应用骨髓间充质干细胞复合关节软骨脱细胞基质修复兔软骨缺损的实验研究

目的研究骨髓间充质干细胞(BMSCs)复合关节软骨脱细胞基质修复兔关节软骨缺损的效果。方法选取36只3~4个月龄的健康新西兰兔,分离其骨髓间充质干细胞(BMSCs),并在体外进行培养扩增。将BMSCs与关节软骨脱细胞基质在体外培养瓶中进行复合培养约3 d。将实验对象随机分为3组,分别进行3种不同的处理,实验结果用关节软骨组织学评分标准进行评分。结果移植手术后12周,移植培养好的骨髓间充质干细胞和关节软骨脱细胞基质复合物的实验组修复组织和周围组织整合良好,且修复效果显著优于移植单独的关节软骨脱细胞基质组和空白对照组。结论应用骨髓间充质干细胞和关节软骨脱细胞基质的复合物能有效的修复兔关节软骨缺损。     

不同面积同种异体兔关节软骨移植的实验研究

目的观察不同面积同种异体兔关节软骨移植后的成活情况,评价其可行性并确定适宜的移植面积。方法60只成兔分为3组,分别造成双膝关节直径3 mm（A组）、5 mm（B组）、9 mm（C组）的圆形、全层软骨缺损。15只幼兔作为移植供体,将相应大小的幼兔关节软骨移植于成兔关节软骨缺损处,术后2、4、12、24周取标本行大体、光镜、电镜组织学动态观察并进行质量评估。结果3个实验组不同时期均能获得不同程度透明软骨修复,小面积软骨移植修复组织更接近正常软骨组织,大块软骨移植能较好地保持关节面的平整,但细胞退变明显。三组间组织学和组织化学评分比较,差异有统计学意义（P＜0．01）。结论不同面积软骨移植均可成活,大块软骨移植是可行的。     

组织工程自体骨修复兔大块骨缺损

目的:研究组织工程自体骨的植入对大块骨缺损修复的影响。方法:培养兔的自体原代骨髓间充质干细胞,制备壳聚糖-明胶网络/羟基磷灰石多孔材料-重组人BMP2(CS-Gel/HA-rhBMP-2)复合材料。将骨髓间充质干细胞作为种子细胞与CS-Gel/HA-rhBMP-2进行复合。截去兔桡骨中段7mm长度的骨组织,建立骨缺损动物实验模型。实验组(每只兔的右侧)植入CS-Gel/HA-rhBMP-2-种子细胞复合材料,对照组(每只兔的左侧)植入CS-Gel/HA材料,2组均不做内外固定,逐层缝合伤口。分别在术后第4、8和12周对缺损处进行X线评分和组织学评分。结果:术后第4周实验组X线和组织学评分与对照组相比差别无统计学意义,8周和12周实验组X线和组织学评分均优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:实验中所用移植修复材料具有优异的骨传导性、骨诱导性,可以缩短骨缺损的修复时间。     

BMSCs和软骨细胞共培养并与纤维蛋白黏胶复合后移植修复关节软骨缺损

目的 探讨BMSCs和软骨细胞共培养并与纤维蛋白黏胶复合后移植修复关节软骨缺损的效果.方法 关节软骨损伤动物模型分A、B、C、D四组,A组：骨髓基质干细胞、软骨细胞、纤维蛋白胶复合体移植;B组：骨髓基质干细胞、软骨细胞移植;C组：单纯凝胶复合体移植;D组：空白对照,软骨缺损不作处理.分别于4、12周处死取材.进行修复软骨的大体观察、用透射电镜检查观察软骨细胞内结构和O＇Driscoll软骨组织形态学评分.结果 大体观察和电镜检查：软骨的修复A组优于B、C组,D组修复不良.各组的O＇Driscoll软骨组织形态学评分分别为：A组：（20.43±1.81）分;B组：（16.29±2.63）分;C组：（10.57±3.60）分;D组：（5.77±3.30）分,各组之间差异均有极显著性（P＜0.01）.结论 BMSCs和软骨细胞共培养并与纤维蛋白黏胶复合后移植能更好的修复关节软骨缺损.     

