同种异体骨软骨柱移植治疗关节软骨缺损

背景：同种异体骨软骨移植修复关节软骨损伤可以解决自体骨软骨来源有限的问题,但存在免疫排斥问题。 目的：观察以深低温保护剂保护的同种异体骨软骨柱移植修复兔关节软骨缺损的效果,并与自体关节软骨移植作比较。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2008-05/10在武汉协和医院骨科实验室完成。 材料：24只成年健康新西兰兔中8只用于异体骨软骨柱的制备,16只随机分成同种异体移植组和自体移植组,每组8只。 方法：使用横穿钉套筒提取兔股骨内侧髁骨软骨柱,将骨软骨柱在4 ℃条件下放入盛有10%二甲基亚砜的冻存管中2 h,将冻存管移入程序冷冻仪内以1 ℃/min速率降至-75 ℃,放入-196 ℃液氮罐底部保存3周备用。用横穿钉钻头在兔左膝关节股骨内侧髁垂直于软骨面制造缺损,缺损深4 mm,直径4.45 mm,自体移植组取右膝关节内侧髁骨软骨柱植入到左侧膝关节相应缺损处,异体移植组将经过程序性深低温冷冻保存的同种异体骨软骨柱移植到相应缺损处。 主要观察指标：术后12周观察兔关节活动度、修复组织的质地等情况。以苏木精-伊红染色观察关节软骨组织的病理变化,以半定量改良Wakitani score法进行评估。以免疫组织化学染色观察Ⅱ型胶原分泌情况。 结果：两组实验动物关节活动度正常。异体移植组移植处关节软骨面较光整,与周围正常关节软骨高度一致,结合紧密,颜色接近,与自体移植组相似。两组移植后,兔关节缺损处被透明软骨覆盖,潮线整齐,细胞排列有序,分泌大量基质,异体移植组移植处软骨深层及软骨下骨处可见微小裂隙,未见淋巴细胞和浆细胞浸润。同种自体与异体骨软骨移植组Wakitani score评分结果无统计学差异,总分接近,修复软骨Ⅱ型胶原免疫组织化学染色均强阳性。 结论：冷冻同种异体骨软骨柱移植可修复全层小面积关节软骨缺损,术后近期软骨细胞存活,可分泌软骨基质,未见明显排斥反应,与自体骨软骨柱修复的兔关节软骨缺损在组织学上相近。     

同种异体DBM复合自体BMSCs修复兔关节软骨缺损的实验研究

摘要 背景：寻找理想的软骨组织工程支架为目前的研究热点之一,其中脱钙骨基质（Demineralized bone matrix,DBM）有望作为一种良好的支架材料,我们前期的研究观察看到不同脱钙时间对骨髓基质干细胞（Bone marrow stromal cells BMSCs）的增殖有影响,其中脱钙6h的DBM具有最好的细胞相容性,故本研究采用脱钙6h的DBM作为支架材料复合BMSCs移植修复关节软骨缺损。 目的 观察同种异体DBM复合自体BMSCs修复兔关节软骨缺损的效果。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2008年1月~5月在昆明医学院干细胞研究所完成。 材料：选用成年健康日本大耳白兔27只,建立膝关节软骨缺损模型,选用同种异体DBM块作为植入材料。 方法： 取兔自体BMSCs体外培养扩增鉴定后,与同种异体DBM材料复合培养8天后,植入兔膝关节软骨缺损模型中。选用健康日本大耳白兔27只,制造双侧膝关节软骨缺损,将实验兔分为三组：DBM/BMSCs修复组（实验组）、单纯DBM修复组（实验对照组）及空白缺损对照组。 主要观察指标：于术后4w、8w及12w各处死9只动物,取材对修复组织进行大体、组织学及免疫组化染色观察,根据Wakitani法对修复组织进行评分,数据输入SPSS11.5软件进行统计学分析,比较各组的评分差异是否具有统计学意义。 结果 ：术后12w,BMSCs/DBM实验组修复组织呈透明软骨样,表面光滑平坦,与周围软骨及软骨下骨结合良好;单纯DBM修复组有部分软骨样修复;而空白对照组仅有少量纤维性修复。 结论： 自体BMSCs复合同种异体DBM支架材料修复全层关节软骨缺损的效果良好。     

