脱细胞近交系微型猪肌腱修复兔跟腱缺损

背景：异体肌腱移植是目前修复肌腱缺损的理想方法,但移植后的排斥反应是其使用受到限制的主要原因。 目的：观察脱细胞处理的版纳近交系微型猪肌腱移植修复兔跟腱缺损的疗效,以及其作为异种肌腱移植支架材料的可行性。 方法：将40只日本大白兔制作双后肢跟腱缺损实验动物模型后,随机均分为2组,脱细胞猪肌腱组用脱细胞版纳近交系微型猪肌腱修复,自体肌腱组用自体肌腱修复,术后用3-0肌腱线改良HEMI-KESSLER法进行端端原位吻合。 结果与结论：①移植后2周内,脱细胞猪肌腱组与自体肌腱组白细胞计数、C-反应蛋白测量结果差异无显著性意义(P > 0.05)。②两组移植后局部反应小,伤口一期愈合,屈踝功能恢复正常。③组织学检查均未见明显淋巴细胞浸润,肌腱缝合处胶原纤维相互衔接。结果说明脱细胞版纳近交系微型猪肌腱能成功修复兔跟腱缺损,且具有组织相容性好、移植排斥反应轻的优点。     

骨形态发生蛋白12诱导骨髓间充质干细胞构建组织工程肌腱

背景：以往肌腱损伤的修复方法有端端吻合、自体肌腱移植、同种异体肌腱或人工肌腱移植等,但均有其各自缺点。 目的：探讨以家兔骨髓间充质干细胞为种子细胞,骨形态发生蛋白12诱导,聚羟基乙酸复合材料作为支架材料,预构组织工程化肌腱重建家兔跟腱缺损的可能性。 方法：家兔抽取股骨近端骨髓,分离所得细胞传代至第2代,加入10 μg/L骨形态发生蛋白12诱导分化,并与Ⅰ型胶原溶液按一定比例移植于预张的聚羟基乙酸缝线上预制组织工程化肌腱备用。将家兔制备成跟腱缺损模型,分别采用不同方法修复跟腱缺损：组织工程化肌腱修复,Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸缝线修复,丝线行端端修复。修复12周对各组肌腱行形态学、力学及组织病理学观察。 结果与结论：修复12周家兔肌腱组织病理切片：组织工程化肌腱组可见大量梭形纤维母细胞顺应力学方向排列均匀分布于胶原中,纤维细胞明显增多,胶原致密;Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸缝线组可见部分纤维组织增生伴少许肉芽组织形成,胶原纤维呈松散网丝状,细胞排列紊乱分布不均;丝线组可见纤维组织旁见大量肉芽组织形成。修复12周家兔肌腱生物力学强度：骨形态发生蛋白12+聚羟基乙酸重建肌腱的力学强度明显优于Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸组,与丝线缝合组差异无显著性意义;但骨形态发生蛋白12+聚羟基乙酸重建肌腱的力学强度低于正常肌腱。提示以自体骨髓间充质干细胞作为种子细胞,骨形态发生蛋白12诱导,以聚羟基乙酸为支架,可望构建组织工程化肌腱。构建的组织工程肌腱具有一定的生物力学特性,能用于修复跟腱缺损。     

不同生物材料修复跟腱损伤的应用

背景：构建组织工程化肌腱的关键是寻找适于肌腱细胞黏附、生长及功能分化的支架材料。 目的：评价不同生物材料在跟腱损伤修复中的效果。 方法：以“生物材料,跟腱,修复” 为关键词在万方数据库中检索1985-01/2011-01关于生物材料治疗跟腱缺损的文章。 结果与结论：陈旧性跟腱断裂难以自行愈合及修复,易遗留疼痛及功能障碍。长期以来,不少学者对跟腱缺损的治疗进行了较多的研究,从自体肌腱移植、同种异体肌腱移植到人工肌腱移植、组织工程肌腱移植等,实践证明这些方法手段都存在一定的优点和缺点。虽然肌腱组织工程中支架材料的研究与应用已经取得了一些成功,但是目前应用的材料或存在生物相容性问题、降解性问题或存在力学性能差、难加工成型等缺陷,与理想的支架材料还存在很大差距。     

