人脐带Wharton胶来源间充质干细胞复合藻酸钠水凝胶构建组织工程软骨修复兔膝关节软骨缺损

目的探索以人脐带Wharton胶来源间充质干细胞(MSCs)作为种子细胞复合藻酸钠水凝胶(Alg)构建组织工程软骨,并观察以此修复兔全层关节软骨缺损的效果。方法体外分离培养人脐带Wharton胶来源MSCs,与藻酸钠水凝胶复合构建组织工程复合物,用于修复兔膝关节全层骨软骨缺损。根据关节软骨缺损修复方式的不同,实验分为三组:Alg+MSCs组以人脐带Wharton胶来源MSCs/藻酸钠水凝胶组织工程复合物修复骨软骨缺损; Alg组以单纯藻酸钠水凝胶修复骨软骨缺损;单纯缺损组旷置骨软骨缺损作为对照。术后3个月、6个月处死实验动物取材。根据Micro-CT、蕃红O染色、天狼猩红染色、ICRS大体观分、组织学评分及力学分析等结果评估兔膝关节骨软骨缺损修复效果。结果 Micro-CT扫描结果显示三组软骨下骨均得到不同程度重建,Alg+MSCs组效果显著优于其他两组;蕃红O染色、天狼猩红染色等病理学染色显示Alg+MSCs组获得透明软骨修复,其他两组修复组织主要为纤维软骨;力学分析结果显示Alg+MSCs组新生软骨力学强度接近正常关节软骨,明显优于其他两组,差异统计学意义(P<0. 05)。结论以人脐带Wharton胶来源MSCs作为种子细胞复合藻酸钠水凝胶构建组织工程软骨可成功修复兔膝关节骨软骨缺损。     

转化生长因子β1基因转染间充质干细胞对关节软骨的保护作用

我们于 1999年 3月至 2 0 0 0年 5月将组织工程学与分子生物学结合 ,把具有促进种子细胞增殖分化、抑制多种炎性介质活性等多重生物学效应的转化生长因子 β1(ＴＧＦ β1)基因转入关节软骨缺损修复的首选种子细胞———间充质干细胞 (Ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓ,ＭＳＣｓ) ,探讨ＴＧＦ β1基因能否在ＭＳＣｓ中得到表达及其对ＭＳＣｓ定向分化的影响 ,评价其对关节软骨的保护作用 ,为用分子组织工程学技术高质量地修复关节软骨缺损提供实验基础〔1 3〕。　　一、材料与方法　　 1.ＴＧＦ β1基因转染的瞬时表达检测 :取 2月…     

关节软骨组织体外保存力学环境构建

<正>目前多种治疗方法运用于关节软骨缺损的修复,但大多数疗效不理想,修复组织也以纤维软骨为多,缺乏正常透明软骨的生物力学性能及耐用性。同种异体骨软骨移植术是将供体关节的活性骨软骨块移植到受体关节软骨及软骨下骨缺损区,以修复关节软骨损伤〔1,2〕。患者软骨缺损区完全被透明软骨修复;关节软骨细胞完全包埋在周围软骨基质中,为"免疫豁免"组织。关节软骨是一种特殊的结缔组织,表面光滑位于骨两端关节面位置,在骨与骨间的关节处为其活动提供低磨损和摩擦     

松质骨骨基质明胶负载软骨细胞移植修复兔膝关节软骨缺损

目的 应用松质骨骨基质明胶(bone matrix gelatin，BMG)负载兔软骨细胞移植修复同种异体关节软骨缺损。方法 BMG载软骨细胞，体外培养12d后植入同种异体新西兰兔膝关节软骨缺损。对照组植入BMG或不作任何植入。移植前用胰蛋白酶处理关节软骨缺损。术后2、4、8、12、24周行解剖显微镜、组织学、电镜观察和免疫组织化学染色。结果 BMG术后8周降解。实验组术后24周关节软骨缺损以软骨组织修复，与周围软骨及软骨下骨愈合良好。Safranin-O、免疫组织化学染色证实其基质有蛋白多糖和Ⅱ型胶原，电镜观察表明修复组织软骨细胞及基质与正常关节软骨一致。BMG对照组以部分软骨组织修复，空白对照组以纤维组织修复。结论 松质骨BMG可作为软骨组织工程的天然细胞支架，其负载软骨细胞移植能修复同种异体兔关节软骨缺损。     

