长期生长。ADM胶原支架在兔体内可基本降解,未见排异反应,移植24周后见骨缺损修复。     

40001/间充质干细胞修复兔关节软骨缺损的组织学研究

背景：大块软骨损伤目前临床上尚无方法治疗,干细胞技术出现后为解决这一难题提供了理论支持。采用新型的支架材料“壳聚糖-胶原蛋白”结合干细胞诱导分化移植给动物模型是一种较新的尝试。 目的：观察壳聚糖-胶原凝胶复合骨髓间充质干细胞修复兔关节软骨缺损的组织学变化。 方法：体外培养扩增兔骨髓间充质干细胞。采用软骨诱导分化培养基对P2代细胞进行成软骨诱导。同时制备“壳聚糖-胶原蛋白”支架和兔关节软骨缺损模型。缺损用含有骨髓间充质干细胞的壳聚糖-胶原凝胶填充,另一条关节用没有细胞的支架或不做处理。其中12个关节作为实验组(接受骨髓间充质干细胞+支架),8个关节作为空白对照组(不做处理),8个关节作为单纯支架组(未植入细胞)。造模后于2,4,8,16周进行组织学评分并处死动物行组织学染色。 结果与结论：造模后16周移植的细胞一致分化为软骨细胞,大部分软骨缺损区被新生软骨修复,组织学评分实验组关节修复良好。提示应用骨髓间充质干细胞结合“壳聚糖-胶原蛋白”复合物可以修复关节软骨缺损。 关键词：壳聚糖-胶原凝胶;兔;骨髓间充质干细胞;软骨缺损;组织学变化 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.25.006     

软骨源形态发生蛋白基因转染自体骨髓间充质细胞修复关节软骨缺损

背景：以支架或干细胞在一定程度上能够修复软骨缺损,但是研究中发现较大块的缺损修复效果还达不到令人满意的程度。基因转染后的干细胞能够不断的释放生长因子有可能够为软骨缺损研究带来突破。 目的：进一步验证软骨源形态发生蛋白转染的骨髓间充质干细胞是否会促进体内兔软骨修复。 方法：从兔骨髓内分离获得骨髓间充质干细胞,脂质体感染的方法将软骨源形态发生蛋白基因转染到骨髓间充质干细胞中。实验组移植转染后的细胞;单纯骨髓间充质干细胞组移植未转染的骨髓间充质干细胞;空白对照组缺损区不移植细胞。术后行组织学检测及组织学评分分析修复情况。 结果与结论：体内修复过程中,软骨源形态发生蛋白转染的骨髓间充质干细胞促进了软骨再生。透明软骨填充了软骨缺损区,并且深部区域显示了软骨下成骨。透明软骨的重建区域优于单纯骨髓间充质干细胞移植组。组织学评分实验组高于骨髓间充质干细胞对照组和空白组。提示转染软骨源形态发生蛋白基因的骨髓间充质干细胞能够促进和提高关节软骨的改建和修复。     

新鲜自体与异体骨软骨移植修复兔关节软骨缺损的比较

背景：骨软骨移植是修复关节软骨损伤的主要方法之一,但新鲜自体骨软骨移植与新鲜异体骨软骨移植相比效果尚无定论。 目的：探讨新鲜自体骨软骨移植与异体骨软骨移植修复兔关节软骨缺损的方法及疗效。 设计、时间及单位：动物实验观察,于2007-01/2008-05在解放军第四军医大学唐都医院骨科完成。 材料：新西兰大白兔9只,随机分为3组,3只/组,分别实施自体骨软骨移植、异体骨软骨移植、单纯软骨缺损3种手术。 方法：自体移植组：在股骨内侧髁负重关节面取直径3 mm骨软骨缺损,于非负重关节面取4块直径1 mm骨软骨柱移植;异体移植组：在股骨内侧髁负重关节面直径3 mm骨软骨缺损处植入相同直径的异体骨软骨柱;对照组：于股骨内侧髁负重关节面取直径3 mm全层软骨缺损,不做处理。 主要观察指标：术后12周取材,进行大体观察,组织学检查和半定量的改良Wakitani score评分。 结果：大体观察异体移植组修复面较自体移植组稍平整,光镜可见自体和异体移植软骨均已覆盖缺损,与正常软骨高度相当。绝大部分修复面为透明软骨,增殖活跃。软骨下骨、松质骨小梁均与骨床完全骨性愈合。自体移植组软骨浅表区细胞数目及排布更接近正常透明软骨,过渡区及辐射区细胞密度、厚度也明显优于异体移植组,基质染色丰富。 结论：自体与异体骨软骨移植的方法均可完成关节软骨缺损的透明软骨修复,自体骨软骨移植更优。     

