组织工程软骨与柚皮苷联合修复兔膝关节软骨缺损的组织学证实

背景：目前临床上虽有多种方法用于治疗软骨缺损,但没有从根本上解决关节软骨缺损修复问题。 目的：通过组织学研究进一步评价柚皮苷结合组织工程软骨修复兔关节软骨缺损的效果。 方法：取兔骨髓间充质干细胞体外增殖后,复合于改建后的脱细胞真皮基质载体上,制成组织工程软骨,植入到兔膝关节软骨缺损,并以柚皮苷汤灌胃,于 4,8周后分别对修复组织进行苏木精-伊红、Masson三色染色、甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原染色、Ⅹ型胶原染色等组织学检查。 结果与结论：术后8周, 柚皮苷结合干细胞复合体组缺损处修复组织变成乳白色,半透明光滑组织,缺损修复组织与周围正常软骨已基本难区分,表面光滑。组织学检查发现修复缺损处基本为新生软骨填充。结果证实,柚皮苷结合组织工程软骨能提高家兔膝关节软骨缺损的修复质量。 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：     

脱钙骨基质与骨髓间充质干细胞共培养关节腔内的成软骨活性

背景：将骨髓间充质干细胞附着到支架材料上再植入关节软骨缺损处,细胞不但不消失,而且可形成新的软骨。 目的：观察同种异体脱钙骨基质与骨髓间充质干细胞共培养在关节内的成软骨活性。 方法：在54只青紫蓝兔单侧膝关节制作关节软骨全层缺损模型,随机分组：实验组在缺损处植入自体骨髓间充质干细胞与同种异体脱钙骨基质复合物,对照组缺损处仅植入同种异体脱钙骨基质,空白对照组未植入任何物质。 结果与结论：植入后12周,实验组缺损处修复组织呈软骨样,表面光滑平坦,与周围软骨整合的软骨细胞更为成熟,修复组织与软骨下骨结合牢固;修复组织的细胞为透明软骨样细胞,柱状排列,Ⅱ型胶原染色阳性,与周围软骨及软骨下骨整合良好,且实验组组织学评分优于对照组和空白对照组 (P < 0.01)。对照组缺损处修复组织呈纤维样,与周围软骨未结合,空白对照组缺损区无修复组织,两组均无Ⅱ型胶原染色阳性表达。表明同种异体脱钙骨基质与骨髓间充质干细胞共培养后植入膝关节可形成软骨样组织,有效修复关节软骨缺损。     

Ⅰ/Ⅲ型胶原膜联合自体骨髓间充质干细胞修复兔膝关节软骨缺损

背景：研究表明Ⅰ型胶原和Ⅲ型胶原都有利于骨髓间充质干细胞的黏附、增殖和分化。 目的：观察Ⅰ/Ⅲ型胶原膜联合自体骨髓间充质干细胞修复兔膝关节软骨缺损的可行性。 方法：取24只新西兰大白兔制作双膝股骨滑车直径3.8 mm、深2 mm关节软骨缺损模型,分为2组：实验组缺损区植入Ⅰ/Ⅲ型胶原膜-自体骨髓间充质干细胞复合物,对照组缺损区植入单纯Ⅰ/Ⅲ型胶原膜。 结果与结论：膝关节股骨标本组织学染色显示,实验组植入8周时为类透明软骨修复,12周时接近于正常软骨;对照组植入8周时以纤维样组织修复为主,12周时为纤维软骨修复。实验组植入后8,12周组织学评分均明显高于对照组(P < 0.001)。表明运用Ⅰ/Ⅲ型胶原膜-自体骨髓间充质干细胞复合物可修复关节软骨缺损。     