应用人胚软骨细胞修复关节软骨缺损的研究

目的了解应用人胚胎关节软骨细胞修复家兔膝关节软骨大面积深层缺损的效果,为临床上进一步应用人胚胎关节软骨细胞进行同种异体细胞移植的可行性提供佐证.方法将分离的人胚胎关节软骨细胞以天然胶原作为细胞外基质网架,进行体外三维培养1周后,植入家兔关节软骨大面积深层(5 mm×5 mm×4 mm)缺损处,对修复组织进行大体观察及组织学评估.结果移植术后12周,缺损部位平坦、光滑,已为类似关节软骨的半透明组织填充,修复组织与宿主关节软骨组织整合较好,界限模糊;移植术后24周,缺损表面为透明软骨填充,缺损深部的软骨下骨组织已经重建.结论人胚胎关节软骨细胞可以作为软骨组织工程的种子细胞用于修复关节软骨组织的缺损.     

BMSCs-PLGA复合物修复软骨缺损的实验研究

目的 观察软骨源性形态发生蛋白1(CDMP1)和转化生长因子-β1(TGF-β1)体外联合诱导骨髓间充质干细胞(BMSCs)向软骨细胞表型分化的作用及体内修复软骨组织缺损的能力.方法 在体外高密度细胞悬液与聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)构筑的三维立体培养体系下,用CDMP1联合TGF-β1诱导BMSCs向软骨细胞分化,观察诱导后细胞表型的表达;将培养体系移植入动物体内,从大体、组织学及力学方面观察其对软骨缺损的修复效果.结果 诱导后的培养体系可表达特异性软骨基质Ⅱ型胶原和糖氨聚糖;将培养体系移植动物体内,可有效修复软骨缺损.结论 CDMP1和TGF-β1联合诱导BMSCs所得组织工程化软骨可以有效修复软骨缺损.     

组织工程软骨的研究现状与进展

随着软骨组织工程学技术的不断发展,构建生物特性与正常关节软骨相似的组织工程软骨已经成为目前组织工程研究的热点之一,并且逐步应用于临床。它的基本思想是综合应用工程学和生命科学的基本原理和方法,采集与靶组织或器官功能相关的活细胞种植于可生物降解的三维支架材料上,通过模拟体内环境的体外培养使附着于支架上的细胞大量增殖,形成有生命的组织,而后将其移人体内,修复组织缺损,替代组织、器官的部分或全部功能,最终与机体组织融为一体,成为自体组织或器官的一部分并发挥其相应的生理功能。组织工程软骨的构建主要包括种子细胞、支架材料、体外培养环境和移植物成血管化四方面因素。     

应用同种异体组织工程软骨修复关节软骨缺损观察

目的用胶原蛋白和人血纤维蛋白混合物为载体支架在体外进行软骨细胞三维立体培养,构建人工软骨组织,利用此人工软骨修复关节软骨缺损。方法取2周龄兔关节软骨,经消化、分离的软骨细胞体外培养。培养第3周时,进行免疫组织化学分析;利用培养3周的人工软骨对异体成兔的关节软骨损伤进行修复。结果培养物内软骨细胞均得到较好存活,形成软骨陷窝,出现同源性细胞簇,分泌软骨基质;DNA和糖胺多糖(GAG)在培养第24天时达到高峰,分别为(5.18±0.19)、(214.3±2.8)μg/块;对异体关节软骨损伤的移植修复结果良好,在12周时,移植物与周边正常组织结合紧密、齐高,移植的软骨细胞趋于柱状排列,为透明软骨组织。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,可构建较大的组织工程软骨,能较好地修复同种异体关节软骨缺损。     

