兔陈旧性关节软骨缺损模型的制备

背景:临床所见的骨性关节炎的软骨缺损大多为不规则的、深至软骨下的陈旧性骨缺损,但目前关节软骨缺损动物模型多为新鲜骨缺损.目的:观察制动时间和缺损大小对兔关节软骨陈旧性缺损的影响.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2004-04/2006-05在南方医科大学创伤骨科组织工程实验室完成.材料:6周龄新西兰大白兔6只,随机分为6,12周观测组两组,每组3只 6侧膝关节.干预:无菌操作下显露两侧股骨髁关节面,用牙科钻打圆形孔,每孔直径4 mm,深度约3 mm,达软骨下骨,术毕下肢固定,笼中自由喂养,后膝伸直位制动12周复制的膝关节陈旧性软骨缺损模型.主要观察指标:制动6,12周模型取出关节软骨缺损区标本进行大体观察和组织学切片观察.结果:6只兔均进入结果分析.兔关节软骨及周围组织情况:12周时炎症反应较6周轻,纤维瘢痕化较6周明显;12周时出现增生性改变,尤其是关节周围的肌腱、关节囊、韧带、滑囊等结缔组织较6周时更易形成瘢痕、粘连、纤维化等陈旧性损伤组织学改变.12周后可见自行修复不完全,缺损明显.结论:构建的兔后膝股骨髁关节面软骨缺损直径4 mm,深度约3 mm,达软骨下骨,符合实验要求,适用于骨性关节炎的基础实验.     

免陈旧性关节软骨缺损模型的制备

背景：临床所见的骨性关节炎的软骨缺损大多为不规则的、深至软骨下的陈旧性骨缺损，但目前关节软骨缺损动物模型多为新鲜骨缺损。目的：观察制动时间和缺损大小对兔关节软骨陈旧性缺损的影响。设计、时间及地点：随机对照动物实验，于2004-04／2006-05在南方医科大学创伤骨科组织工程实验室完成。材料：6周龄新西兰大白兔6只，随机分为6，12周观测组两组，每组3只6侧膝关节。干预：无菌操作下显碌露两侧股骨髁关节面，用牙科钻打圆形孔，每孔直径4mm，深度约3mm，达软骨下骨，术毕下肢固定，笼中自由喂养，后膝伸直位制动12周复制的膝关节陈旧性软骨缺损模型。主要观察指标：制动6，12周模型取出关节软骨缺损区标本进行大体观察和组织学切片观察。结果：6只兔均进入结果分析。兔关节软骨及周围组织情况：12周时炎症反应较6周轻，纤维瘢痕化较6周明显：12周时出现增生性改变，尤其是关节周围的肌腱、关节囊、韧带、滑囊等结缔组织较6周时更易形成瘢痕、粘连、纤维化等陈旧性损伤组织学改变。12周后可见自行修复不完全，缺损明显。结论：构建的兔后膝股骨髁关节面软骨缺损直径4mm，深度约3mm，达软骨下骨，符合实验要求，适用于骨性关节炎的基础实验。     

家兔膝关节骨关节炎动物模型的建立

【目的】建立一个与人膝关节软骨损伤伴半月板损伤相似的骨关节炎的动物模型。【方法】通过在家兔后腿膝关节的股骨内髁关节面部位用骨钻造成其关节软骨的损伤,同时切除半月板。以后按一定时间取出其股骨髁,用内眼、光镜及电镜观察破损部软骨修复情况。【结果】家兔后腿膝关节股骨内髁关节面的关节软骨损伤后,有纤维软骨修复,但无透明软骨出现。与人膝关节软骨损伤后的修复情况相似。【结论】实验性兔关节面软骨损伤的病理变化机制,可作为研究人膝关节损伤致骨关节炎的动物模型。     

基质金属蛋白酶和胶原在创伤关节软骨组织中的表达

背景:研究发现,基质金属蛋白酶和胶原参与关节软骨组织机体生理重建及病理破坏.目的:观察膝关节骨软骨缺损及表面软骨缺损动物模型关节软骨组织中胶原及基质金属蛋白酶的表达变化.方法:雌性SD大鼠48只随机分为3组:骨软骨缺损组在双膝关节制作骨软骨缺损模型,表面缺损组在双膝关节制作表面软骨缺损,对照组双膝关节制作关节囊切开.分别于术后4、8、12周取股骨髁标本,行苏木精-伊红染色,免疫组化检测Ⅰ型胶原、Ⅱ型胶原、基质金属蛋白酶3的表达.结果与结论:骨软骨缺损组术后4周缺损中有少量新生组织生成,8及12周可见到纤维组织填充,修复组织细胞外基质Ⅰ型胶原免疫组化染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阴性,关节软骨组织中基质金属蛋白酶3表达增高.表面缺损组表面软骨缺损4及8周未见修复迹象,12周可见微量纤维组织填充,细胞外基质Ⅰ型胶原免疫组化染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阴性,术后表面缺损组关节软骨组织基质金属蛋白酶3表达增高.对照组关节软骨组织Ⅰ型胶原免疫组化染色阴性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性,基质金属蛋白酶3低表达,无形态学异常改变.说明机械性损伤可以导致关节软骨细胞外基质成分发生改变,丧失其原有的生物学特性而退变,基质金属蛋白酶3在损伤后的软骨组织中表达增高,使细胞外基质的降解增加,是导致关节软骨退变的重要因素.     