丝素蛋白-壳聚糖支架复合骨髓间充质干细胞体内构建组织工程化软骨的生物相容性

文题释义： 生物相容性：是指生命体组织对非活性材料产生的一种性能,一般是指材料与宿主之间的相容性,包括组织相容性和血液相容性。 检测相容性的方法：是将支架材料与种子细胞在体外共培养,检测支架毒性、细胞活性、细胞增殖及细胞与支架的黏附情况等指标,该方法具有客观性强、可重复性强、影响因素相对简单及敏感性高等特点。 背景：课题组前期的研究中发现,丝素蛋白-壳聚糖支架材料复合诱导后骨髓间充质干细胞在兔体内能修复缺损的软骨组织,但对于该组织工程化软骨组织的生物相容性还未进一步研究。 目的：研究丝素蛋白-壳聚糖支架材料复合骨髓间充质干细胞在体内构建组织工程化软骨的生物相容性。 方法：使用丝素蛋白-壳聚糖按1∶1比例混合制备三维支架材料,提取兔骨髓间充质干细胞,将诱导后的骨髓间充质干细胞与丝素蛋白-壳聚糖支架构建修复体,再将修复体移植到兔关节软骨缺损模型中修复软骨组织。实验分为3组,实验组植入诱导后骨髓间充质干细胞+丝素蛋白-壳聚糖支架,对照组植入丝素蛋白-壳聚糖支架干预,空白组未植入修复体。 结果与结论：①实验成功制备丝素蛋白-壳聚糖三维支架材料及提取骨髓间充质干细胞,并构建软骨缺损的修复体,将修复体植入兔体内能成功修复缺损的软骨组织;②建模后2,4,8,12周,3组血常规、降钙素原、血沉、C-反应蛋白结果提示无明显的全身感染征象,3组血常规及肝肾功能各时间段比较差异无显著性意义(P > 0.05);③一般观察、苏木精-伊红染色及扫描电镜观察：建模后12周,相比其他两组,实验组软骨缺损已修复,支架材料已吸收,修复组织周围未见炎性细胞,修复组织已正常组织整合良好;④结果证实,丝素蛋白-壳聚糖支架复合骨髓间充质干细胞在体内构建的组织工程化软骨具有良好的生物相容性。 ORCID: 0000-0002-8139-1175(佘荣峰) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

壳聚糖-胶原凝胶复合骨髓间充质干细胞修复兔关节软骨缺损的组织学变化

背景:大块软骨损伤目前临床上尚无方法治疗,干细胞技术出现后为解决这一难题提供了理论支持。采用新型的支架材料"壳聚糖-胶原蛋白"结合干细胞诱导分化移植给动物模型是一种较新的尝试。目的:观察壳聚糖-胶原凝胶复合骨髓间充质干细胞修复兔关节软骨缺损的组织学变化。方法:体外培养扩增兔骨髓间充质干细胞。采用软骨诱导分化培养基对P2代细胞进行成软骨诱导。同时制备"壳聚糖-胶原蛋白"支架和兔关节软骨缺损模型。缺损用含有骨髓间充质干细胞的壳聚糖-胶原凝胶填充,另一条关节用没有细胞的支架或不做处理。其中12个关节作为实验组(接受骨髓间充质干细胞+支架),8个关节作为空白对照组(不做处理),8个关节作为单纯支架组(未植入细胞)。造模后于2,4,8,16周进行组织学评分并处死动物行组织学染色。结果与结论:造模后16周移植的细胞一致分化为软骨细胞,大部分软骨缺损区被新生软骨修复,组织学评分实验组关节修复良好。提示应用骨髓间充质干细胞结合"壳聚糖-胶原蛋白"复合物可以修复关节软骨缺损。     