保留软骨的去细胞全喉支架制备方法及在喉软骨缺损中的修复效果

目的探讨保留软骨的去细胞全喉支架的制备方法及在大鼠喉软骨缺损中的修复效果。方法取6只大鼠用于支架的制备,分离颈总动脉,结扎分支,经颈总动脉灌注去污剂(SDS、Triton X-100、PBS离子型),3只大鼠去除喉黏膜、肌肉、韧带的同时,保留细胞外基质和软骨细胞制备保留软骨的去细胞全喉支架,其余3只用于制备对照组支架。另取34只大鼠,建立0.5 cm×0.5 cm全层喉软骨缺损模型,根据处理方法不同随机分为对照组(n=17)和保留软骨组(n=17),对照组植入未经处理的异体喉骨支架,保留软骨组植入保留软骨的去细胞全喉支架,比较两组的修复效果。结果 (1)两种支架经过脱细胞灌注处理后,全喉大体结构完整,体积未发生明显的变化;(2)保留软骨的去细胞全喉支架未见表面细胞组织填充,可见胶原、细胞外基质成分组成的腔隙,细胞之间结构紧密,存在于会厌、声带、环状软骨等表面;对照组支架组织中的细胞成分被完全去除,但是依稀可见网状连接,结构之间不紧密;(3)免疫荧光结果显示:保留软骨的去细胞全喉支架除了有肌肉、软骨细胞外,主要组织相容性复合体(MHC)-Ⅰ、MHC-Ⅱ染色均为阴性;对照组支架免疫荧光染色下MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ染色均为阳性;(4)保留软骨组大鼠修复6 w后缺损部位存在少许不成熟的软骨细胞,极少的软骨形成陷窝,表面存在纤维组织及炎症细胞;修复12 w后缺损部位得到修复,形成软骨陷窝,炎症反应减少;对照组修复6 w后缺损部位周围软骨细胞较少,缺损部位与周围组织边界明显,存在大量炎症细胞;修复12 w后存在少量纤维组织,存在炎症因子。结论保留软骨组植入保留软骨的去细胞全喉支架在喉软骨缺损中具有良好的修复效果。     

转化生长因子-β1基因修饰骨髓间充质干细胞复合壳聚糖修复兔关节软骨缺损

目的利用壳聚糖负载转化生长凶子-β1(TGF—β1)基因修饰后骨髓间充质干细胞(MSCs)构建新型组织工程软骨培养体系，观察该培养体系对体内软骨缺损修复能力。方法将12只新西兰大白兔随机分为A、B、C三组，分别用壳聚糖、末转染MSCs 壳聚糖和TGF—β1基因修饰MSCs 壳聚糖修复全层关节软骨缺损，于术后6、12周用甲苯胺蓝染色、免疫组织化学法观察缺损区软骨基质和TGF—β1表达情况。结果TGF—β1基因修饰MSCs组缺损修复时间明显缩短，并且新生的透明软骨组织均匀一致，与正常软骨结合良好，效果明显优于其他两组。结论TGF-β1基因修饰MSCs复合壳聚糖是优秀的组织工程软骨培养体系，可用于全层关节软骨缺损的修复治疗。     

β-TCP—HA—AC—BMSCs复合体修复兔膝关节骨、软骨缺损的实验研究

目的观察磷酸三钙人工骨（β-TCP）－透明质酸（HA）－脱细胞耳软骨（AC）-骨髓间充质干细胞（BM-SCs）复合体修复兔膝关节骨、软骨缺损的效果。方法获取新西兰大白兔BMSCs,体外诱导成软骨细胞并培养,取异体兔耳软骨并进行脱细胞处理,并与β-TCP—AC结合形成复合物接种软骨细胞。取6月龄新西兰大白兔12只,手术制备膝关节缺损模型,并随机分为A、B两组。A组（8只）缺损区植入β-TCP—AC—BMSCs,并于关节腔内注入HA;B组（4只）缺损空置作为空白对照。结果BMSCs在体外生长稳定,增殖能力强,可被诱导为软骨细胞。第16周,A组缺损区内充填白色半透明新生软骨组织,色泽与正常软骨相似,质韧,表面平整,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,与周围正常软骨连接良好。B组缺损区未修复,底部为白色纤维组织。结论 β-TCP—HA-AC—BMSCs复合体修复兔膝关节骨、软骨缺损效果良好。     

