利用PLGA细胞支架再生人关节软骨的实验研究

目的：研究人关节软骨细胞在PLCA三维支架上的贴附和生长情况，利用组织工程技术培养工程化关节软骨。方法：制作PLGA三维细胞支架。分离培养成人关节软骨细胞，体外扩增后种植到PLGA支架中。在体外和裸鼠体内分别培养软骨细胞一支架复合物，分期终止培养，进行组织学染色、扫描电镜、Ⅱ型胶原免疫组织化学及cDNA探针原位杂交检测。结果：体外培养发现，软骨细胞支架材料内贴附生长良好，长期培养仍保持软骨细胞特性，棵鼠体内培养8周后可形成软骨样组织。结论：PLGA三维支架适合软骨细胞贴附生长和分泌软骨外基质，可作为软骨组织工程的细胞载体。利用组织工程的方法可获得适于移植的工程化关节软骨。     

透明质酸对体外培养大鼠退变关节软骨细胞的影响

目的:观察体外培养大鼠关节软骨生长特性及分泌蛋白多糖(PG)功能,研究中分子量透明质酸(HA)对体外培养大鼠退变关节软骨细胞的影响。方法:机械分离和胰酶、胶原酶二步消化法消化,将大鼠膝、髋关节软骨细胞进行体外分离培养,白细胞介素1β(IL-1β,10μg/L)体外造模,观察中分子质量HA(分子质量2×106U)对骨关节炎细胞模型中细胞生长增殖及细胞蛋白多糖分泌功能的影响。结果:体外培养的大鼠正常关节软骨细胞呈多角形,富含分泌颗粒。当培养基中加入IL-1β后,关节软骨细胞胞质回缩,细胞内出现空泡,骨关节炎模型组细胞增殖率及蛋白多糖的含量均较空白组低(P<0.05)。加入HA的实验组软骨细胞增殖率与模型组相比无差异(P>0.05),较空白组低(P<0.05);蛋白多糖的含量较模型组高(P<0.05),与空白对照组无差异(P>0.05)。结论:HA对体外培养大鼠退变关节软骨细胞增值率无影响,但可以增加其蛋白多糖的合成。     

胶原-纤维蛋白混合凝胶对关节软骨细胞合成Ⅱ型胶原的影响

目的：以胶原蛋白和人血纤维蛋白混合物为载体在体外进行关节软骨细胞三维立体培养,构建人工软骨组织,研究载体对软骨细胞在其中的表达及合成Ⅱ型胶原的影响。方法：取2周龄的新生兔关节软骨,经消化,将获得的软骨细胞与牛Ⅰ型胶原、人血冻干纤维蛋白原、凝血酶按一定比例混合,制成软骨培养物并在体外培养。培养第3周时,取材进行Masson染色、Ⅱ型胶原寡核苷酸探针原位杂交和Ⅱ型胶原的免疫组化观察。 结果：体外培养3周,培养物内细胞大部分存活, Masson染色形成软骨陷窝,同源性细胞簇出现,细胞周围有蓝色物质环绕存在,原位杂交证实其软骨细胞表达Ⅱ型胶原mRNA,免疫组化证实软骨细胞分泌Ⅱ型胶原。 结论：用胶原蛋白和人血纤维蛋白为载体支架体外培养软骨细胞,可促进关节软骨细胞合成分泌Ⅱ型胶原,Ⅱ型胶原是软骨组织最主要的细胞外基质成分。     

两种培养基对软骨细胞体外培养影响的对比研究

目的：研究不同培养基中兔关节软骨细胞生物学行为的差异，为软骨组织工程中软骨细胞的培养寻找最合适的培养基。方法：取3个月龄新西兰兔关节软骨消化获取软骨细胞，以相同密度分别用两种培养基(F-12、1640)进行培养，观察其形态、生物学行为、增生速度、特征性产物分泌量及黏附能力。分析两种培养基培养结果，对比其对体外培养关节软骨细胞的影响。结果：软骨细胞在1640培养基中贴壁、生长较快，细胞形态均一，特征性产物分泌旺盛。结论：在两种培养基中1640培养基更适合进行关节软骨细胞体外培养。     