骨髓间充质干细胞与同种异体脱钙骨基质组合生长因子诱导向软骨细胞分化

背景：用组织工程学方法高质量修复关节软骨缺损并达到很好的远期疗效目前尚无定论。鉴于此,课题组提出“同种异体骨髓间充质干细胞关节腔内定向培养组织工程软骨”的实验设技。 目的：同种异体脱钙骨基质组合转化生长因子β1和胰岛素样生长因子Ⅰ诱导骨髓间充质干细胞向软骨分化的能力,同时探索其在关节腔内培养促进向关节软骨定向分化的方法。 方法：分离兔骨髓间充质干细胞并行体外培养,分为两组：实验组DMEM培养液中加入转化生长因子β1和胰岛素样生长因子Ⅰ,对照组中未加入诱导因子。比较两组细胞的增殖情况和成软骨分化情况。制备同种异体脱钙骨基质支架材料,实验组骨髓间充质干细胞负载到同种异体脱钙骨基质中,构建组织工程软骨复合体,取另2只兔的腰背筋膜包裹后缝合固定到30只兔膝关节腔内行腔内培养。分别于植入后4,8,12周各取10只标本进行组织学切片观察及Ⅱ型胶原免疫组织化学观测,并对结果进行分析。 结果与结论：实验组中骨髓间充质干细胞集落形成效率明显高于对照组(u=3.326,P < 0.01)。实验组细胞爬片做Ⅱ型胶原免疫组化检测呈阳性,对照组未见阳性细胞。组织工程复合体在腔内培养12周后,苏木精-伊红染色见大量软骨细胞增生,胞核染色呈蓝色;甲苯胺蓝染色见软骨细胞成串排列,大量软骨陷窝形成,周围大量基质包绕;Ⅱ型胶原免疫组织化学反应见细胞外基质中出现大量棕黄色颗粒,Ⅱ型胶原染色强阳性。提示转化生长因子β1和胰岛素样生长因子Ⅰ可显著促进骨髓间充质干细胞增殖和成软骨分化,骨髓间充质干细胞与同种异体脱钙骨基质结合后可在关节腔内成功培养出组织工程软骨。同种异体脱钙骨基质符合组织工程软骨支架材料的基本要求。     

透明质酸钠复合外周血间充质干细胞修复软骨缺损

背景：近几年外周血来源的间充质干细胞被重视,但并未见应用其修复软骨缺损的报道。 目的：将动员后外周血来源的间充质干细胞与透明质酸钠复合后注入关节腔内,探讨修复关节软骨缺损的可行性。 方法：联合应用干细胞因子及粒细胞集落刺激因子动员2月龄兔,取外周血后分离间充质干细胞,进行原代及传代细胞培养。以透明质酸钠为细胞载体材料,将它与第3代间充质干细胞混合制成细胞混悬液。于3月龄兔双膝关节股骨内外髁负重区制造软骨缺损区,随机选取10只以左膝为实验组,术后1周关节腔内注射含透明质酸钠的细胞悬液0.5 mL,右膝为透明质酸钠对照组,注射透明质酸钠0.5 mL,其余5只作为生理盐水对照组,每周1次,连续3次。治疗后12周时处死取材,观察缺损处修复情况、新生组织类型及有无免疫反应。 结果与结论：①兔外周血中分离培养的间充质干细胞与骨髓来源的形态相似,能够进行原代培养。②膝关节内注射外周血间充质干细胞与透明质酸钠的混悬液后未见红肿等现象发生,关节活动良好。③治疗后12周时,实验组部分缺损区基本被软骨样组织填满,表面较平整光滑。但部分边界尚可见,浅层纤维化较明显。实验组的修复效果明显优于透明质酸钠对照组及生理盐水对照组。说明动员后外周血间充质干细胞与透明质酸钠的混悬液短期内对关节软骨缺损具有一定的修复作用。     

骨髓间充质干细胞复合多肽凝胶及成软骨生成因子修复兔关节软骨缺损

背景：多肽水凝胶因为其具有良好的可塑型性,能够与损伤部位很好的无缝隙结合,所以采用该材料作为支架是骨、软骨组织工程中一种可行的探索。 目的：骨髓间充质干细胞联合新型可注射多肽凝胶及成软骨生成因子修复兔关节软骨缺损,观察其修复效果。 方法：首先分离培养兔骨髓间充质干细胞,兔左侧膝关节处制备直径5 mm,深3 mm的全层骨-软骨缺损模型;右侧造模后空置作为对照。实验分为3组,单纯自组装多肽凝胶移植组,自组装多肽凝胶+成软骨因子组和自组装多肽凝胶+成软骨因子+骨髓间充质干细胞组。采用的成软骨因子包括转化生长因子β1,地塞米松和胰岛素样生长因子1,三者混合后加入到自组装多肽凝胶或骨髓间充质干细胞中。于处理后12周时处死动物行大体及组织学观察、X射线摄片、免疫组织化学法进行组织学评分评估修复情况。 结果与结论：单纯自组装多肽凝胶移植在12周后显示出非常好的修复效果,可见番红O染色,Ⅱ型胶原蛋白免疫组织化学染色强度以及组织学评分明显高于其他组(P < 0.05)。自组装多肽凝胶+成软骨因子组修复效果较好,与自组装多肽凝胶组相似,但其修复区域蛋白聚糖表达比对照组明显升高(P < 0.01)。自组装多肽凝胶+成软骨因子+骨髓间充质干细胞组修复效果不佳,12周未能完全修复缺损区域,与单纯自组装多肽凝胶组比较骨赘的形成有所增加。结果表明,单纯自组装多肽凝胶能够在原位修复骨软骨缺损并促进软骨修复,提示以自组装多肽凝胶支架移植有望提高目前修复软骨缺损的效果。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