股骨头骨缺损表面积比与股骨头塌陷预测的动物模型制备

目的探讨建立股骨头骨缺损表面积比与股骨头软骨塌陷的相关性的动物模型。方法将中国白兔30只,随机分为骨缺损直径4．0mm（A组）、5．0mm（B组）、6．0mm（C组）3组,每组10只,采用不同直径环钻钻骨建立股骨头软骨下骨缺损及软骨塌陷模型,术后16周进行X—Ray检查,处死后取股骨头行肉眼观察股骨头外形,关节面色泽,光滑度,测量塌陷的深度和范围,组织学观察软骨下骨新骨生成情况及关节软骨是否变性。结果x线观察显示：A组,缺损区骨缺损模糊,很快被新生骨填充;B组,缺损存在,小部分缺损修复;C组,小部分缺损修复,关节软骨可见坏死,股骨头出现塌陷。大体观察、组织学观察：A、B组骨缺损区有成骨细胞、成纤维细胞形成。C组软骨均有不同程度的塌陷,骨缺损区为纤维样组织填充,关节软骨增生区可见软骨细胞坏死。结论股骨头骨坏死表面积超过19．0％时,软骨面塌陷的发生率大大提高。     

Matrigel凝胶和壳聚糖/磷酸甘油凝胶两种支架体外构建组织工程软骨的比较

目的 探讨适合构建组织工程软骨的细胞支架材料.方法 将体外分离培养的兔关节软骨细胞种植于Matrigel凝胶和壳聚糖/磷酸甘油(C/GP)凝胶两种支架上体外培养3周,对组织工程软骨进行大体标本、HE染色,ELISA检测培养上清液中透明质酸和Ⅱ型胶原的含量.结果 软骨细胞在两种支架内均生长良好,Matrigel凝胶中软骨细胞培养3周后仍能维持软骨细胞的表型,其分泌透明质酸和Ⅱ型胶原的能力较C/GP凝胶中软骨细胞强,并可更好的促进受损的软骨细胞增殖.结论 Matrigel凝胶和C/GP凝胶均可作为软骨细胞载体修复关节软骨缺损.Matrigel凝胶支架更适合软骨细胞的贴附生长,有利于维持软骨细胞的表型,是较好的软骨组织工程细胞支架.     

应用微重力旋转培养系统构建组织工程软骨的实验研究

目的探讨微重力旋转培养系统(RCCS)在构建组织工程细胞/载体复合物修复兔关节软骨缺损中的作用。方法将兔骨髓间充质干细胞附着在三维载体壳聚糖上,分为传统的静置培养组和微重力旋转培养组,经过体外成软骨诱导作用后,修复兔关节软骨缺损。考察不同时间点、不同培养体系中细胞增殖情况、成软骨表达情况以及对兔关节软骨缺损的修复情况。结果相对于常规的静置培养组,RCCS组细胞增殖能力、成软骨表达均得到增强,对兔关节软骨缺损的修复更为有效。结论微重力旋转培养系统可以作为构建组织工程软骨一个有效的辅助手段,进而应用临床软骨缺损的修复。     

新鲜异体和自体骨软骨移植实验研究

目的评价异体和自体骨软骨移植的修复软骨缺损的差别。方法采用20只成年新西兰兔,造成直径4mm的软骨缺损,采用压配技术进行移植修复;术后12周行大体观察、HE染色、番红O染色行组织学检查,用改良的Wakitani标准评分,并行透射电镜检查。结果新鲜异体与自体骨软骨移植均成活,得分相近。结论新鲜异体和自体骨软骨移植在修复兔的软骨缺损,在组织学上无明显差异,新鲜异体骨软骨可以作为移植的供体。     

可吸收螺钉对兔骨软骨原位覆盖愈合影响的实验研究

目的 探讨可吸收螺钉对兔骨软骨原位覆盖愈合的影响.方法 20只成年新西兰大白兔双膝股骨髁部滑车槽内取直径3.5 mm、厚度4 mm骨软骨柱,右膝置入可吸收螺钉后将骨软骨柱回植,左膝直接将骨软骨柱回植对照.术后4、8、16周取标本行大体形态学观察、光镜下骨软骨修复的组织学分析.结果 两组4、8、16周骨软骨的大体形态及光镜下的组织学结构基本一致;实验膝4、8、16周的组织学与组织化学评分分别为（12.50±0.58）、（15.20±1.02）、（16.60±1.04）分,对照膝4、8、16周的组织学与组织化学评分分别为（13.40±0.63）、（15.80±1.14）、（17.20±1.06）分,差异均无显著性（P＞0.05）;16周时,两组原位覆盖骨软骨均愈合良好.结论 可吸收螺钉对骨软骨原位覆盖的愈合无干扰,骨软骨原位覆盖有利于可吸收螺钉治疗关节内骨折骨软骨缺损的修复和关节功能的恢复.     