人重组骨形态发生蛋白2及碱性成纤维细胞因子纤维蛋白复合物修复兔陈旧性关节软骨缺损：18周组织学观察

背景：纤维蛋白的天然网状结构为骨髓细胞黏附、增殖提供了良好的三维空间环境，且同时又限制了人重组骨形态发生蛋白2和碱性成纤维细胞生长因子的快速扩散，使两者随着纤维蛋白的逐渐降解而缓慢释放，最终诱导间充质细胞向软骨转化。 目的：观察人重组骨形态发生蛋白2和碱性成纤维细胞生长因子分别复合纤维蛋白后，修复兔陈旧性关节软骨缺损的效果。 设计、时间及地点：组织形态学观察，于2005-07/2006-02在石河子大学医学院完成。 材料：清洁级健康8周龄新西兰大白兔18只36膝，随机分为3组：人重组骨形态发生蛋白2组、碱性成纤维细胞生长因子组、对照组，6只12膝/组。人重组骨形态发生蛋白2，碱性成纤维细胞生长因子为英国BioSource产品；冻干人纤维蛋白原为上海莱士血制品有限公司产品。 方法：各组兔均于双侧膝关节股骨髌股关节面制备直径4 mm、深3 mm的全层软骨缺损，4周后在原切口再次开腔，清除缺损区内的纤维组织，钻通骨髓腔，成为陈旧性关节损伤。人重组骨形态发生蛋白2组用注射器注入人重组骨形态发生蛋白2+冻干人纤维蛋白原，使复合物添满缺损区；碱性成纤维细胞生长因子组同法注入碱性成纤维细胞生长因子+冻干人纤维蛋白原；对照组单纯注入等量的冻干人纤维蛋白原。 主要观察指标：光镜及电镜观察骨缺损区组织修复及软骨再生情况，并进行组织学评分。 结果：18只兔（36膝）均进入结果分析。人重组骨形态发生蛋白2组修复后10，14周，软骨缺损被白色半透明坚硬组织平滑修复，富有光泽，与正常软骨边界清楚，至18周时修复组织与正常软骨边界模糊，质地坚硬，表面平滑光润；碱性成纤维细胞生长因子组修复后10，14，18周时均有1膝关节缺损区未能完全修复；对照组全程均未见软骨修复。与对照组比较，人重组骨形态发生蛋白2组、碱性成纤维细胞生长因子组再生软骨组织学评分均明显降低（P < 0.01），且前组下降幅度优于后组（P < 0.05）。 结论：人重组骨形态发生蛋白2纤维蛋白复合物可有效修复兔陈旧性关节软骨缺损，且短期效果优于碱性成纤维细胞生长因子纤维蛋白复合物。     

组织工程化软骨细胞的定向诱导分化

背景：关节软骨损伤后几乎不能完全修复,在生理负荷下容易发生退行性改变,最终发展成骨性关节炎。因此,利用组织工程化软骨修复重建受损关节软骨为骨关节软骨疾病的治疗开辟了新的途径。 目的：全面了解生物特性与正常关节软骨相似的组织工程软骨的构建,明确目前软骨细胞定向诱导分化的研究进展。 方法：电子检索中国生物医学文献数据库和计算机Medline数据库1994/2009收录的组织工程化软骨细胞相关综述和论文报告,并分析其诱导种子细胞及调控途径的研究进展。 结果与结论：共纳入软骨细胞定向诱导分化相关文献27篇。软骨细胞基质中的生长因子,通过不同的细胞信号通路在软骨生长分化中发挥重要作用,同时周围环境因素也影响诱导分化的结果,但目前对于各个信息通路之间的联系及相互关系尚不完全明确。构建组织化软骨的支架材料也有待进一步发展。     

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     

三维支架中骨髓间充质干细胞及软骨细胞和脂肪源性成熟基质细胞的成软骨效应

背景：软骨修复的关键是种子细胞在三维支架中的定向分化,但细胞放入三维支架中很难有透明软骨表现。 目的：考察3种种子骨髓间充质干细胞,软骨细胞和脂肪源性成熟基质细胞在支架中的成软骨特性。 方法：抽取羊骨髓,胰酶消化后获得原代骨髓间充质干细胞细胞、软骨细胞和脂肪源性成熟基质细胞,单层培养扩增。取P1骨髓间充质干细胞,P3软骨细胞和P3脂肪源性成熟基质细胞种植入不同比例(10%,20%,50%,80%,100%)的胶原/透明质酸支架中, 在无血清培养液中三维培养。2周后,用SO染色和免疫组织化学染色分析,观察硫酸软骨素和Ⅱ型胶原合成情况。 结果与结论：种子细胞在三维支架中特定条件下有成软骨效应,骨髓间充质干细胞在含20%透明质酸的胶原/透明质酸支架扩增少于3代有成软骨效应,软骨细胞传代数更高仍然有成软骨效应,但脂肪源性成熟基质细胞成软骨效应能力较弱。结果提示,在同样条件下骨髓间充质干细胞、软骨细胞较脂肪源性成熟基质细胞有更好的成软骨性能。 关键词：骨髓间充质干细胞;软骨细胞;组织工程;软骨;脂肪干细胞 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.16.004     

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。