定向诱导骨关节炎患者骨髓间充质干细胞向软骨细胞的分化

背景：近年来有关影响软骨和软骨下骨组织再生的炎症因子、生长因子以及力学负荷已有许多报道,但对骨关节炎整体发生机制还欠缺全面地了解。 目的：探讨骨关节炎患者骨髓间充质干细胞功能状态与病情进展的相关性。 方法：抽取股骨颈骨折患者、轻度及重度骨性关节患者股骨骨髓,贴壁法分离培养出骨髓间充质干细胞,采用CCK-8法检测各组患者骨髓间充质干细胞的增殖能力,取第3代骨髓间充质干细胞成软骨诱导培养2周后进行甲苯胺蓝染色。 结果与结论：从各组患者骨髓中均培养出骨髓间充质干细胞,对照组细胞的增殖能力明显高于轻度骨性关节炎组、重度骨性关节炎组;成软骨诱导分化后骨髓间充质干细胞形态发生明显改变,由长梭形逐渐变为类圆形或多角形,核浆比例明显减小,诱导细胞甲苯胺蓝染色阳性。重度骨性关节炎组诱导出的软骨细胞的数量少于对照组,但细胞形态差异不大。结果表明骨性关节炎的发生与自身的骨髓间质干细胞的功能形态呈现负相关趋势。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

不同来源骨髓间充质干细胞的体内成软骨

背景：骨髓间充质干细胞经体外诱导后可修复软骨缺损,但目前采用的种子细胞多来源于自体或同种异体。 目的：观察同种异体及异种来源的骨髓间充质干细胞诱导成软骨后修复喉软骨缺损的效果。 方法：分别取人胚胎骨髓间充质干细胞和刚出生兔骨髓间充质干细胞的第3代细胞种植于聚乳酸-羟基乙酸共聚物生物支架上,并加入转化生长因子β1和软骨形态发生蛋白诱导成软骨细胞。将两种细胞体系植入新西兰白兔体内,并于植入后4,8周取材行大体、组织学观察。 结果与结论：植入后4,8周人胚胎骨髓间充质干细胞和兔骨髓间充质干细胞均有新生组织填充,经组织学观察大部分为软骨细胞,分泌软骨细胞基质糖胺聚糖和Ⅱ型胶原,且两种细胞支架复合物所生成的软骨细胞数大致相同,并无明显的免疫排斥反应。提示异种来源的骨髓间充质干细胞复合聚乳酸-羟基乙酸共聚物在转化生长因子β1和软骨形态发生蛋白联合诱导下所得的组织工程化软骨,与同种来源的骨髓间充质干细胞所获得的组织工程化软骨修复喉软骨缺损具有可比性。     

Local changes in proteoglycan synthesis during culture are different for normal and osteoarthritic cartilage.

Proteoglycan synthesis of mild-to-moderate osteoarthritic human knee cartilage was compared with that of normal cartilage of the same donor. Immediately after cartilage was obtained, the synthesis rate of proteoglycans was higher for osteoarthritic cartilage than for normal cartilage. Proteoglycan synthesis was then located, for both normal and osteoarthritic cartilage, in the middle and deep zone. However, after 4 days of culture, proteoglycan synthesis rate was higher for normal cartilage than for osteoarthritic cartilage. The reason for this transition from a lower to a higher proteoglycan synthesis rate was a strong increase in the proteoglycan synthesis in the superficial zone of normal cartilage. This was not observed for the osteoarthritic cartilage. The chondrocytes in the superficial zone of osteoarthritic cartilage, in contrast to normal cartilage, were mainly joined in cell clusters and proliferating. This may explain their inability to contribute to proteoglycan synthesis.     

