抗Ⅱ型胶原抗体对正常关节软骨表层组织的影响

正常大鼠关节软骨表层组织在抗Ⅱ型胶原抗体的作用下,其表层胶原纤维网状结构可出现排列紊乱,失去乳头状突起等改变,但关节软骨表层结构的这种早期退行性变化在停止关节内注射抗体一段时间后可恢复正常。     

双层支架材料构建组织工程骨软骨修复关节软骨缺损

随着对关节软骨及软骨下骨修复机制的进一步认识,人们日益重视将软骨和软骨下骨作为一个整体(即骨软骨单位)来指导关节软骨缺损的修复方案,而不是把焦点只放在关节表面的软骨上.如果忽略了修复支撑软骨再生的软骨下骨,那么修复方案可能失败[1].软骨下骨不仅支撑着软骨再生与整合,而且在负重关节中提供了有利的力学环境,提升了软骨组织的再生性能[2].近年来,新兴的双层支架材料构建组织工程骨软骨这一理念正是立足于恢复骨软骨单位的生理学特性,顺应软骨和软骨下骨的不同生物或功能属性,同时又满足软骨和软骨下骨一体化的要求,以期达到新生组织更接近正常关节表面并保持其力学属性的目标.     

微骨折术治疗膝关节软骨损伤修复效果T2 star mapping评价研究

目的 本研究应用MRI对关节镜下微骨折法治疗膝关节软骨损伤修复效果进行大体组织形态学评估及定量分析.方法 本研究纳入14例有膝关节软骨损伤症状并接受关节镜下微骨折法治疗的病例进行回顾性病例分析.所有病例的关节软骨损伤均为ICRS分级Ⅲ或Ⅳ,术中测量病变面积为2～8cm^2.1年随访期内所有病例都接受常规MRI序列及T2 star mapping序列扫描（1.5T）.对损伤修复区域采用软骨组织修复磁共振观察评分系统（MOCART）进行评价.采用T2 star mapping序列扫描图像感兴趣区划分的方法对修复区域及自身正常软骨所测量的T2＊弛豫值进行分析比较.结果 1年随访期软骨修复区MOCART评分为59.50±23.90,相邻本体软骨组织评分为65.21±21.84,与软骨修复组间比较无显著差异.软骨修复区和邻近正常自体软骨组织T2＊弛豫时间分别为（31.14±9.26）ms和（32.93±11.69）ms,修复区软骨组织质地与正常软骨组织相近.结论 经关节镜下微骨折法修复膝关节软骨损伤后1年随访观察期内,MRI软骨扫描可见软骨损伤区填充良好.经T2＊测量值分析证实软骨修复组织可以达到与邻近正常透明软骨相近的组织结构.     

关节软骨损伤病人滑膜液中抗胶原抗体的测定

间接测定滑膜液和血清中的抗Ⅱ型胶原抗体,结果示:15例关节软骨损伤病人有2/3滑膜液反应阳性,6例半月板和创伤性滑膜炎病人的滑膜液反应均阴性;滑膜液反应阳性者血清中抗体阴性。认为关节软骨损伤后滑膜炎的病理机制可能与Ⅱ型胶原的自身免疫有关,并且其自身免疫反应主要局限于损伤关节。     

原位杂交技术在软骨组织工程研究中的应用

组织工程学是近 10年来发展起来的一门新兴学科 ,软骨组织工程学研究为软骨缺损的修复提供了新的方法[1,2 ] 。通过各种组织学、免疫组织化学以及原位杂交等手段 ,对建造的组织工程化人工软骨进行检测 ,是进行软骨组织工程研究的重要一环 ,尤其是原位杂交技术因其具有敏感、组织定位准确等优势 ,是对建造的组织工程化软骨质量进行评价的重要手段 ,但国内相关研究尚少。本研究应用辣根过氧化物酶显色系统的原位杂交技术 ,探讨对组织工程化人工软骨中Ⅰ、Ⅱ型胶原进行检测的方法。1　材料与方法1.1　材料Ⅰ、Ⅱ型胶原基因探针 (胶原蛋白Ⅰ、Ⅱ…     