新鲜自体与异体骨软骨移植修复兔关节软骨缺损的比较

背景：骨软骨移植是修复关节软骨损伤的主要方法之一,但新鲜自体骨软骨移植与新鲜异体骨软骨移植相比效果尚无定论。 目的：探讨新鲜自体骨软骨移植与异体骨软骨移植修复兔关节软骨缺损的方法及疗效。 设计、时间及单位：动物实验观察,于2007-01/2008-05在解放军第四军医大学唐都医院骨科完成。 材料：新西兰大白兔9只,随机分为3组,3只/组,分别实施自体骨软骨移植、异体骨软骨移植、单纯软骨缺损3种手术。 方法：自体移植组：在股骨内侧髁负重关节面取直径3 mm骨软骨缺损,于非负重关节面取4块直径1 mm骨软骨柱移植;异体移植组：在股骨内侧髁负重关节面直径3 mm骨软骨缺损处植入相同直径的异体骨软骨柱;对照组：于股骨内侧髁负重关节面取直径3 mm全层软骨缺损,不做处理。 主要观察指标：术后12周取材,进行大体观察,组织学检查和半定量的改良Wakitani score评分。 结果：大体观察异体移植组修复面较自体移植组稍平整,光镜可见自体和异体移植软骨均已覆盖缺损,与正常软骨高度相当。绝大部分修复面为透明软骨,增殖活跃。软骨下骨、松质骨小梁均与骨床完全骨性愈合。自体移植组软骨浅表区细胞数目及排布更接近正常透明软骨,过渡区及辐射区细胞密度、厚度也明显优于异体移植组,基质染色丰富。 结论：自体与异体骨软骨移植的方法均可完成关节软骨缺损的透明软骨修复,自体骨软骨移植更优。     

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。     

40001/间充质干细胞修复兔关节软骨缺损的组织学研究

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。 关键词：壳聚糖-胶原凝胶;兔;骨髓间充质干细胞;软骨缺损;组织学变化 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.25.006     

乙交酯-丙交酯共聚物/神经生长因子复合支架植入大鼠损伤脊髓后的

背景：前期体外实验已经证明神经生长因子乙交酯-丙交酯共聚物与神经生长因子复合支架具有良好的细胞黏附亲和性;同时观察到其随时间推移可稳定释放神经生长因子。 目的：将生物可降解材料乙交酯-丙交酯共聚物与神经生长因子复合支架移植入大鼠脊髓半横断损伤动物模型中,观察其对脊髓损伤髓鞘再生的影响。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2006-05/07在首都医科大学附属北京市神经外科研究所损伤修复实验室完成。 材料：乙交酯-丙交酯共聚物与神经生长因子复合支架材料,其中0.02 g乙交酯-丙交酯共聚物中含有1 μg 神经生长因子。 方法：45只成年Wistar大鼠制备T8~9脊髓半横断损伤模型,随机分为单纯支架组20只和复合支架组25只,分别移植乙交酯-丙交酯共聚物支架和掺有神经生长因子的乙交酯-丙交酯共聚物支架。 主要观察指标：于术后1,4,8和12周进行髓鞘碱性蛋白免疫组织化学及超微结构检测观察髓鞘再生的情况。 结果：复合支架组苏木精-伊红染色观察脊髓损伤程度较单纯支架组明显减轻。复合支架组髓鞘碱性蛋白免疫组织化学阳性颗粒明显多于单纯支架组。透射电镜观察复合支架组大鼠新生髓鞘明显多于单纯支架组。 结论：乙交酯-丙交酯共聚物联合神经生长因子促进髓鞘再生的效果优于单纯乙交酯-丙交酯共聚物。     