Ⅱ型胶原移植修复关节软骨缺损过程中抗体水平的动态变化

目的建立检测Ⅱ型胶原抗体水平的间接法ELISA,研究猪Ⅱ型胶原移植修复兔关节软骨缺损过程中Ⅱ型胶原抗体水平的动态变化。方法取28只新西兰大白兔,随机分成2组。所有动物均在股骨外髁钻直径5mm、深3mm的软骨缺损区,深达软骨下骨,其中实验组在缺损区植入Ⅱ型胶原;另一组不植入Ⅱ型胶原作为对照。术前及术后每隔2周收集血清直至第12周,采用间接法ELISA检测血清中Ⅱ型胶原抗体。结果实验组Ⅱ型胶原抗体水平术后与术前比较均差异无显著性(P>0.05);而对照组术后第8周抗体水平显著高于术前(P<0.05);实验组与对照组同期比较,两者差异均无显著性。结论关节软骨缺损可引起机体自身免疫反应,产生一定水平的Ⅱ型胶原抗体。Ⅱ型胶原移植不但可以促进关节软骨缺损的修复,还可以降低机体的自身免疫反应,减少抗体的产生。     

组织工程软骨修复全层大面积关节软骨损伤的实验研究

目的观察由软骨细胞体外培养的人工软骨组织对家兔膝关节软骨全层缺损修复的可行性.方法分离收集兔软骨细胞(4周龄),用培养液悬浮,经离心管体外培养成组织工程软骨,然后植入兔膝关节股骨负重面的缺损(5 mm×4 mm)部位,观察2,4,8,12周软骨缺损的修复情况,并进行大体和组织学观察.结果移植后第8周,移植部位填充物与宿主已完全整合,缺损处表面光滑;组织学显示,缺损部位新生软骨与所移植软骨有较好的连续性,并且缺损底部有软骨下骨及海绵状骨生成;对照组(未移植组),从组织学观察到缺损部位呈纤维样修复,未见有由新生软骨细胞形成软骨组织.结论用体外培养的组织工程软骨做移植物修复家兔关节软骨组织深层缺损具有较好的疗效.     

应用转染BMP7基因组织工程软骨修复兔膝关节软骨缺损观察

目的 构建转染骨形态发生蛋白-7(BMP7)基因组织工程软骨,观察对家兔膝关节软骨缺损的修复作用.方法 将转染BMP7基因的软骨细胞(5×109个/L)接种于胶原-纤维蛋白凝胶的支架中,培养14 d后移植于家兔膝关节软骨表面,直径为5.0 mm,深达软骨下骨板的全层软骨缺损部位.移植后4、8、12周处死家兔,通过创面形态观察、组织形态的光镜观察、BMP7基因在移植部位的表达,评价转染BMP7基因组织工程软骨对兔膝关节软骨缺损的修复作用.结果 转染BMP7和未转染BMP7基因组织工程软骨培养物的体积分别为9 mm × 9 mm×2 mm和8 mm×8 mm×2 mm.转染BMP7基因组移植于家兔膝关节软骨后4、8、12周,均有软骨缺损修复作用,且移植部位有红褐色BMP7 mRNA和棕红色BMP7蛋白表达.移植后12周修复效果佳.优于未转染BMP7基因组.结论 转染BMP7和未转染BMP7基因组织工程软骨对兔膝关节软骨缺损均有修复作用,但转染BMP7基因组织工程软骨修复作用更强.     

生长因子与软骨细胞-胶原海绵复合体联合应用修复软骨缺损的研究

目的研究在体条件下碱性成纤维生长因子（bFGF）与软骨细胞-胶原海绵复合体联合应用修复软骨缺损的疗效. 方法取3日龄异体幼兔膝关节软骨细胞,体外培养后接种在胶原海绵支架上,再做移植.同一大白兔双侧膝关节内外髁分为4组：空白对照组、软骨细胞-胶原海绵复合体移植组（复合体移植组）、bFGF应用组和软骨细胞-胶原海绵复合体与bFGF联合应用组.移植术后不同时间分批处死,进行大体、光镜和电镜观察. 结果移植术后12周联合应用组软骨缺损修复以完全修复为主,而复合体移植组以不完全修复为主,差异有统计学意义;20周时2组均得到修复,差异无统计学意义,组织学分析均为软骨组织;在不同时间点空白对照组和单纯bFGF应用组软骨缺损修复差异无统计学意义,但组织学上修复的组织,前者为纤维组织,而后者同时有软骨组织存在. 结论 bFGF在软骨组织工程中有促进软骨缺损早期修复的作用.     