基于非匀质4参数三相模型的关节软骨轴向模量估计

目的 关节软骨是覆盖在关节骨表面的一层承重生物组织,软骨组织成分的微小变化都会导致软骨的退化,所以研究软骨的材料属性具有重要意义.方法 本文在3参数三相模型的基础上,提出了非匀质4参数三相模型,用来估计软骨的轴向模量Ha,并预测了关节软骨的膨胀模式.结果 运用非匀质4参数三相模型可以提取更精确的软骨轴向模量,与其它模型相比,该模型对软骨膨胀的预测结果更接近实验结果.结论 该模型可以更准确地描述软骨组织随深度变化的材料属性.     

组织工程软骨移植物修复兔关节软骨缺损

目的　观察组织工程软骨移植物修复兔关节软骨缺损的效果。　方法　经软骨起源诱导后的兔骨髓间质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs),与牛Ⅰ型胶原及人纤维蛋白相混合制成组织工程软骨移植物。60只5个月龄的日本大耳白兔均分为软骨移植物组、单纯载体对照组和空白对照组,观察各组修复兔股骨髁关节软骨全层缺损的效果。　结果　软骨移植物组12周时已形成正常厚度的软骨层及完整的软骨下骨板,O'drilscoll组织学评分18.22±2.45,Ⅱ型胶原含量97.9%,甲苯胺蓝变色反应表明其与周围正常软骨无明显区别,为透明软骨组织修复。而对照组12周时为纤维软骨修复,后期为纤维组织和板层骨修复。　结论　该组织工程软骨移植物作为软骨移植的替代物是可行的。     

关节软骨损伤治疗进展

软骨是一种无血管、无神经的终末分化组织,一旦受损很难自主修复.近年来在软骨损伤治疗方面开展了大量研究,以期恢复受损关节的结构及功能.本文就软骨损伤的传统治疗方法如关节镜下关节腔灌洗、关节软骨磨削成形术、激光磨蚀与软骨成形术及软骨下骨钻孔术等进行综述,并对利用组织工程学方法治疗软骨损伤的研究进行总结和展望.     

定量磁共振对膝关节软骨的应用研究进展

膝关节软骨在维持关节正常运动中起着缓冲、减震及润滑的关键作用。软骨定量磁共振成像是一种比较新的磁共振成像技术,能够对软骨内的细微组织成分进行量化评估,是评价膝关节软骨及其病变的一种有效的影像学检查方法。本文对膝关节软骨的正常组织结构和定量磁共振在膝关节软骨的量化评估及临床应用予以综述。     

同种异体组织工程化软骨组织的免疫学差异

软骨损伤是临床常见疾病之一 ,需利用软骨或其他替代材料进行修复。目前可施行的多种治疗手段均不甚理想 :新鲜异体软骨组织和人工合成组织代用品均存在着组织相容性问题 ;自体软骨组织移植则必须以牺牲人体正常组织为代价 ,且供体来源有限 ,小块移植物还有易变形的问题。 2 0世纪 80年代 ,随着生物材料和细胞生物学的发展 ,组织工程技术得到迅速发展。Ｗａｋｉｔａｎｉ等[1] 于1989年用同种异体软骨细胞组织工程化技术成功修复了兔关节软骨表面缺损。组织工程技术为修复软骨病损提供了一个新思路 ,如何获取足够量的种子细胞是该技术的关键…     