脱细胞羊膜预防生物衍生肌腱修复鸡屈趾肌腱Ⅱ区缺损修复后的粘连

背景：羊膜有预防肌腱修复后粘连的作用,但存在一定的免疫排斥反应。 目的：探讨脱细胞羊膜对生物衍生肌腱修复鸡屈趾深肌腱Ⅱ区缺损修复后肌腱粘连的预防作用。 方法：分别以罗曼鸡右爪的第2,3,4趾将实验分成生物衍生肌腱组,生物衍生肌腱+脱细胞羊膜组以及自体肌腱组,建立屈趾深肌腱Ⅱ区1 cm缺损模型。以生物衍生肌腱桥接第2,3趾缺损,以自体肌腱桥接第4趾的肌腱缺损,在第3趾的生物衍生肌腱和上下吻合口周围包裹完整的脱细胞羊膜。 结果与结论：生物衍生肌腱组与自体肌腱组移植物为外源性愈合,生物衍生肌腱+脱细胞羊膜组羊膜有效地防止了成纤维细胞向修复区域内浸润,形成内源性愈合。肌腱粘连程度生物衍生肌腱+脱细胞羊膜组优于生物衍生肌腱组和自体肌腱组,生物衍生肌腱组和自体肌腱组相似,移植物周围的炎症反应生物衍生肌腱+脱细胞羊膜组>生物衍生肌腱组>自体肌腱组。证实脱细胞羊膜能通过机械性阻挡周围肉芽组织向修复区域内生长而防止外源性愈合造成的肌腱粘连。     

新型组织工程化改性胶原-壳聚糖复合支架制备与神经细胞的相容性北大核心

背景:周围神经缺损的治疗在再生医学领域仍然具有挑战性,支架材料的应用被认为是有前途的探索方向之一,理想的支架材料应是安全、耐用和缺乏抗原性的。目的:探讨制备一种新型的组织工程化改性胶原-壳聚糖支架,并探索其在大鼠横断坐骨神经模型中用作桥梁修复神经损伤的可能。方法:先制备出胶原-壳聚糖复合支架,然后用1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)-碳化二亚胺,N-羟基琥珀酰亚胺对支架进行化学改性即交联。接着将神经干细胞种植于支架上,之后连同支架-种子细胞在体内植入坐骨神经缺损部位。结果与结论:制得的变性交联胶原-壳聚糖复合支架具有三维立体网状结构。将支架-种子细胞移植4周后,可在损伤的坐骨神经中发现S-100神经丝蛋白200表达。结果表明这种组织工程化改性交联胶原-壳聚糖复合支架具有良好的细胞相容性。     

异体肌腱及跟腱移植后移植物的免疫学特点

背景：异体移植的免疫排斥问题是移植能否成功的首要问题。 目的：总结异体肌腱移植治疗跟腱缺损或异体跟腱移植治疗交叉韧带的免疫学特点。 方法：应用计算机检索1990-01/2012-01 PubMed数据库及万方数据库有关异体跟腱移植或跟腱重建的相关文献。英文检索词“allograft,tendon,immunity,transplatation”,中文检索词“异体,跟腱,移植,免疫”。检索文献量总计83篇。 结果与结论：腱组织的异体移植重建免疫排斥问题给手术增加了失败的危险性,但从目前研究来看经深低温冷冻处理的异体肌腱,是人体肌腱缺损修复的理想替代材料。它不以牺牲正常组织结构为代价,不受个体条件的限制。保证了肌腱移植的成功性,为跟腱再断裂缺损修复提供了可靠保证。而且具有操作简单,切口小,损伤小,效果可靠的优点。 关键词：跟腱;异体;肌腱;移植;免疫;综述文献 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.05.036      