RhIGF—Ⅰ／CHA／ARBM重组人工骨移植组织学评估

目的从组织学角度探讨重组人胰岛素样生长因子-Ⅰ（rhlGF-Ⅰ）／珊瑚羟基磷灰石（CHA），自体红骨髓（ARBM）重组构建复合活性人工骨修复骨缺损的能力。方法54只家兔制双侧桡骨干11mm全层缺损模型，分六组移植相应材料：A组（rhIGF-Ⅰ／CHA／ARBM），B组（CHA／ARBM），C组（rhIGF—Ⅰ，CHA），D组（CHA）。对照组为E组（自体骨）和F组（缺损旷置），每组9只各18侧。2、4、8、12周经大体观察、组织学观察及Lane-Sandhu组织学评分、抗弯生物力学评估各组修复骨缺损效果。结果rhIGF-Ⅰ／CHA／ARBM组组织学和生物力学综合评价与自体骨移植无显著性差异。结论rhIGF-Ⅰ／CHA／ARBM具有较强的协同成骨能力，可替代自体骨移植，成为新型的复合活性人工骨。     

自体红骨髓及其不同成分复合PCPC修复兔桡骨缺损的实验研究

目的研究自体红骨髓复合多孔磷酸钙骨水泥对骨缺损的治疗效果,希望通过实验验证自体红骨髓中促进骨缺损愈合的相关成分。方法选择体质量范围在2.5³.0 kg的新西兰大白兔60只。实验中建造新西兰大白兔双侧桡骨骨缺损模型(骨缺损大小1.5 cm)。利用随机分组法将120侧桡骨骨缺损模型分为五组,分别为A、B、C、D、E组,每组24侧桡骨骨缺损模型,以E组作为实验对照组。A组:自体红骨髓+PCPC;B组:骨髓单个核细胞+PCPC;C组:无细胞成分骨髓液+PCPC;D组:去上清液骨髓细胞成分+PCPC;E组:单纯PCPC。标本采集及数据分析:获取标本时间分别为手术后第4、8、12周),每个获取标本时间点每个实验组选取6只新西兰大白兔,其中3只行X线摄片,另外3只兔子处死后用于组织形态学研究,研究不同时间段中骨缺损模型中新生骨生产情况。结果利用改良Lane-Sandhu X线评分标准对标本X线结果进行评分并完成统计学分析。结果不同时间段实验标本的大体解剖学观察、X线摄片和组织学观察显示,在植入物内部骨细胞、骨小梁、骨基质、骨质重塑上,以及PCPC降解情况,ARBM接种PCPC复合人工骨组(A组)明显优于其他各组。Lane-Sandhu X线及组织学评分差异有统计学意义(P<0.05)。结论新西兰大白兔自体红骨髓中的有形成分(如细胞成分)以及骨髓上清液中的无形成分(如生长因子)对骨缺损的修复均有促进作用。另外红骨髓中的有形成分(细胞成分)以及无形成分(含生长因子的骨髓上清液)在促进骨缺损的修复中存在协同作用。自体红骨髓中的有形成分(骨髓单个核细胞)在促进骨缺损愈合过程中起到主要作用,可以将红骨髓的促新骨形成作用应用于骨缺损的治疗中。     

降钙素对膝骨关节炎保护作用的动物实验研究

目的通过观察降钙素（Calcitonin,CT）对动物膝骨关节炎（OA）软骨的影响,探讨降钙素对OA的治疗作用。方法6个月龄新西兰大白兔18只,随机分为3组,每组各6只,正常空白对照组（A组）：非手术,正常喂养;模型对照组（B组）：行双膝关节部分软骨缺损手术;CT组（C组）：行双膝关节部分软骨缺损手术,术后第2周开始,A、B组不予任何处理;C组按15U/kg皮下注射CT,1次/2天;共给药12周;术后12周处死动物。切取胫骨平台关节软骨大体观察,HE及甲苯胺蓝染色,检测血清、关节液。结果A组动物模型关节软骨正常;B组动物模型关节软骨缺损部分修复;C组动物模型关节软骨缺损完全修复。与B组比较,C组关节软骨形态学上明显改善,血清及关节液中SOD明显升高（P〈0.01）。结论降钙素能够明显降低兔膝关节骨关节炎软骨的退变,通过抑制关节软骨炎症,加强关节软骨下骨的吸收应力的能力来保护关节软骨。     