脱细胞骨软骨支架的细胞相容性测定及与软骨细胞体外复合的实验研究

目的 测定经自创的去垢剂--酶法进行脱细胞和脱钙处理的脱细胞骨软骨支架的细胞相容性,及该支架与软骨细胞体外复合培养的生物学特性和粘附关系, 以探讨脱细胞骨软骨支架作为软骨组织工程支架的可行性。方法 采用自制脱细胞骨软骨支架与软骨细胞体外复合培养，用细胞增殖度法测定脱细胞骨软骨支架的细胞相容性，并行电镜观察其相互粘附关系。结果 脱细胞骨软骨支架的细胞相容性良好；体外复合实验中，软骨细胞可贴附于材料上生长增殖，并分泌细胞外基质。结论 细胞增殖实验显示脱细胞骨软骨支架的细胞相容性良好；体外复合实验显示脱细胞骨软骨支架可与软骨细胞良好复合，适于软骨细胞贴附生长。     

细胞-支架复合体构建及其异体移植修复关节软骨缺损的形态学观察

目的 探讨应用组织工程技术进行异体移植修复关节软骨缺损的有效性和可行性。方法 采用动态倒置显微镜与扫描显微镜观察及大体，组织学和免疫组织化学观察方法，以优化获取的单层传代培养幼兔关节软骨细胞及结构与性能优化的CPPf(Calcium polyphosphate fibers,CPPf)/PLLA(poly-L-lactic acid,PLLA)自制支架复合材料，进行细胞－支架复合体体外构建与培养及其异体移植修复关节软骨缺损的病理形态学实验研究。结果 将适宜密度培养细胞种植于支架材料中，细胞密集，分布均匀，经一定时间体外培养，基种植细胞与支架材料粘附，生长繁殖并分泌细胞外基质，支架材料保持培养前的外形与内部微结构。其细胞－支架复合体异体移植修复关节软骨缺损的病理形态学特征为：（1）修复后的关节面光滑，与周围组织整合良好；（2）软骨细胞呈柱状排列；（3）Ⅱ型胶原及硫化糖胺多糖在空间上分布均匀；（4）软骨下板得以重建;(5)修复组织与其下方骨质紧密结合；（6）支架材料逐渐降解吸收。结论 应用细胞－支架复合体异体移植进行关节骨缺损修复，具有种植细胞来源广泛，可根据缺损大小和形状设计支架外形，使缺损完全生物学再上修复的优点，这一组织工程技术为关节软骨缺损完全再生修复提供了一条新的有效途径。     

关节软骨损伤组织工程修复的实验研究

目的：（1）研究不同体外培养时间软骨的生物学特性，探讨运用于软骨组织工程中软骨种子细胞的最适宜培养时间和条件。（2）应用组织工程技术探讨运用自体关节软骨细胞修复关节软骨缺损的可行性。（3）应用组织工程技术探讨应用同种异体软骨细胞修复关节软骨缺损的可行性。（4）研究修复关节软骨缺损的软骨细胞来源。方法：（1）取新西兰兔关节软骨细胞体外培养，观察软骨细胞的形态学变化，生长曲线，酸性粘多糖及胶原分泌情况。（2）建立关节软骨缺损模型，应用自体关节软骨细胞复合生物支架Pluronic修复关节软骨缺损，观察修复效果。（3）应用同种异体软骨细胞复合生物支架Pluronic修复关节软骨缺损，观察修复效果。（4）应用3H－TdR放射自显影方法，确定修复关节软骨缺损的细胞来源。结果：（1）体外培养第四代软骨细胞的增殖能力达到高峰，而第二代软骨细胞分泌基质能力最强。（2）自体或同种异体软骨细胞复合Pluronic修复关节软骨缺损，12周后缺损表面较平滑，与正常软骨界面愈合较好，MASSON三色染色显示胶原分布已较均匀， 骨细胞呈柱状排列，II型胶原在细胞周围阳性表达，而空白对照和材料对照组未见明显修复。（3）3H－TdR放射自显影方法证实修复软骨组织的细胞来源于体外移植细胞，软骨细胞植入体内早期仍进行有丝分裂，而在中后期软骨细胞以分泌基质为主，植入的细胞与周围软骨细胞间存在物质交换。结论：（1）软骨细胞在体外培养2－3周左右是作为软骨组织工程种子细胞的最佳时机。（2）自体或同种异体组织工程化软骨是修复关节软骨缺损的较好方法。（3）组织工程化软骨修复关节软骨缺损的细胞来源于体外移植的软骨细胞。     