滚压载荷下成年和幼年软骨的棘轮行为

文题释义： 非接触数字相关技术：非接触式测量方法以前主要有光学式和气动式两种,实验采用光学式图像采集系统。图像测量技术作为一种新兴的非接触测量方法有着独特的优越性,它通过把被测对象的图像作为检测和传递信息的手段,从图像中提取有用信息进而获得待测参数,研究通过图像采集点的坐标变化从而计算出受载前后软骨的应变。 棘轮效应：材料受到拉伸或压缩时,如果力大于材料的屈服强度,那么材料就会发生塑性变形。在非对称应力控制循环加载下,材料反向变形大小就会小于初始变形,进而产生了残余应变,如此反复而产生的沿应力方向上塑性变形累积的现象,这种现象即称为棘轮效应。 背景：国内外学者对关节软骨在不同力学环境及循环压缩载荷下的受力情况做了不少研究,但均集中在循环压缩载荷对软骨的作用,有关软骨年龄因素对软骨力学特性影响的研究和软骨在复杂受力环境下的特性研究不深入。                                                      目的：研究不同滚压载荷条件对成年和幼年关节软骨棘轮行为的影响。 方法：以成年猪股骨软骨和幼年猪股骨软骨为实验对象,在不同实验条件下(压缩量：10%,20%,30%;滚压速率：1.66,3.44,6.68 mm/s;缺损宽度：1,2,4 mm)采用滚压加载装置施加载荷,同时使用非接触数字相关技术对加载过程中的试样进行图像采集,通过分析处理图像,研究循环滚压载荷作用下成年及幼年关节软骨的棘轮行为。 结果与结论：①在滚压载荷下,随着滚压循环载荷的进行,成年软骨和幼年软骨的棘轮应变都呈现先快速增加后缓慢增加的趋势;②随着压缩量的增加,成年软骨和幼年软骨的棘轮应变都增加;在相同压缩量下,幼年软骨的棘轮应变大于成年软骨,并且他们的棘轮应变沿着软骨深度从表层到深层逐渐降低;③随着滚压速率的增加,成年软骨和幼年软骨的棘轮应变减小;④1 mm微型缺损关节软骨的棘轮应变数值和趋势与完整无缺损软骨大致相同。在2,4 mm缺损状态下,缺损软骨的棘轮应变值均比同样条件下完整软骨的棘轮应变值要高。 ORCID: 0000-0003-3586-1073(李凯);0000-0002-7288-6686(高丽兰) 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     

Vascularization and cartilage mineralization of the thyroid cartilage of Munich minipigs and domestic pigs

Thyroid cartilages of Munich minipigs and domestic pigs were investigated by polychrome sequential labeling, radiography, intravascular injections, histologic examination and scanning electron microscopy in order to gain further insight into the process of vascularization and cartilage mineralization. The relationship between vascularization and cartilage mineralization has only been studied in chondroepiphyses of long bones. Vessels branch off the perichondrial vascular network and enter parts of the thyroid cartilage with a large transverse diameter. Cartilage canals, which are perichondral invaginations, contain an arteriole, a venule, a capillary network and connective tissue. The capillaries form a glomerulus-like structure deep in the matrix of the cartilage. Neighbouring cartilage canals do not display any anastomoses. Cartilage mineralization occurs in large areas of the thyroid cartilage. It is only found in the interterritorial extracellular matrix. Mineralization of the cartilage is evident in areas supplied with cartilage canals as well as in non-supplied areas. Mineralized interterritorial matrix is composed of circular structures of different sizes fusing to form plaques. In scanning electron microscopy circular structures appear as globules. It is possible to visualize the dynamic process of cartilage mineralization with polychrome sequential labeling; it proceeds up to 4 μm per week. Distribution of cartilage canals reveals their nutritional role for the cartilage. According to investigations in chondroepiphyses, cartilage mineralization starts adjacent to the glomerular end of cartilage canals. In contrast, no correlation between cartilage vascularization and the beginning of cartilage mineralization of the thyroid cartilage of Munich minipigs and of domestic pigs has been found.     