雌激素对软骨细胞胶原表型表达的影响

目的 :观察雌激素对体外培养兔关节软骨细胞胶原表型表达的影响。方法 :体外培养雌兔关节软骨细胞 ,随机分为A、B两组 ,A组中加入 1 7β -雌二醇 0mol/L、1 0 - 6 mol/L、1 0 - 7mol/L、1 0 - 8mol/L、1 0 - 9mol/L、1 0 - 10 mol/L、1 0 - 11mol/L、1 0 - 12 mol/L干预 72小时 ;B组先用 1 0ng/mlIL - 1 β干预 2 4小时 ,随后分别加入 0mol/L、1 0 - 6 mol/L～ 1 0 - 12 mol/L 1 7β -雌二醇作用 72小时。采用RT-PCR方法观察软骨细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原表达。结果 :1 0 - 6 mol/L雌二醇或单用IL - 1 β均抑制正常软骨细胞Ⅱ型胶原mRNA表达 ,低浓度雌二醇 (1 0 - 11、1 0 - 12 mol/L)能够对抗IL - 1 β的抑制作用 ;所有软骨细胞均未表达Ⅲ型胶原mRNA ;几乎所有浓度雌二醇 (1 0 - 12 mol/L除外 )均诱导软骨细胞表达Ⅰ型胶原。结论 :雌激素对关节软骨细胞胶原表型表达的调控作用随其浓度变化而不同。对变性软骨细胞而言 ,低于生理浓度的雌激素 (1 0 - 12 mol/L)对维持其胶原表型最适宜。     

软骨细胞在微载体中的培养和快速扩增

目的：探索在短期内获得大量成活率高、分化良好的兔关节软骨细胞的方法,方法：应用胰蛋白酶、胶酶消化的方法从新生新西兰兔关节软骨处分离、培养软骨细胞,并将获得的软骨细胞在旋转生物反应应（RCCS）内应用Cytodex-3微载体进行培养。应用倒置显微镜和扫描电镜对微载体表面的软骨细胞进行动态观察,并对收获的软骨细胞进行Ⅰ、Ⅱ型胶原的细胞免疫化学染色分析。结果：并节软骨细胞可快速贴附于Cytodex-3微载体表面,细胞伸展后生长加速,到培养后期,细胞密度可达最初接种的20倍。在微载体上收获的软骨细胞Ⅰ型胶原的免疫细胞化学染色呈阴性,Ⅱ型胶原染色则呈强阳性。结论：微载体细胞培养技术是一种简便、快速的体外细胞扩增方法,可为构体建组织工程化人工软骨提供大量软骨软件。     

骨形态发生蛋白对培养胎儿关节软骨细胞代谢的影响及意义

为了解骨形态发生蛋白（ＢＭＰ）在关节软骨损伤与修复及异位化骨中的作用，本研究观察了部分纯化的牛骨形态发生蛋白（ｂＢＭＰ）和高度纯化的人骨形态发生蛋白（ｈＢＭＰ）对体外贴壁培养原代、反分化人胎儿关节软骨细胞及鼠３Ｔ３成纤维细胞ＤＮＡ、胶原和蛋白多糖合成的影响。结果发现：部分纯化的ｂＢＭＰ和高度纯化的ｈＢＭＰ均不促进原代人关节软骨细胞合成ＤＮＡ和胶原，并显著抑制其蛋白多糖的合成。部分纯化的ｂＢＭＰ对反分化关节软骨细胞和鼠３Ｔ３成纤维细胞的ＤＮＡ合成、胶原合成和蛋白多糖合成却有明显促进作用。因此，本研究认为，ＢＭＰ诱导下的关节软骨细胞不会发生反分化，而有可能进一步向肥大软骨细胞样细胞或成骨细胞样细胞方向分化，并可能使反分化的软骨细胞重新表达软骨细胞表型。     

Effect of in vitro culture on a chondrocyte-fibrin glue hydrogel for cartilage repair

Research in tissue engineering has been focused on articular cartilage repair for more than a decade. Some pioneristic studies involved the use of hydrogels such as alginate and fibrin glue which still possess valuable potential for cartilage regeneration. One of the main issues in cartilage tissue engineering is represented by the ideal maturation of the construct, before in vivo implantation, in order to optimize matrix quality and integration. The present study was focused on the effect of in vitro culture on a fibrin glue hydrogel embedding swine chondrocytes. We performed an evaluation of the immunohistochemical and biochemical composition and of the biomechanical properties of the construct after 1 and 5 weeks of culture. We noticed that chondrocytes survived in the fibrin glue gel and enhanced their synthetic activity. In fact, DNA content remained stable, while all indices of cartilage matrix production increased (GAGs content, immunohistochemistry for collagen II and safranin-o staining). On the other hand, the biomechanical properties remained steady, indicating a gradual substitution of the hydrogel scaffold by cartilaginous matrix. This demonstrates that an optimal preculture could provide the surgeon with a better engineered cartilage for implantation. However, whether this more mature tissue will result in a more efficient regeneration of the articular surface still has to be evaluated in future investigations.     