脱细胞骨软骨支架的细胞相容性测定及与软骨细胞体外的复合

目的测定脱细胞和脱钙处理的脱细胞骨软骨支架的细胞相容性及该支架与软骨细胞体外复合培养的生物学特性和黏附关系,以探讨脱细胞骨软骨支架作为软骨组织工程支架的可行性。方法采用自制脱细胞骨软骨支架与软骨细胞体外复合培养,用细胞增殖度法测定脱细胞骨软骨支架的细胞相容性,并行电镜观察其相互黏附关系。结果脱细胞骨软骨支架的细胞相容性良好;体外复合实验中,软骨细胞可贴附于材料上生长增殖,并分泌细胞外基质。结论细胞增殖实验显示脱细胞骨软骨支架的细胞相容性良好;体外复合实验显示脱细胞骨软骨支架可与软骨细胞良好复合,适于软骨细胞贴附生长。     

取向性关节软骨细胞外基质源性支架对负载软骨细胞生物学行为的影响

目的：观察取向性关节软骨细胞外基质源性支架对负载软骨细胞的黏附、增殖、分布及排列的影响。方法：利用定向结晶及冷冻干燥技术制备猪关节软骨细胞外基质源性取向支架。分离、培养犬关节软骨细胞,接种在支架上体外培养,CCK-8试剂盒检测细胞在支架上的黏附和增殖,倒置显微镜、荧光显微镜、扫描电镜及H＆E染色观察软骨细胞在支架上的形态、分布和排列情况,并以接种在非取向支架上的软骨细胞的生物学特性作为对照。结果：软骨细胞在两种支架上均能较好的黏附生长,大部分细胞呈圆球形;但在取向支架上增殖比在非取向支架上快（P〈0.05）;并且在取向性支架上软骨细胞能沿着支架孔道的取向性生长,在支架内部分布均匀,类似天然软骨组织的柱状结构;而在非取向性支架内软骨细胞呈无序排列,分布不均匀,支架内部细胞数量较少。结论：取向性软骨细胞外基质源性支架利于软骨细胞黏附、增殖,能引导软骨细胞分布排列呈类似于天然软骨细胞的柱状排列方式,是一种较理想的软骨组织工程支架。     

鹿茸生长素对家兔关节软骨细胞代谢的影响

目的 研究鹿茸生长素对关节软骨细胞增殖的影响。方法 采用家兔关节软骨细胞体外培养和加入同位素3H—TdR标记方法，观察其对3H—TdR掺入细胞DNA合成的影响。结果 加入鹿茸生长素组的3H—TdR的掺入值与对照组有明显差异，细胞增殖作用明显。结论 鹿茸生长素能明显刺激关节软骨细胞的增殖。     

软骨细胞与异体软骨微粒脱细胞基质体外相容性的研究

目的探索以异体软骨微粒脱细胞基质为支架构建组织工程化软骨。方法多步骤酶法将绵羊关节软骨制成微粒脱细胞基质,行大体、光镜(苏木素伊红、胶原、甲苯胺蓝染色)、扫描电镜观察,同时测定微粒的胶原、氨基葡聚糖、DNA含量。异体绵羊关节软骨细胞分离、体外扩增,并与软骨微粒脱细胞基质混合体外培养0～35d,倒置显微镜及扫描、透射电镜观察,同时测定羟脯氨酸,氨基葡聚糖,DNA含量及细胞黏附率。结果软骨微粒脱细胞基质只含有基质成分,直径0.100～0.154mm,胶原,氨基葡聚糖及DNA含量分别为204.4±3.1μg/mg,18.3±2.0μg/mg和0.042±0.013μg/mg。异体软骨细胞紧紧围绕于异体软骨微粒脱细胞基质四周,二者形成的复合物中胶原、氨基葡聚糖及DNA含量于第7d与0d相比具有统计学意义(P<0.05),分别与14d(胶原、DNA)和21d(氨基葡聚糖)达高峰,随后维持在高水平。细胞黏附率为92%。结论软骨细胞与异体软骨微粒脱细胞基质有良好的生物相容性,为组织工程方法再造软骨提供又一支架材料。     