Destructive cartilage loss in the joints of adult male broiler breeding fowls

Patterns of destructive cartilage loss were studied in 60 male broiler breeding fowls. All showed destructive lesions in their hip or intertarsal joints and were between 18 and 62 weeks old when killed. Although surface regressive changes in articular cartilage were common, deep fibrillation, as seen in human and mammalian osteoarthrosis, was not identified. This difference probably reflects the more fibrous nature of articular cartilage in birds, but a number of similarities to hyaline cartilage degeneration were noted. Destructive cartilage loss resulted from partial or full thickness detachment of uncalcified cartilage. Clefts in deep cartilage preceded segmental detachment and occurred in cartilage with an intact articular surface. Detachment of segments of uncalcified cartilage may be the principal method of destructive cartilage loss in all avian species. It is concluded that clefts and destructive cartilage loss in adult broiler fowls can be a consequence of articular osteochondrosis or may result from osteoarthrosic lesions.     

Vascularization and cartilage mineralization of the thyroid cartilage of Munich minipigs and domestic pigs

Thyroid cartilages of Munich minipigs and domestic pigs were investigated by polychrome sequential labeling, radiography, intravascular injections, histologic examination and scanning electron microscopy in order to gain further insight into the process of vascularization and cartilage mineralization. The relationship between vascularization and cartilage mineralization has only been studied in chondroepiphyses of long bones. Vessels branch off the perichondrial vascular network and enter parts of the thyroid cartilage with a large transverse diameter. Cartilage canals, which are perichondral invaginations, contain an arteriole, a venule, a capillary network and connective tissue. The capillaries form a glomerulus-like structure deep in the matrix of the cartilage. Neighbouring cartilage canals do not display any anastomoses. Cartilage mineralization occurs in large areas of the thyroid cartilage. It is only found in the interterritorial extracellular matrix. Mineralization of the cartilage is evident in areas supplied with cartilage canals as well as in non-supplied areas. Mineralized interterritorial matrix is composed of circular structures of different sizes fusing to form plaques. In scanning electron microscopy circular structures appear as globules. It is possible to visualize the dynamic process of cartilage mineralization with polychrome sequential labeling; it proceeds up to 4 microm per week. Distribution of cartilage canals reveals their nutritional role for the cartilage. According to investigations in chondroepiphyses, cartilage mineralization starts adjacent to the glomerular end of cartilage canals. In contrast, no correlation between cartilage vascularization and the beginning of cartilage mineralization of the thyroid cartilage of Munich minipigs and of domestic pigs has been found.     

Articular cartilage biomechanics: theoretical models, material properties, and biosynthetic response

Articular cartilage has unique material properties that enable the cartilage to perform its physiological functions over a lifetime and under a wide range of loading conditions. Numerous studies have investigated the relationship between cartilage properties and composition/structure. For cartilage transplantation and regeneration, it is necessary to know how cartilage maintains its functionality and how cartilage responds to the ever-changing mechanical environment. In this review, we discuss theoretical and experimental studies on the behavior of articular cartilage to load. In the first part, the composition and structure of articular cartilage is presented. In the second part, theoretical models of the mechanical behavior of cartilage, experimental methods for the determination of cartilage properties, and material properties for normal, pathologic, and repair cartilage are summarized. In the third part, the relationship between mechanical loading of the cells and their corresponding biological responses are discussed. The goal for treating joint degeneration in the future lies in cartilage regeneration rather than prosthetic replacement. In order to achieve this goal, it has to be understood how structure and function, metabolic and biochemical properties, and biomechanical performance of articular cartilage can be restored.     