异种脱细胞真皮替代睑板材料重建眼睑的可行性

背景：眼睑后层重建是眼睑重建的重点和难点,其中睑板替代物更是研究的焦点。异种脱细胞真皮作为一种新型的组织工程材料,在国内外烧伤整形领域,正得到广泛的研究和应用。 目的：观察异种(猪)脱细胞真皮植入兔眼睑后的组织相容性极其组织病理学变化。 方法：剥取健康小白猪全层皮肤20 cm×20 cm,制备异种(猪)脱细胞真皮基质。同时制备兔睑板全层缺损模型并植入脱细胞真皮基质,观察大体情况,并分别于第1,2,3周取移植交界处眼睑组织光镜下观察组织学的改变。 结果与结论：大体观察未见明显排斥反应及眼睑的变形;光镜下1周时可见局部炎症细胞浸润,2周时炎症细胞减少,3周时正常纤维组织长入,逐渐分割代替植入的胶原纤维,炎症反应消失。提示异种脱细胞真皮免疫原性低,并可引导新生胶原的生长,是一种良好的睑板替代物。     

EDC交联改性的脱细胞异种(猪)肌腱生物学特性研究

目的探讨EDC交联的脱细胞异种(猪)肌腱生物学特性,为其作为肌腱移植材料的应用研究提供依据。方法猪肌腱脱细胞后进行EDC改性处理,进行组织形态学、生物力学、体外降解性能、免疫性能和细胞相容性检测,并与新鲜肌腱、深低温冷冻肌腱和单纯脱细胞肌腱进行比较。结果 EDC改性的脱细胞肌腱免疫原性最低,且力学性能、体外降解特性显著优于单纯脱细胞肌腱,而与新鲜肌腱、冻存肌腱无显著性差异,各组之间的细胞相容性无显著性差异。结论 EDC改性的脱细胞肌腱具有较低的免疫原性和较好的生物学力学特性,是一种具有潜在应用价值的肌腱支架材料。     

玻璃化冷冻保存组织工程肌腱植入大鼠体内的组织学变化

背景：应用玻璃化冷冻方法保存组织工程肌腱具有可行性和应用前景,有待进一步研究。 目的：探讨应用玻璃化冷冻保存组织工程肌腱体内植入对大鼠跟腱缺损修复的影响。 方法：选用成年SD大鼠64只,于大鼠跟腱中段制备5 mm肌腱缺损模型,随机摸球法均分为2组,分别植入玻璃化冷冻保存组织工程肌腱和新鲜非冷冻保存组织工程肌腱。植入后2,4,6,8周,观察植入肌腱材料及周围组织的大体形态和组织学变化。 结果与结论：两组肌腱材料体内植入后的大体形态和组织学反应无明显差异。植入后2,4周,植入的肌腱材料发生降解,材料中间及周围有大量炎性细胞浸润和纤维结缔组织增生。植入后6,8周,大量新生胶原纤维组织长入并替代降解的植入材料,形态和排列方式趋近于正常肌腱组织,大鼠跟腱缺损基本修复。结果表明玻璃化冷冻保存组织工程肌腱体内植入可修复大鼠跟腱缺损。     