Ⅱ型胶原海绵填充材料修复兔关节软骨缺损

背景修复关节软骨缺损一直是骨科医师致力解决的难题,以前采用自体软骨膜、骨膜或异体骨软骨片移植,但存在供体来源有限、固定困难,以及出现软骨内骨化、软骨下骨与修复性软骨的分层现象等.Ⅱ型胶原是软骨基质的主要成分,对关节软骨缺损的修复应有一定的作用.目的探讨Ⅱ型胶原海绵对修复关节软骨缺损的效果.设计随机对照的实验研究.地点和材料实验地点为广州市创伤外科研究所.材料普通级成年雄性纯种新西兰兔24只48膝,体质量(2.29±0.25)kg,标准饲料分笼喂养.干预在股骨滑车面钻孔为直径5 mm、深3 mm的全层关节软骨缺损,按随机数分为填充组(左膝关节缺损部位植入Ⅱ型胶原海绵)和对照组(右膝关节缺损部位作为空白对照).主要观察指标术后12周内,每双数周对缺损修复情况行大体形态和组织学观察.结果10～12周,对照组缺损区由白色、质软、按压无阻抗的组织修复,修复组织仍低于周围关节面,边界仍清晰可辨,组织学以类似炎症反应的机制修复缺损,最终以透明变性的纤维组织的增生来填补缺损部位;填充组缺损区由半透明状、质韧光滑有光泽,按压有阻抗并有弹性的组织修复,修复组织与周围软骨外形上已基本相似,不易区分,组织学未见有炎症反应的过程,内骨组织和软骨组织增生活跃,并可见大量类骨组织和骨小梁形成,新生软骨和周围软骨组织融合,并与周围组织连接.Ⅱ型胶原对关节软骨缺损的修复有明显的促进作用,修复结果接近正常软骨.结论自行研制的高纯度Ⅱ型胶原海绵,对关节软骨缺损具有良好的促进修复作用,且组织相容性好,无明显的毒副作用.     

应用生物蛋白胶与胚胎软骨细胞混合移植修复兔膝关节实验性软骨缺损区

背景应用异体软骨细胞移植修复关节软骨缺损的研究较多,但其可引起免疫反应.由于胚胎细胞具有较低的抗原性和较强的增殖能力,期望其能为组织工程研究与应用开辟新的载体材料.目的采用兔胚胎软骨细胞培养移植修复关节软骨缺损,并对其组织形态学进行观察.设计随机分组观察对比实验.单位广西医科大学组织胚胎学试验室.材料孕4周新西兰大白兔1只;成年新西兰大白兔24只,雌雄不限,体质量2～2.5 kg .方法实验于2000-12/2002-06在广西医科大学组织胚胎学试验室完成.在成兔股骨内侧髁作关节软骨缺损模型,实验组采用生物蛋白胶与胚胎软骨细胞相混后,植入兔膝关节实验性软骨缺损区,对照组不做任何处理或单纯用生物蛋白胶移植修补,分别于术后4,8,12周观察关节软骨缺损修复的情况,并按改良Pineda方法对其进行组织学评分,标准为细胞形态、基质染色、表面平整、软骨厚度、宿主结合5项,0分表示正常,分值越高表示改变越严重.主要观察指标①兔膝关节标本大体观察结果.②兔膝关节标本组织学观察结果.③关节软骨组织学半定量计分结果.④关节软骨缺损修复区进行疗效评价结果.结果24只兔均进入结果分析.①兔膝关节标本大体观察结果胚胎软骨细胞+纤维蛋白封闭剂组缺损区颜色接近正常软骨,质韧弹性好,与周围软骨界限消失;纤维蛋白封闭剂组与未处理组始终未愈合,但创面略小,有白色纤维组织充填.②兔膝关节标本组织学观察结果胚胎软骨细胞+纤维蛋白封闭剂组优势组织为透明样软骨,深方为骨组织,表面略凸或平整,基质着色正常,与周围软骨完全结合分界不清,组织中未发现淋巴细胞浸润;纤维蛋白封闭剂组与未处理组为纤维组织,部分有残留明显的凹陷性瘢痕,与周围组织接合或部分接合.③关节软骨组织学半定量计分结果按改良自Pineda方法,12周胚胎软骨细胞+纤维蛋白封闭剂组评分显著低于纤维蛋白封闭剂组和未处理组[(0.50±0.76),(7.88±1.13),(8.13±1.36)分,P＜0.05],而单纯用纤维蛋白封闭剂修补组在4周与未处理组比较有显著性差异(P＜0.05),在8,12周则无差异.④关节软骨缺损修复区进行疗效评价结果12周时胚胎软骨细胞+纤维蛋白封闭剂组完全修复8膝,纤维蛋白封闭剂组不完全修复1膝,未修复7膝,未处理组未修复8膝.结论胚胎软骨细胞移植组所产生的修复组织接近正常软骨组织,明显优于纤维蛋白封闭剂组和未处理组,该方法作为关节软骨缺损修复是可行的.     