组织工程化软骨修复关节软骨缺损

背景：目前治疗软骨缺损的方法均有明显缺陷,组织工程软骨修复关节软骨缺损为微创治疗软骨缺损提供了新方法。 目的：总结组织工程软骨应用于修复关节软骨缺损的新进展。 方法：由第一作者用计算机检索万方数据库(2000/2010)和PubMed数据库(2000/2010),检索词分别为“软骨缺损,组织工程软骨”和“articular cartilage defects, tissue-engineered cartilage”,语言分别设定为中文和英文。从组织工程软骨及其新进展2方面进行总结,对组织工程软骨的发展及构建等方面进行介绍。共检索到666篇文献,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入23篇文章。 结果与结论：近年来随着细胞支架材料的不断发展和组织构建技术的日趋成熟,结合活性细胞和支架的组织工程软骨为微创修复关节软骨缺损提供了良好的治疗手段及方法,组织工程软骨修复软骨缺损是完全可行的,C-GP凝胶与种子细胞相容性好,可做为组织工程软骨的理想支架,但细胞支架的制备及选择仍然是组织工程软骨的热点和难点。     

Repairing large porcine full-thickness defects of articular cartilage using autologous chondrocyte-engineered cartilage

Large full-thickness defects of articular cartilage remain a major challenge to orthopedic surgeons because of unsatisfactory results of current therapy. Many methods, such as chondrectomy, drilling, cartilage scraping, arthroplasty, transplantation of chondrocytes, periosteum, perichondrium, as well as cartilage and bone, have been tried to repair articular cartilage defects. However, the results are far from satisfactory. In this study, we applied a tissue-engineering approach to the repair of articular cartilage defects of knee joints in a porcine model. Using isolated autologous chondrocytes, polyglycolic acid (PGA), and Pluronic, we have successfully in vivo-engineered hyaline cartilage and repaired articular cartilage defects. The surface of the repaired defects appeared smooth at 24 weeks postrepair. Histological examination demonstrated a typical hyaline cartilage structure with ideal interface healing between the engineered cartilage and the adjacent normal cartilage and underlying cancellous bone. In addition, glycosaminoglycan (GAG) levels in the engineered cartilage reached 80% of that found in native cartilage at 24 weeks postrepair. Biomechanical analysis at 24 weeks demonstrated that the biomechanical properties of the tissue-engineered cartilage were improved compared with those at an earlier stage. Thus, the results of this study may provide insight into the clinical repair of articular cartilage defects.     

转化生长因子β1对软骨组织代谢影响的研究进展*

背景：转化生长因子β1可以介导软骨合成、抑制胶原和蛋白多糖分解,在诱导软骨分化和维持软骨表型上起着重要作用,实现软骨缺损的功能性修复。 目的：从生物学特性、在生物工程中的应用、基因多态性、信号通路及微小RNA等方面综述转化生长因子β1对软骨组织代谢影响的研究进展。 方法：以“transforming growth factor-β1,Cartilage Differentiation,cartilage matrix”为英文检索词,以“转化生长因子β1,软骨分化,软骨基质”为中文检索词。经第一作者检索2007/2012CNKI数据库及SPRINGERLINK数据库有关转化生长因子β1对软骨组织代谢影响的研究进展方面的文献130篇,根据纳入排除标准保留54篇进行总结。 结果与结论：转化生长因子β1可诱导间充质细胞向软骨细胞分化,促进软骨特异性基质的合成,保护软骨基质不被各种蛋白酶水解破坏,能够增强软骨组织自身再生能力,实现使软骨的损伤逆转,在软骨修复领域展现了巨大的潜在应用价值。     

关节软骨力学特征研究进展

骨关节炎(osteoarthritis OA)是一种以关节疼痛和僵硬为特征的慢性退行性关节疾患,好发于老年人群。OA发病缓慢,病程较长,早期临床表现和组织学改变均不明显,限制了疾病的早期诊断与治疗。关节软骨微观结构决定了软骨宏观力学特性。软骨微观结构具有区域差异性,导致软骨的力学性能也具有区域依赖性,从软骨浅表区到深区软骨抗负荷、抗形变能力逐渐增加。然而,在OA病程发展过程中,软骨微观构成改变导致OA软骨抗负荷、抗形变能力降低。通过检测关节软骨的微观构成可以推测软骨的力学特性,反之检测软骨的力学指标可以了解软骨早期的微观改变,从而有助于了解OA的病程发展,便于疾病的早期诊断。综述近年来关节软骨在正常和急慢性损伤状态下力学性能的相关研究文献,阐述软骨结构与力学性能之间的关系,为OA的病程发展、早期诊断与治疗提供进一步理论依据。