Serum-free media for articular chondrocytes in-vitro expansion

Background In vitro chondrocyte expansion is a major challenge in cell-based therapy for human articular cartilage repair.Classical culture conditions usually use animal serum as a medium supplement,wh...     

不同培养时间软骨细胞的生物学特性

目的 探讨软骨细胞在体外不同培养时间的生物学特性。方法 把罗骨细胞置盖玻片上２,观察不同培养时间细胞的形态学变化和增殖能力,应用阿新蓝和三色染色,观察细胞在培养过程中酸性粘多糖（ＧＡＧ）、和胶原分泌情况。结果 软骨细胞经体外单层培养,传代４～５代后,细胞形态逐渐由多角形变为俊形,基质分泌减少,ＧＡＧ和胶原染色变浅。结论 软骨细胞在体外培养３周左右是作为有组织工程的最佳种子细胞。     

应用几丁质胶原网架构建组织工程软骨

目的：探索利用几丁质胶原网架构建组织工程人工软骨的方法。 方法：取2周龄的新生兔关节软骨,经消化、传代培养后,将获得的软骨细胞与牛Ⅰ型胶原、人血冻干纤维蛋白原、凝血酶按一定比例混合,将几丁质纤维网架浸入上述混合物中制成人工软骨培养物并在体外培养。将培养1周的组织工程培养物,植入同种异体动物皮下组织培养4周,观察组织工程软骨的形成情况。 结果：细胞在几丁质网架培养物中分布均匀,细胞多呈三角形或梭形,培养物体积收缩不明显,经体内培养存活的软骨细胞分泌Ⅱ型胶原,有血管和炎性细胞的侵入。结论：用胶原蛋白和人血纤维蛋白混合凝胶与几丁质纤维网架载体为支架植入软骨细胞以后,在体外和体内都可以培养构建出较大的组织工程软骨。     

髂骨来源的“双相”BMG结合软骨细胞修复兔关节软骨缺损的实验研究

目的:探讨应用髂骨来源的"双相"骨基质明胶(bone matrix gelatin,BMG)结合软骨细胞移植修复兔关节软骨缺损的有效性和可行性。方法:使用酶消化法体外分离培养并扩增兔肋软骨细胞;使用自体来源髂骨构建"双相"BMG支架材料;将软骨细胞种植与BMG支架材料上构建成为细胞-BMG复合物;将制作好的27只软骨缺损动物模型随机分为3组。将细胞-BMG复合物移植于软骨缺损模型进行修复治疗作为实验组。将BMG支架移植入软骨缺损模型作为材料组;空白对照组不做处理。分别在术后4周、8周和12周通过大体形态学(依据国际软骨修复协会评分量表)、病理组织学染色及免疫组织化学染色方法对各组修复效果进行评价。结果:番红O染色,甲苯胺蓝染色和Collagen II免疫组化染色分别提示术后12周时实验组的修复组织非常类似于正常关节软骨,组织表面与正常软骨组织平面几乎持平,材料组软骨缺损处得到了部分修复,而缺损组的修复效果较差。按照ICRS量表,大体形态学和病理组织学评分结果提示:术后12周实验组的修复效果与其他两组相比有明显统计学差异(P<0.05)。结论:自体髂骨来源的"双相"BMG结合软骨细胞在体内可形成具有一定结构功能的软骨组织,能够应用于再生修复软骨的缺损。     

软骨细胞与瑞福纳米人工骨复合物的体外构建

目的:评估瑞福纳米人工骨(胶原基纳米骨,nano-hydroxyapatie/collagen, nHAC) 作为软骨组织工程细胞支架材料的可行性.方法:选择骨性关节炎(OA)患者行髋关节置换手术后外观大致正常的关节软骨, 消化、分离、体外培养扩增后种植到nHAC中,复合物体外培养后进行Ⅱ型胶原免疫组织化学检测和扫描电镜观察.结果:软骨细胞可以长入nHAC支架材料中.同期软骨细胞保持了正常的外形且可分泌Ⅱ型胶原.结论:nHAC可以作为软骨细胞的载体.     