胶原蛋白／丝素蛋白的理化性质及静电纺胶原／丝素复合材料在骨组织工程中的应用

骨损伤、骨缺损等由于移植物来源短缺或移植后存在多种不良反应等因素,治疗上非常困难,成为骨科领域亟待攻克的难题。目前临床治疗方法主要包括内源性骨修复和外源性骨修复两种。内源性骨修复仍是骨缺损修复的金标准,一般从身体另一部位取出健康骨后移植到损伤部位,其局限性在于骨源短缺,且往往需要二次手术;外源性骨修复虽克服了骨源短缺的缺点,但存在移植体组织相容性及容易引发感染等问题。骨组织工程学的发展改变了传统的治疗模式,其目的是利用工程学和生命科学的原理和方法再生新的骨组织,以修复和替代病变或缺损骨组织。骨组织工程以种子细胞、支架材料、细胞因子作为三要素来构建三维空间复合体,其中支架材料尤为重要,能提供细胞基质、维持细胞生长并保持其分化功能,提供暂时的力学支撑,从而满足组织修复和重建的要求［1］。随单一材料支架缺点的不断暴露,将两种或两种以上材料混纺成复合材料以实现其结构和功能上互补的方法,有望在支架材料研究领域展现创新性和实用性。本文就胶原蛋白／丝素蛋白的理化性质及静电纺胶原／丝素复合材料在骨组织工程中的应用综述如下。     

关节镜下镶嵌式自体骨软骨移植修复膝关节局限性软骨缺损（附19例报告）

目的评价关节镜下镶嵌式自体骨软骨移植修复膝关节局限性软骨缺损的临床疗效。方法对19例关节面局限性软骨缺损患者在关节镜下采用镶嵌式骨软骨移植术,将膝关节非负重关节面骨软骨条移植至膝关节负重面的病灶性软骨缺损处,术后行系统性康复治疗。结果术后随访〉12个月,所有患者膝关节活动良好,疼痛症状基本消失。采用HSS膝关节评分标准评价膝关节功能,优15例,良2例,优良率为89％。结论关节镜下镶嵌式自体骨软骨移植修复膝关节局限性软骨缺损疗效好,患者恢复快。     

细胞因子与软骨损伤修复

关节软骨的损伤修复已成为近年来骨科临床基础研究的一个重要课题。关节软骨组织内没有血管和神经,对创伤、炎症的反应是由软骨细胞、滑膜组织分泌的细胞因子所介导的。已知不仅关节软骨内含有多种细胞因子,而且关节软骨细胞能自分泌多种细胞因子,在关节软骨的损伤修复...     

肝脏组织工程种子细胞来源研究进展

组织工程学是应用工程学和生命科学的原理与方法,研究机体的组织结构与功能的关系,并开发生物代用品,以恢复、维持或改善组织的形态和功能的一门新兴学科.其基本的研究方法包括:分离某种细胞在体外进行培养扩增后,将高浓度、有活力的种子细胞接种于生物相容性良好、具有预制形态和空间结构、并可生物降解的合成聚合物或天然的细胞载体中,再植入体内或缺损部位,在生物材料逐步降解吸收的过程中,种子细胞继续增生繁殖、分泌细胞外基质,形成新的具有特殊功能和形态的相应组织或器官,达到修复缺损和功能重建的目的.     

应用自体软骨细胞移植物修复关节软骨缺损

目的 通过体外扩增关节软骨细胞，构建软骨组织工程移植物，观察移植物对自体关节软骨损伤的修复作用。方法 由8周龄成年兔髌骨外侧缘获取关节软骨，分离软骨细胞，体外扩增后，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，体外培养4d。用于对成兔自体关节软骨损伤的移植修复。结果 成年家兔关节软骨细胞体外单层培养至第2代时开始出现去分化现象，可利用生长因子抑制去分化；该移植物的移植修复效果良好，修复后12周移植物与周边正常组织结合紧密、齐高，细胞趋于柱状排列，已形成透明软骨组织。结论 利用体外扩增的方法能获得足够量表型良好的关节软骨细胞，当应用胶原-纤维蛋白为载体制备出软骨组织工程培养物后，能较好地修复自体关节软骨损伤。