动物源性骨软骨支架复合骨髓间充质干细胞/软骨细胞修复兔膝关节骨软骨复合缺损

摘要 背景：以往支架材料修复骨软骨的实验大都存在骨软骨耦合界面修复不良的情况。 目的：观察骨髓间充质干细胞/软骨细胞复合动物源性骨软骨支架修复兔膝关节骨软骨复合缺损的可行性。 方法：将新西兰大白兔随机抽签分为实验组、对照组、空白组,制作单侧膝关节骨软骨复合缺损后,实验组于骨缺损处植入自体骨髓间充质干细胞/诱导分化的软骨细胞与同种异体动物源性骨软骨复合支架,对照组于骨缺损处植入同种异体动物源性骨软骨支架、空白组未植入任何材料。术后4,8,12周行大体观察、苏木精-伊红染色、甲苯胺蓝染色。 结果与结论：实验组大体观察见复合缺损区完全修复,局部无凹陷,新生组织和周围组织融合,苏木精-伊红染色和甲苯胺蓝染色见软骨缺损区由新生的透明软骨样组织修复,细胞柱状排列,极性好,软骨陷窝明显,骨缺损区由骨样组织修复,新生软骨和软骨下骨以及宿主骨界面耦合良好,甲苯胺蓝染色阳性率和组织学评分优于对照组、空白组(P < 0.05)。说明诱导分化的自体软骨细胞和骨髓间充质干细胞共培养复合动物源性骨软骨支架所构建的细胞-支架复合体能成功修复兔膝关节软骨和软骨下骨的复合缺损,是一种理想的骨软骨复合缺损修复方法。 关键词：动物源性;支架;骨髓间充质干细胞;软骨细胞;修复;缺损 中国组织工程研究与临床康复, 2011,15 (12): 2265-2269.     

多孔丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞修复兔关节软骨及软骨下骨缺损

背景：丝素蛋白/羟基磷灰石是细胞立体培养的良好支架,是临床常用的骨缺损修复材料,具有良好的生物相容性。脂肪干细胞具有向骨及软骨细胞分化的潜能,适合骨软骨缺损修复。 目的：观察转化生长因子β1和胰岛素样生长因子1联合成软骨诱导脂肪干细胞与丝素蛋白/羟基磷灰石复合后修复兔关节软骨及软骨下骨缺损的效果。 方法：取新西兰大白兔56只,2只用于传代培养脂肪间充质干细胞,以3×109 L-1浓度接种到丝素蛋白/羟基磷灰石。其余54只新西兰大白兔,在股骨髁间制备软骨缺损模型,随机分为细胞复合材料组、单纯材料组和空白对照组,细胞复合材料组植入复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石;单纯材料组植入丝素蛋白/羟基磷灰石;空白对照组不作任何植入。从大体、影像学、组织学观察比较缺损的修复情况。 结果与结论：12周时大体观察、CT、磁共振和组织学检查细胞材料复合组软骨及软骨下骨缺损区完全被软骨组织修复,修复组织与周围软骨色泽相近,支架材料基本吸收,未见明显退变和白细胞浸润,所有标本均未见丝素蛋白残留。单纯材料组缺损区缩小、部分修复,且呈纤维软骨样修复。空白对照组缺损无明显修复。提示复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石修复兔关节软骨及软骨下骨缺损能力优于单纯丝素蛋白/羟基磷灰石材料。丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞可形成透明软骨修复动物膝关节全层软骨缺损,重建关节的解剖结构和功能,可作为新型骨软骨组织工程支架。     