新鲜羊膜与脱细胞羊膜修复腱鞘缺损预防肌腱粘连北大核心

背景:羊膜独有的结构可阻止某些物质通过,能保证包裹内组织正常营养供应,而且具有抗粘连、组织相容性好、炎性反应轻、纤维包裹少及可降解等特性。目的:比较新鲜羊膜及脱细胞羊膜修复腱鞘缺损,预防肌腱粘连和促进肌腱愈合的作用。方法:取60只雄性来亨鸡,制作双足第三足趾制备肌腱及腱鞘损伤模型,随机分为3组修复,新鲜羊膜组采用新鲜人羊膜修复腱鞘缺损,脱细胞羊膜组采用人脱细胞羊膜修复腱鞘缺损,对照组不做腱鞘修复。修复后进行第三足趾组织学观察及生物力学测试。结果与结论:①组织学观察:修复后2周,3组均存在充血水肿及炎症反应,新鲜羊膜组最轻,对照组最严重,3组水肿及炎症反应随时间延长逐渐减轻。修复12周,各组假鞘较修复后4周明显成熟,新鲜羊膜组及脱细胞羊膜组假鞘表面细胞致密层状排列整齐,表面光滑;对照组假鞘表面细胞排列紊乱,结构松散,可见表面纤维组织突出假鞘表面;②生物力学测试:脱细胞羊膜组、新鲜羊膜组修复后4,8,12周的肌腱滑动距离均大于对照组(P<0.05),前2组间比较差异无显著性意义;脱细胞羊膜组、新鲜羊膜组修复后4,8周的肌腱最大拉伸断裂强度高于对照组(P<0.05),且新鲜羊膜组高于脱细胞羊膜组(P<0.05),3组修复后12周的肌腱最大拉伸断裂强度无差异;③结果表明:新鲜羊膜和脱细胞羊膜均可用于重建腱鞘缺损,预防肌腱粘连,新鲜羊膜在促进早期肌腱愈合方面优于脱细胞羊膜。     

带血管蒂肌腱移植修复跟腱缺损的实验研究

目的为带血供肌腱移植修复跟腱缺损提供生物力学和组织学依据.方法选用新西兰大白兔15只,其中12只分两组一侧行带血管蒂趾长屈肌腱转位修复跟腱缺损,对侧为游离肌腱移植对照组,术后12周取材,分别行组织学检查和生物力学测试.结果带血管蒂肌腱组移植跟腱组织学形态近似正常跟腱,肌腱最大拉伸力为正常跟腱的67.7%,而游离肌腱组移植跟腱的腱纤维为瘢痕包裹,最大拉伸力为跟腱的35.3%,两者的差异性非常显著(P＜0.01).结论带血管蒂肌腱移植修复跟腱缺损优于游离肌腱移植.     

BMP12基因和间充质干细胞修复兔跟腱缺损的形态学研究

目的　观察用BMP12基因和间充质干细胞修复兔跟腱缺损的形态学变化。方法　模拟微重力条件下构建两种组织工程化肌腱。 2 4只新西兰白兔分为 4组 :①单纯人发角蛋白 (HHK对照组 )组 ;②骨髓间充质干细胞 (MSCs) /HHK组织工程化肌腱组 ;③骨形态发生蛋白 12 (BMP12 )基因诱导的腱细胞 /HHK组织工程化肌腱组 ;④pTARGET BMP12质粒 /HHK组。采用光电镜、免疫组织化学和RT PCR方法观察术后不同时期损伤肌腱的修复情况。结果　MSCs/HHK组织工程化肌腱组和基因诱导的腱细胞 /HHK组织工程化肌腱组的缺损肌腱的再生修复效果均优于单纯HHK组 ,尤以基因诱导的腱细胞 /HHK组织工程化肌腱组的修复效果最佳 ,且伴随有Ⅰ型胶原mRNA表达的增高。结论　BMP12基因和MSCs通过促进内源性愈合参与了缺损肌腱的再生修复。     