应用生物蛋白胶与胚胎软骨细胞混合移植修复兔膝关节实验性软骨缺损区

背景：应用异体软骨细胞移植修复关节软骨缺损的研究较多,但其可引起免疫反应.由于胚胎细胞具有较低的抗原性和较强的增殖能力,期望其能为组织工程研究与应用开辟新的载体材料.目的：采用兔胚胎软骨细胞培养移植修复关节软骨缺损,并对其组织形态学进行观察.设计：随机分组观察对比实验.单位：广西医科大学组织胚胎学试验室.材料：孕4周新西兰大白兔1只;成年新西兰大白兔24只,雌雄不限,体质量2～2.5 kg .方法：实验于2000-12/2002-06在广西医科大学组织胚胎学试验室完成.在成兔股骨内侧髁作关节软骨缺损模型,实验组采用生物蛋白胶与胚胎软骨细胞相混后,植入兔膝关节实验性软骨缺损区,对照组不做任何处理或单纯用生物蛋白胶移植修补,分别于术后4,8,12周观察关节软骨缺损修复的情况,并按改良Pineda方法对其进行组织学评分,标准为细胞形态、基质染色、表面平整、软骨厚度、宿主结合5项,0分表示正常,分值越高表示改变越严重.主要观察指标：①兔膝关节标本大体观察结果.②兔膝关节标本组织学观察结果.③关节软骨组织学半定量计分结果.④关节软骨缺损修复区进行疗效评价结果.结果：24只兔均进入结果分析.①兔膝关节标本大体观察结果：胚胎软骨细胞＋纤维蛋白封闭剂组缺损区颜色接近正常软骨,质韧弹性好,与周围软骨界限消失;纤维蛋白封闭剂组与未处理组始终未愈合,但创面略小,有白色纤维组织充填.②兔膝关节标本组织学观察结果：胚胎软骨细胞＋纤维蛋白封闭剂组优势组织为透明样软骨,深方为骨组织,表面略凸或平整,基质着色正常,与周围软骨完全结合分界不清,组织中未发现淋巴细胞浸润;纤维蛋白封闭剂组与未处理组为纤维组织,部分有残留明显的凹陷性瘢痕,与周围组织接合或部分接合.③关节软骨组织学半定量计分结果：按改良自Pineda方法,12周胚胎软骨细胞＋纤维蛋白封闭剂组评分显著低于纤维蛋白封闭剂组和未处理组[（0.50&;#177;0.76）,（7.88&;#177;1.13）,（8.13&;#177;1.36）分,P＜0.05],而单纯用纤维蛋白封闭剂修补组在4周与未处理组比较有显著性差异（P＜0.05）,在8,12周则无差异.④关节软骨缺损修复区进行疗效评价结果：12周时胚胎软骨细胞＋纤维蛋白封闭剂组完全修复8膝,纤维蛋白封闭剂组不完全修复1膝,未修复7膝,未处理组未修复8膝.结论：胚胎软骨细胞移植组所产生的修复组织接近正常软骨组织,明显优于纤维蛋白封闭剂组和未处理组,该方法作为关节软骨缺损修复是可行的.     

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.     

点种法移植软骨细胞修复关节软骨缺损

背景:生物性的重建虽能达到修复缺损,重建关节面的目的,但功能上难以与正常软骨一致。应用可降解的聚合物把移植的软骨细胞包埋起来进行移植,可能获得真正意义上的透明软骨。目的:观察以同种异体兔软骨细胞胶原包埋后,点种法移植软骨细胞修复关节软骨缺损的效果。方法:新西兰纯种兔制备膝关节全层软骨缺损后分为3组:分别进行胶原包埋软骨细胞点种法移植、单纯软骨细胞点种法移植和仅在大面积软骨缺损的软骨下钻孔。结果与结论:术后2,4,12,24周观察组织学动态变化,发现胶原包埋软骨细胞点种法移植组能获得透明软骨修复,而软骨细胞点种法组和单纯软骨下骨钻孔组缺损区仅为纤维组织填充,并且胶原包埋软骨细胞点种法移植组兔各期平均组织学和组织化学得分均高于其他两组(P<0.01)。说明胶原包埋点种法软骨细胞移植能获得透明软骨修复,尤其适用于大面积软骨缺损。     

聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物修复髌股关节软骨缺损

背景:传统的方法修复软骨损伤,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,根据需要调节降解速度等性能,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,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,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,侧18膝植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物,18膝造成缺损后留作空白对照.术后4,,12,4,6,8周取材,大体及组织学观察,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,骨细胞分布较均一,泽与正常软骨相似,正常软骨界限消失,面细胞平行于关节面,层细胞排列紊乱,胞呈团状,质异染广泛,骨下骨形成及潮线恢复正常,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,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,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,有良好的应用前景.