应力环境对组织培养法保存的人骨软骨移植物的影响

目的 研究应力环境对普通组织培养基体外保存的骨软骨移植物的保存质量的影响,从而改进组织培养法保存软骨的效果.方法用摇床作为动态加载装置对体外保存的骨软骨移植物进行持续周期性应力加载,以模拟体内关节软骨的应力环境.摇床在37℃的孵箱中工作,频率设置为1 Hz.在储存2周时,用Western bloting的方法对关节软骨中的肌动蛋白β-actin进行半定量分析,用透射电镜观察胶原的超微结构,并与对照组比较.结果与静态环境下保存相比,动态加载环境使关节软骨细胞外基质中β-actin的表达水平明显提高,并能更好地保护基质中胶原成分的超微结构.结论应力环境有利于保存人同种异体移植物软骨细胞和胶原的超微结构.动态力学加载可提供一种更好的库存人同种异体骨软骨移植物的方法.

Abstract：

Objective To study the effect of the loading environment on the chondrocytes and the collagen ultrastructure at articular cartilage of the osteochondral allograft graft preserved by tissue culture method so as to improve the preservation effect. Methods A kind of shaking table was used as a dynamic loading device for storage of the osteochondral allograft to simulate the mechanical environment of normal articular cartilage in vivo. The device worked in an incubator at 3711 and the frequency was 1Hz. Western blotting was used for analysis of β-actin at the articular cartilage of the graft for investigating the effects of stress condition on the chondrocyte function. Transmission electron microscopy was used to observe the collagen ultrastructure at the articular cartilage of the graft two weeks after storage and compared with the control group. Results The dynamic loading condition could significantly increase the expression of β-actin and keep the ultrastructure of the collagen fibril in articular cartilage compared with the static condition. Conclusions The loading condition benefits the chondrocyte function and collagen ultrastructure of the articular cartilage in human osteochondral allograft. The dynamic mechanical loading may provide a better method in preservation of the human osteochondral allograft.     

不同年龄阶段家兔髂软骨组织学特点

目的:观察比较不同年龄阶段新西兰大白兔髂软骨组织学形态异同。方法:选取1月龄、3月龄、4月龄、6月龄、12月龄的新西兰大白兔各3只。取其髂软骨及少量软骨下骨做HE染色、甲苯胺蓝染色及I型、II型胶原免疫组织化学染色;同时取1月龄、3月龄和12月龄组膝关节股骨滑车软骨做相同染色用于对比。结果:①幼年期(1月龄),髂软骨全部由透明软骨组成,随着年龄的增长,4月龄部分表层软骨细胞逐渐肥大、骨化,至成年期全层软骨细胞几乎完全骨化。甲苯胺蓝染色、II型胶原免疫组化染色均显示由幼年时的阳性逐渐减弱为成年时的弱阳性。I型胶原只在骨化区、软骨下骨及肌腱部位着色阳性。②随着年龄增长,关节软骨细胞密度逐渐下降,软骨层厚度逐渐变薄。细胞肥大及骨化发生在钙化层。结论:家兔幼年期髂软骨类似关节透明软骨,随着年龄增长髂软骨细胞逐渐肥大、骨化,至成年期仍有少量透明软骨细胞特有的II型胶原蛋白及蛋白多糖的合成。     

关节软骨细胞体外培养时生物学性状的变化

<正> 在运动医学领域中,由于运动员的关节软骨伤病发生率远高于普通人,同时又缺乏有效的治疗方法,影响训练和运动成绩的提高,因此对关节软骨伤病的研究一直是重点科研项目之一。对关节软骨进行研究的手段近20年来有了巨大进步,其标志是关节软骨细胞在体外分离培养取得成功。它作为探索软骨细胞性状的先进手段正越来越广泛地被应用到关节软骨损伤和疾患的研究工作中。我所1982年在体外分离培养关节软骨细胞获得成功。近年来,对关节软骨细胞在体外培养过程中所     

A novel nano-structured porous polycaprolactone scaffold improves hyaline cartilage repair in a rabbit model compared to a collagen type I/III scaffold: in vitro and in vivo studies

Purpose

To develop a nano-structured porous polycaprolactone (NSP-PCL) scaffold and compare the articular cartilage repair potential with that of a commercially available collagen type I/III (Chondro-Gide^®) scaffold.