Crimp morphology in relaxed and stretched rat Achilles tendon

Fibrous extracellular matrix of tendon is considered to be an inextensible anatomical structure consisting of type I collagen fibrils arranged in parallel bundles. Under polarized light microscopy the collagen fibre bundles appear crimped with alternating dark and light transverse bands. This study describes the ultrastructure of the collagen fibrils in crimps of both relaxed and in vivo stretched rat Achilles tendon. Under polarized light microscopy crimps of relaxed Achilles tendons appear as isosceles or scalene triangles of different size. Tendon crimps observed via SEM and TEM show the single collagen fibrils that suddenly change their direction containing knots. The fibrils appear partially squeezed in the knots, bent on the same plane like bayonets, or twisted and bent. Moreover some of them lose their D-period, revealing their microfibrillar component. These particular aspects of collagen fibrils inside each tendon crimp have been termed 'fibrillar crimps' and may fulfil the same functional role. When tendon is physiologically stretched in vivo the tendon crimps decrease in number (46.7%) (P<0.01) and appear more flattened with an increase in the crimp top angle (165 degrees in stretched tendons vs. 148 degrees in relaxed tendons, P<0.005). Under SEM and TEM, the 'fibrillar crimps' are still present, never losing their structural identity in straightened collagen fibril bundles of stretched tendons even where tendon crimps are not detectable. These data suggest that the 'fibrillar crimp' may be the true structural component of the tendon crimp acting as a shock absorber during physiological stretching of Achilles tendon.     

Systemic vanadate ingestion modulates rat tendon repair

The chronic ingestion of vanadate prevents the appearance of myofibroblasts within granulation tissue of full excision wounds in rats, yet these wounds close at an optimal rate. Myofibroblasts are reported in the repair of transected tendons. Here we investigate tendon repair in the absence of myofibroblasts. Vanadate in saline drinking water was given to rats in the experimental group, while rats in the control group received saline alone. The Achilles tendon of the left leg of each rat was transected and suture repaired. On day 10, both repaired tendons and uninjured tendons from the right leg were harvested and processed for histology. By immunohistology the repaired tendons of control rats had myofibroblasts (fibroblasts with alpha smooth muscle actin positive stress fibers), while myofibroblasts were absent in healing tendons from vanadate-treated rats. By transmission electron microscopy and polarized light optics, repaired tendons of control rats demonstrated thin, loosely packed, immature collagen fiber bundles. Collagen fiber bundles from healing tendons of the vanadate-treated group were thicker, uniformly packed, and more mature. The chronic ingestion of vanadate promotes the more rapid organization of collagen fiber bundles of healing transected tendons in the absence of myofibroblasts.     

Knitted poly-lactide-co-glycolide scaffold loaded with bone marrow stromal cells in repair and regeneration of rabbit Achilles tendon

The objectives of this study were to evaluate the morphology and biomechanical function of Achilles tendons regenerated using knitted poly-lactide-co-glycolide (PLGA) loaded with bone marrow stromal cells (bMSCs). The animal model used was that of an adult female New Zealand White rabbit with a 10-mm gap defect of the Achilles tendon. In group I, 19 hind legs with the created defects were treated with allogeneic bMSCs seeded on knitted PLGA scaffold. In group II, the Achilles tendon defects in 19 hind legs were repaired using the knitted PLGA scaffold alone, and in group III, 6 hind legs were used as normal control. The tendon-implant constructs of groups I and II were evaluated postoperatively at 2, 4, 8, and 12 weeks using macroscopic, histological, and immunohistochemical techniques. In addition, specimens from group I (n = 7), group II (n = 7), and group III (n = 6) were harvested for biomechanical test 12 weeks after surgery. Postoperatively, at 2 and 4 weeks, the histology of group I specimens exhibited a higher rate of tissue formation and remodeling as compared with group II, whereas at 8 and 12 weeks postoperation, the histology of both group I and group II was similar to that of native tendon tissue. The wound sites of group I healed well and there was no apparent lymphocyte infiltration. Immunohistochemical analysis showed that the regenerated tendons were composed of collagen types I and type III fibers. The tensile stiffness and modulus of group I were 87 and 62.6% of normal tendon, respectively, whereas those of group II were about 56.4 and 52.9% of normal tendon, respectively. These results suggest that the knitted PLGA biodegradable scaffold loaded with allogeneic bone marrow stromal cells has the potential to regenerate and repair gap defect of Achilles tendon and to effectively restore structure and function.     