自体骨髓在兔腰椎横突间融合中诱导成骨的组织学评估

目的研究自体骨髓在兔腰椎横突间融合中的诱导成骨作用。方法骨骼成熟的中国白兔24只,行双侧腰5～6椎体横突间植骨融合。实验组除植入髂骨外,取2ml自体骨髓植入融合区。不同时期处死动物,脊柱标本应用组织学方法分析。结果各时期组织学检查显示:实验组和对照组标本切片中均可见到膜内成骨和软骨成骨两种成骨方式,实验组标本中膜内成骨明显占优势,对照组则以软骨成骨为主,此组切片中可见到更多的纤维组织。结论兔腰椎横突间融合模型中,自体骨髓是一种有效可靠的骨移植添加物,可在应用有限自体髂骨植骨的情况下,获得更好的融合效果。     

Present status and perspective of articular cartilage regeneration

Because the capacity of articular cartilage for repair is limited, defects are a major clinical problem, and there is at present no satisfactory clinical technique to regenerate cartilage defects. Current clinical practice involves the bone stimulation technique, which breaks subchondral bone to facilitate cartilage repair from bone marrow derived cells and cytokines. This consists of multiple perforations, abrasions, and micro-fractures. However, with this procedure, cartilage defects are repaired with fibrocartilage, which is known to be biochemically and biomechanically different from normal hyaline cartilage and degeneration occurs in the reparative tissue. Autologous chondrocyte implantation (ACI) for repair of human articular cartilage was reported in 1994, and approved by the USA Food and Drug Association in 1997. This procedure has been performed for more than 20000 people all over the world, but its effectiveness is still controversial. Mosaic plasty was explored in the 1990s. Using this procedure, we can repair defects with hyaline cartilage, but the donor site morbidity is unsolved. To explore a new method for cartilage repair, we transplanted autologous culture-expanded bone marrow mesenchymal cells into articular cartilage defects. Clinical symptoms were improred but the repair cartilage was not hyaline cartilage. Further improvement is required. Many investigations have been made in the search for better means of repair, including gene transduction and the addition of growth factors during cell culture. In addition to bone marrow mesenchymal cells, synovial cells, adipocytes, muscle cells, etc. have been evaluated.     

转基因干细胞复合纳米羟基磷灰石胶原/聚乳酸修复骨缺损的实验研究

目的研究以纳米羟基磷灰石胶原/聚乳酸(nHAC/PLA)材料为载体支架,复合用骨形态发生蛋白(BMP)-2修饰的骨髓间充质干细胞(BMSCs)构建的组织工程骨修复大鼠桡骨骨缺损的能力。方法将48只成年的SD雄性大鼠随机分为4组,每组12只,制作成右侧桡骨为5mm的骨缺损模型,各组分别按以下方法将材料植入骨缺损处进行修复。A组:nHAC/PLA材料+BMSCs[BMP-2和增强绿色荧光蛋白(eGFP)处理];B组:nHAC/PLA材料+BMSCs(无BMP-2和eGFP处理);C组:单纯nHAC/PLA材料;D组:空白对照组(只造骨缺损模型,不置入支架材料)。术后6、12周用空气栓塞法各组分别处死4、8只大鼠并取右侧整段桡骨,行大体形态学、X线检查、组织学和生物力学检查。结果 X线观察结果:A组的骨痂形成量优于其他组,B组次之,C组稍逊于B组,空白对照组最少。组织学观察结果:A组的新生骨以及新生血管的形成等均优于其他各组,B组次之,C组稍逊于B组,空白对照组则最差。12周时4组生物力学测试结果显示:A组最大应力测试明显优于C组,B介于A组与C组之间,空白对照组最差。结论 nHAC/PLA是一种良好的载体支架材料,与经过BMP-2修饰的BMSCs复合后能显著提高骨生成的速度,在修复长骨节段性缺损方面具有潜在的临床价值。     