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。     

组织工程化软骨对兔膝关节全层软骨缺损的修复效果

目的 观察同种异体软骨细胞复合人胎盘Ⅰ型胶原蛋白海绵对兔膝关节股骨髁间窝全层软骨缺损的修复效果.方法取2周龄新西兰兔软骨细胞体外培养传代,选择生长状态相对较好的第2代细胞作为种子细胞,并与人胎盘Ⅰ型胶原蛋白海绵复合.取雄性8月龄新西兰兔54只,制作股骨髁间窝全层软骨缺损模型,随机分为3组：分别为对照组、种子细胞组及种子细胞＋支架材料组.后两组分别植入相应成分.于术后12周、24周、36周分别取其膝关节,观察修复效果. 结果 术后12周种子细胞组缺损区可见少量白色半透明组织覆盖,组织结构粗糙,可见多数针尖样结构;复合支架材料组表面相对光滑,亦可见半透明白色组织形成.24周,种子细胞组缺损区可见较多白色组织形成,透明度较前降低,呈半软骨半纤维样组织;复合支架材料组修复明显较种子细胞组快,表面光滑,呈半透明状覆盖于缺损区,与周围组织有较好吻合,但仍未完全修复软骨缺损.36周,种子细胞组可见更多白色组织覆盖,透明度较前更低;复合支架材料组则修复完好,高度基本与周围组织平齐,呈半透明样软骨组织.空白对照组随着时间的推移,呈现不同程度的纤维组织样修复. 结论 关节软骨自身修复能力有限,只能实现纤维样修复;软骨细胞可部分修复关节软骨缺损,但随着修复时间的推移,逐渐去分化而出现纤维样改变;而软骨细胞复合Ⅰ型胶原蛋白海绵则可以较好地修复关节软骨缺损,且随着时间的延长,关节软骨可基本实现完全修复.     

人骨髓间充质干细胞体外向软骨细胞分化的实验研究

目的创伤等因素造成的关节软骨的损伤和退变是骨科常见和难以解决的问题之一。干细胞尤其是骨髓来源干细胞的研究促进了组织工程在骨关节领域的发展。文中研究体外单层培养条件下,成人骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cell,BMSC）经诱导定向分化软骨细胞可行性。方法用全血贴壁法分离培养BMSC,并传代扩增后,用单层培养法在软骨诱导剂下进行诱导培养21d,以常规培养液培养的BMSC作为阴性对照。光镜下观察诱导细胞形态学的改变,苏木素-伊红（HE）染色、甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原蛋白免疫组化等方法检测诱导细胞的分泌功能。结果BMSC经21d的单层诱导培养后,细胞形态由长梭形向多角形类圆形转变,细胞爬片甲苯胺蓝染色呈明显异染,Ⅱ型胶原蛋白免疫细胞化学检测阳性,对照组阴性。结论成人BMSC在单层培养条件下可成功诱导分化为软骨细胞。     

应用高浓度Ⅱ型胶原蛋白构建组织工程软骨支架

目的构建有利于种子细胞黏附、增殖和分化的软骨组织工程海绵支架。方法依据天然软骨主要成分,提取透明软骨Ⅱ型胶原蛋白,将提取的胶原蛋白通过高速离心进行浓缩,真空冷冻干燥制得海绵支架材料,应用化学交联剂EDC/NHS进行化学交联,对支架采用组织化学染色、体外降解实验、扫描电镜和接种细胞静态培养的方法进行相关检测。结果支架具有良好的孔隙结构,孔径40～130μm,孔隙率在90%以上,细胞在支架上增殖、分化良好。结论构建的高浓度Ⅱ型胶原蛋白海绵支架具有良好的生物相容性,有较好的应用前景。