肿瘤坏死因子α拮抗剂对应力屏蔽导致的跟腱挛缩形态学影响

背景：跟腱应力屏蔽后肿瘤坏死因子α明显升高,应用肿瘤坏死因子α拮抗剂干预肿瘤坏死因子α的作用是否会干预跟腱挛缩尚不清楚。 目的：通过观察重组人Ⅱ型肿瘤坏死因子受体-抗体融合蛋白(益赛普)干预应力屏蔽后大鼠跟腱形态学变化,了解肿瘤坏死因子α在肌腱挛缩中的影响及肿瘤坏死因子α拮抗剂对肌腱挛缩的干预作用。 方法：20只健康雄性SD大鼠左后肢行跟腱应力屏蔽后随机数字表法均分为实验组和模型组,两组中随机各抽取5只大鼠以右后肢为正常对照组。建模后即刻实验组大鼠使用0.6 mg/kg重组人Ⅱ型肿瘤坏死因子受体-抗体融合蛋白、模型组使用1 mL磷酸缓冲盐溶液于大鼠皮下注射,后根据重组人Ⅱ型肿瘤坏死因子受体-抗体融合蛋白半衰期两组分别再注射3次,干预2周时大体下及透射电镜下观察跟腱形态学改变。 结果与结论：大体观察实验组跟腱明显比模型组细小、光滑,但较正常对照组粗。电镜下模型组胶原纤维束较实验组组疏松、紊乱;实验组横切面和纵切面均与正常对照组差异无显著性意义。说明,在2周时,肿瘤坏死因子α拮抗剂能明显预防应力屏蔽所致的肌腱挛缩。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程全文链接：     

早期主动活动对肌腱缝合强度影响的研究

目的：本实验采用反复牵张肌腱的生物力学测定方法对临床常用的3种屈肌腱缝合进行研究，以评价早期主动活动对肌腱缝合强度的影响。方法：取24只猪后足作为实验对象并分为3组，于Ⅱ区切断第2趾深屈肌腱后分别行改良Kessler法、Silfverskiold法及Tang法缝合，使用Instron反复牵引张屈肌腱10次，记录第1次至第10次的牵引功耗，求出功耗衰减率及功耗衰减减方程。第11次牵引拉肌腱直至断裂，记录功耗。结果：Tang法的第1次牵引功耗最大，Silfverskiold法大于Kessler法，第10次牵引功耗上Tang法与Silfverskiold法间，Silfverskiold与Kessler法间均无统计学差异，经反复牵引10次后，3种缝合方法的牵引功能都有一半以上的衰减，Tang法的牵引功耗衰减率与Silfverskiold法相近，Kessler法最小，结论：3种肌腱缝合方法在反复牵引拉功耗减少，减少程度依Kessler,Silfverskiold,Tang法递增，提示一定程度的主动活动能提高肌腱抗张能力。     

Weft-knitted silk-poly(lactide-co-glycolide) mesh scaffold combined with collagen matrix and seeded with mesenchymal stem cells for rabbit Achilles tendon repair

Abstract

Natural silk fibroin fiber scaffolds have excellent mechanical properties, but degrade slowly. In this study, we used poly(lactide-co-glycolide) (PLGA, 10:90) fibers to adjust the overall degradation rate of the scaffolds and filled them with collagen to reserve space for cell growth. Silk fibroin-PLGA (36:64) mesh scaffolds were prepared using weft-knitting, filled with type I collagen, and incubated with rabbit autologous bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSCs). These scaffold–cells composites were implanted into rabbit Achilles tendon defects. At 16 weeks after implantation, morphological and histological observations showed formation of tendon-like tissues that expressed type I collagen mRNA and a uniformly dense distribution of collagen fibers. The maximum load of the regenerated Achilles tendon was 58.32% of normal Achilles tendon, which was significantly higher than control group without MSCs. These findings suggest that it is feasible to construct tissue engineered tendon using weft-knitted silk fibroin-PLGA fiber mesh/collagen matrix seeded with MSCs for rabbit Achilles tendon defect repair.