股骨头成形术治疗股骨头无菌性坏死的力学实验研究

目的股骨头成形术对股骨头坏死的预防和治疗的动物实验研究分析。方法 60只中国白兔,随机分为4组,每组15只。右侧股骨头作为正常组,其余3组在股骨头颈交界处钻孔造成股骨头缺损,并加用95%乙醇30min灌注造成股骨头缺损模型。自然修复组股骨头作为自然修复对照。骨水泥组股骨头造成缺损乙醇填充后填充骨水泥造影剂骨水泥组。造影剂骨水泥组股骨头造成股骨头缺损乙醇填充后填充造影剂骨水泥。4组动物于术后12周处死,立即取股骨头标本观察关节软骨性状。然后分别行病理学检查及生物力学测试。结果股骨头关节软骨观察显示骨水泥组和造影剂骨水泥组股骨头外形始终保持完整无变形,4组股骨头软骨厚度自然修复组比正常组、骨水泥组、造影剂骨水泥组降低,差异有统计学意义（P〈0.05）。抗压试验正常组、骨水泥组和造影剂骨水泥组刚度荷均数均高于自然修复组,差异有统计学意义（P〈0.01）。结论股骨头成形术操作简单、创伤较小,可以保持股骨头外形完整,能暂缓或替代关节置换术,有望成为治疗FicatⅡ～Ⅲ期年轻患者的新型手术方法。     

经皮自体移植浓缩骨髓干细胞治疗骨不连的动物实验研究

目的对浓缩骨髓干细胞治疗骨不连的实验研究,为应用浓缩骨髓干细胞治疗骨不连提供依据。方法制作兔骨不连模型随机分为两组：A组干细胞组,B组内固定植骨术组。定期拍片测量骨折间隙宽度变化（8周、12周）、免疫组化观察。结果两组术后8周、12周x线、组织病理均形成骨性连接,新骨形成、骨改建及骨髓成熟度指标相当,且两组差异无统计学意义（P〉0．05）。结论移植自体浓缩的骨髓干细胞参与了骨不连的成骨,有利于骨折的愈合,有望成为一种较好的骨不连治疗方法。     

经皮自体移植浓缩骨髓干细胞治疗骨不连的实验研究

目的探讨浓缩骨髓干细胞治疗动物骨不连的实验效果。方法制作兔骨不连模型32只。并根据干预方式不同随机均分为两组：干细胞组和内固定植骨术组。定期拍片测量骨折间隙宽度变化（8周、12周）、免疫组化观察。结果两组术后8周、12周X线测定、组织病理切片均形成骨性连接,新骨形成、骨改建及骨髓成熟度指标相当,且两组没有统计学意义（P〉0．05）。结论兔移植自体浓缩的骨髓干细胞参与了骨不连的成骨,有利于骨折的愈合,与自体骨移植效果相当。     

兔骨关节炎模型早期关节软骨及软骨下骨生化改变及二磷酸盐的干预效应

目的观察兔膝关节不稳早期关节软骨基质金属蛋白酶-13(MMP-13)、软骨下骨基质金属蛋白酶-9(MMP-9)和组织蛋白酶K(CK)的表达变化及二磷酸盐的抑制作用。方法健康雄性新西兰大白兔60只,随机分成三组,模型组、二磷酸盐组及对照组。右膝造模。二磷酸盐组每天皮下注射二磷酸盐(利塞磷酸钠,Risedronate sodium)0.01mg/kg体重。术后分别于4W、8W、12W处死兔子各取8个右膝关节,对照组取4个右膝关节的股骨内侧髁,检测关节软骨MMP-13、软骨下骨MMP-9和CK表达变化,并进行统计学比较分析。结果造模4W时各组都有MMP-13、MMP-9和CK阳性表达细胞。对照组和二磷酸盐组阳性细胞较少,模型组阳性细胞较多。与对照组比较,模型组差异有统计学意义(P<0.01)。二磷酸盐组与模型组比较,差异有统计学意义(P<0.01)。造模8W时各组都有MMP-13、MMP-9和CK阳性表达细胞。与对照组比较,模型组差异有统计学意义(P<0.01)。二磷酸盐组与模型组比较,差异有统计学意义(P<0.01)。造模12W时各组都有MMP-13、MMP-9和CK阳性表达细胞。对照组和二磷酸盐组阳性细胞较少,模型组阳性细胞较多。与对照组比较,模型组差异有统计学意义(P<0.01)。二磷酸盐组与模型组比较差异有统计学意义(P<0.01)。模型组MMP-9和CK阳性数目和阳性表达率在12W较4W时显著降低(P<0.05)。结论膝关节不稳早期软骨下骨骨吸收明显,MMP-9和CK明显增高是其原因之一。随着OA的进展,骨吸收作用逐渐减弱。二磷酸盐的抗骨吸收作用与其抑制破骨细胞产生的MMP-9和CK有关。同时MMP-13的结果也看出二磷酸盐作用的多样性。