可注射性壳聚糖/β-甘油磷酸二钠凝胶复合同种异体软骨细胞修复兔膝关节软骨缺损及威灵仙的干预效应

背景：组织工程技术已经成为关节软骨缺损修复的研究热点,生长因子是其中的重要部分,但是,生长因子疗效和安全性还不明确。研究发现,威灵仙能够维持和促进软骨细胞合成蛋白多糖与Ⅱ型胶原,并且能促进软骨细胞增殖及转化生长因子β1 mRNA的表达。 目的：探讨可注射性壳聚糖/β-甘油磷酸二钠凝胶复合软骨细胞凝胶修复关节软骨缺损的可行性及威灵仙的干预效应。 方法：于新西兰白兔膝关节的股骨滑车面用牙科钻制成深度为0.4 mm的软骨缺损,随机分为3组,威灵仙组、普通培养基组造模后注入壳聚糖/β-甘油磷酸二钠复合软骨细胞混悬液1 mL,在凝胶注入后第2天,分别给予关节腔注射威灵仙培养基或普通培养基1 mL,1次/d,连续给药7 d。单纯造模组不作特殊处理。术后6,12周后分别行大体、组织学(苏木精-伊红染色、TB染色)、Ⅱ型胶原免疫组织化学观察,并进行Wakitani评分。 结果与结论：威灵仙组、普通培养基组可见缺损关节面被较好地填充,并形成透明软骨样结构,威灵仙组表面平整度及与周围组织整合程度较普通培养基组好,组织学切片上可见类软骨形成并分泌软骨基质和特异性Ⅱ型胶原。单纯造模组未见修复,可见组织增生退变。威灵仙组修复组织与周围组织整合程度、组织学及Ⅱ型胶原分泌量均好于普通培养基组。威灵仙组、普通培养基组Wakitani评分显著低于单纯造模组(P < 0.01),且威灵仙组分值明显低于普通培养基组(P < 0.05)。结果提示可注射性壳聚糖/β-甘油磷酸二钠凝胶复合同种异体软骨细胞能够修复关节软骨缺损,且威灵仙能够促进其对软骨缺损的修复,威灵仙在组织工程技术修复关节软骨缺损中可能起到类生长因子作用。. 关键词：关节软骨缺损;修复;威灵仙;软骨细胞;壳聚糖;β-甘油磷酸二钠 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.16.005     

自体骨膜复合骨髓间充质干细胞移植修复兔关节软骨缺损

背景：自体骨髓间充质干细胞及骨膜移植等方法可促进关节软骨缺损的修复,但其各自的成软骨能力有限,治疗效果欠佳。 目的：观察自体骨膜复合向软骨细胞诱导的骨髓间充质干细胞移植修复软骨缺损的疗效。 设计、时间及地点：随机分组对照动物实验,于2005-08/2007-03在山西医科大学第二医院骨科实验室完成。 材料：6~8月龄新西兰白兔18只,按随机数字表法分为3组,即骨膜复合骨髓间充质干细胞组、单纯骨膜组及空白对照组,每组6只12个膝关节标本。 方法：骨膜复合骨髓间充质干细胞组采用胰酶消化法采集骨髓间充质干细胞进行贴壁培养,加入转化生长因子β1向软骨细胞进行诱导分化,同时进行PKH-26细胞膜免疫荧光标记。在全部兔双侧股骨内侧髁造成直径3 mm,深度3 mm的全层软骨缺损,骨膜复合骨髓间充质干细胞组、单纯骨膜组取同侧胫骨上段内侧骨膜,骨膜生发层朝向骨髓腔覆盖软骨缺损,骨膜复合骨髓间充质干细胞组先期缝合3针,向缺损区注入1×109 L-1骨髓间充质干细胞细胞悬液20 μL,植入细胞后缝合最后1针。单纯骨膜组只进行单纯骨膜覆盖缺损处理;空白对照组只钻孔不作任何处理。 主要观察指标：术后6,12周时,对缺损部位进行大体观察、组织学观察、Wakitani评分以及Ⅱ型胶原免疫组化及原位杂交检测。 结果：所有缝合骨膜未发现脱落,骨膜复合骨髓间充质干细胞组6周时,软骨缺损已由透明软骨样修复组织填充,12周时修复组织进一步改建,且修复组织中细胞主要为带有PKH-26荧光标记的植入细胞。单纯骨膜组缺损区修复组织为乳白色,表面光滑稍微凹陷,与周围正常软骨组织之间界限清晰;空白对照组缺损区多数比较凹陷,或缺损部位形状不规则,周围软骨组织断裂。术后6,12周时,骨膜复合骨髓间充质干细胞组Wakitani组织学评分均优于单纯骨膜组和空白对照组(P < 0.05),单纯骨膜组的评分优于空白对照组(P < 0.05)。 同时,骨膜复合骨髓间充质干细胞组修复组织内细胞周围基质Ⅱ型胶原免疫组化及原位杂交染色阳性,证实修复组织内的细胞为植入细胞。 结论：自体骨膜复合向软骨细胞诱导的骨髓间充质干细胞移植可形成透明软骨样修复组织修复关节软骨缺损。