Methods

By combining rapid prototyping and thermally induced phase separation, the NSP-PCL scaffold was produced for matrix-assisted autologous chondrocyte implantation. Lyophilizing a water–dioxane–PCL solution created micro and nano-pores. In vitro: The scaffolds were seeded with rabbit chondrocytes and cultured in hypoxia for 6 days. qRT–PCR was performed using primers for sox9, aggrecan, collagen type 1 and 2. In vivo: 15 New Zealand White Rabbits received bilateral osteochondral defects in the femoral intercondylar grooves. Autologous chondrocytes were harvested 4 weeks prior to surgery. There were 3 treatment groups: (1) NSP-PCL scaffold without cells. (2) The Chondro-Gide^® scaffold with autologous chondrocytes and (3) NSP-PCL scaffold with autologous chondrocytes. Observation period was 13 weeks. Histological evaluation was made using the O’Driscoll score.

Results

In vitro: The expressions of sox9 and aggrecan were higher in the NSP-PCL scaffold, while expression of collagen 1 was lower compared to the Chondro-Gide^® scaffold. In vivo: Both NSP-PCL scaffolds with and without cells scored significantly higher than the Chondro-Gide^® scaffold when looking at the structural integrity and the surface regularity of the repair tissue. No differences were found between the NSP-PCL scaffold with and without cells.

Conclusion

The NSP-PCL scaffold demonstrated higher in vitro expression of chondrogenic markers and had higher in vivo histological scores compared to the Chondro-Gide^® scaffold. The improved chondrocytic differentiation can potentially produce more hyaline cartilage during clinical cartilage repair. It appears to be a suitable cell-free implant for hyaline cartilage repair and could provide a less costly and more effective treatment option than the Chondro-Gide^® scaffold with cells.     

不同细胞移植修复兔全层关节软骨缺损的比较研究

目的 :比较软骨细胞、骨髓基质细胞及成纤维细胞对全层关节软骨缺损的修复作用。材料和方法 :取幼兔的软骨细胞、骨髓基质细胞及成纤维细胞 ,共 3种有生成软骨潜力的细胞进行体外分离培养 ;以聚乳酸 (PLA)为载体 ,将培养的原代细胞植入PLA支架上 ,形成细胞 -PLA复合物。于 2 8只成年新西兰大白兔的股骨滑车关节面上造成直径 4 5mm、深 3 0mm的全层关节软骨缺损 ,将 3种细胞 -PLA复合物分别植入关节软骨缺损处。植入细胞 -PLA复合物为实验组 ,单纯植入PLA支架为对照组。术后 6周、12周观察缺损修复情况及新生组织类型。结果 :软骨细胞移植组为软骨样组织修复 ,分界明显 ,甲苯胺兰及Ⅱ型胶原染色阳性 ;软骨下骨部分重建 ;细胞排列紊乱。骨髓基质细胞移植组为软骨样组织修复 ,分界不明显 ,甲苯胺兰及Ⅱ型胶原染色阳性 ;软骨下骨重建良好 ,软骨下潮线恢复 ;细胞排列趋于正常。成纤维细胞移植组为纤维组织修复 ,甲苯胺兰及Ⅱ型胶原染色阴性 ;软骨下潮线消失。对照组为纤维组织修复。结论 :软骨细胞、骨髓基质细胞移植修复软骨缺损明显优于成纤维细胞及对照组。骨髓基质细胞与软骨细胞移植组的修复结果无统计学差异 ,但骨髓基质细胞修复组织的细胞排列有序 ,软骨下骨重建良好 ,与周围组织融合密切 ,更接近正?