以冻干骨为平台重建组织工程化关节软骨的研究

目的:探索在兔冻干异体骨关节平台上利用组织工程的方法再造人工关节软骨的可行性。方法:实验分成四组,运用组织工程方法将不同构成的同种异体兔软骨细胞-支架材料复合物种植于兔冻干异体骨关节平台上,植入实验兔体内,3月后取材观察体内成软骨情况。结果:仅种植兔软骨细胞的冻干骨关节支架上未见新生软骨形成。粘合有种植兔软骨细胞的PLGA膜片的冻干骨支架关节腔内见新生类软骨样物出现。自体软骨层孔洞缺损模型使用软骨细胞-PLGA膜片复合物可修复软骨缺损。结论:软骨细胞-PLGA膜片复合物实验动物关节内可形成软骨样物;但在冻干骨关节平台上尚不能形成有功能意义的关节软骨层。     

同种异体软骨细胞与自体骨髓基质干细胞混合共培养构建软骨皮下移植的可行性研究

背景：软骨组织工程的种子细胞问题是目前研究的热点和难点,如何找到一种既能够避免对自体软骨进行取材又能够达到稳定软骨构建目的的方法呢？本研究尝试利用少量同种异体羊软骨细胞作为软骨诱导微环境提供者,与扩增后的羊自体BMSC混合共培养并植入皮下环境,探讨利用同种异体软骨细胞共培养构建软骨皮下移植的可行性。方法：本实验对山羊软骨细胞和BMSC分别进行取材和分离培养扩增,并将以上细胞分为以下四组进行混合并接种在PGA支架材料上：A组：100%自体软骨细胞;B组：30%自体软骨细胞＋70%自体BMSCs;C组：30%同种异体软骨细胞＋70%自体BMSCs;D组：100%同种异体软骨细胞。经过体外构建6周后植入羊皮下进行体内构建12周,对所形成的组织块进行大体观察和组织学染色等评价。结果：自体软骨细胞组和自体软骨细胞混合自体BMSC组皮下移植后可见成熟软骨组织形成,但同种异体软骨细胞参与的两组（包括同种异体软骨细胞混合自体BMSC的实验组和单纯异体软骨细胞组）在皮下环境中都因为较强的免疫反应未能形成软骨组织。结论：同种异体软骨细胞以及PGA支架材料的存在对于组织工程软骨在羊皮下环境的构建有负面影响。     

体内外联合培养提高组织工程管状软骨构建质量

目的 探讨利用组织工程技术提高管状软骨的构建质量.方法 PLA/PGA共纺材料均匀地缠绕在硅胶模具上形成管状支架材料.从兔耳郭软骨分离软骨细胞,在体外培养扩增后接种于支架材料,软骨细胞-材料复合物先体外培养2 d.实验动物分为3组:直接植入组(DI组),自体软骨细胞材料复合物直接植入兔颈部皮下.联合培养组(CC组),复合物继续用相同的培养基在体外培养2周后再植入兔颈部皮下.单纯材料组(SO组),在颈部皮下单纯植入材料和硅胶模具.在植入后1,2,4和8周定时取材,行大体观测,组织学染色,生物化学和分子生物学检测和生物力学评定,主要评估炎症反应程度和软骨形成情况.结果 植入1周时,DI和SO组材料纤维周围有明显的炎症反应,大量白细胞浸润;第4周时,两组炎症明显减退,DI组形成的工程软骨被纤维组织分隔成散在的岛状;第8周时,材料基本降解,炎症消散,但DI组软骨无改善.体外培养2周后,CC组软骨细胞已分泌了许多细胞外基质,将部分降解的材料纤维包裹在内,此时植入体内没有引起明显的炎症反应;第4周时,材料完全降解并形成了相对均质、成熟的软骨组织,各项检测指标均优于同时间点DI组构建的软骨,接近正常气管软骨.结论 体内外联合培养可以明显减轻软骨细胞-PLA/PGA复合物植入具有免疫功能的实验动物自体内引发的炎症反应,提高组织工程管状软骨的构建质量.     

兔自体耳软骨膜复合游离移植形成工程化软骨的实验研究

目的：探求用软骨腹复合移植的方法形成自体软骨的可行性。方法：将兔自体耳软骨膜包裹异体耳软骨脱细胞基质材料复合游离移植于兔背部皮下（I组），并在移植物附近皮下游离移植双层耳软骨膜（Ⅱa组）及单纯脱细胞的异体耳软骨基质（Ⅱb组）作为对照。在术后3周、6周分别取标本进行研究。结果：在3周、6周时，I组与Ⅱa组成软骨细胞的增殖变化情况差异有显性（P＜0．05），I组比Ⅱa组成软骨细胞的增殖明显旺盛，有的已经向软骨细胞转化，并有少量细胞外基质分泌，基质内软骨囊出现。Ⅱb组无成软骨细胞及软骨囊出现。结论：自体耳软骨膜与异体耳软骨脱细胞后的基质材料复合移植促进自体软骨生成。提示该基质材料有促进软骨膜细胞分化和生长的作用。     

组织工程软骨修复兔关节软骨缺损的初步研究

目的 探讨运用组织工程软骨植入修复兔胫骨平台外侧髁全关节软骨浅层缺损的可行性。方法 取2周龄乳兔软骨细胞体外培养传代至第3代后，与人胎盘I型胶原蛋白海绵复合后植入成年兔的胫骨体平台外侧髁浅层完全软骨缺损区，并设立空白对照组，分别于术后4、12和24周取材，观察修复效果。结果 实验组术后4周缺损表面未见明显的新生软骨形成；12周，缺损表面有少量的新生软骨形成，组织学切片上可见软骨细胞呈边缘不规则的，小蜂窝状结构，软骨细胞周围有软骨陷窝形成；24周，缺损表面的新生软骨较4、12周的新生软骨明显，表面光滑，且与周围组织结合紧密，但仍存在部分缺损尚未修复。组织学切片上可见软骨陷窝形成，并分泌甲苯胺蓝异染的软骨基质。面对照组则均未见明显的修复。结论 制成的组织工程软骨对兔胫骨平台软骨浅层完全缺损有修复作用，但不能完全修复缺损。     

利用一种新型的组织工程室在体内构建组织工程软骨

目的 探讨应用一种新型的组织工程室(tissue-engineering chamber)在具有免疫活性的动物体内构建组织工程软骨的可行性.方法 切取新西兰雄性大白兔耳廓软骨,体外构建:(1)软骨细胞-胶原凝胶复合物;(2)软骨细胞-PLGA-胶原凝胶复合物,将复合物置入组织工程室内,再植入实验兔背部皮下;对照组无组织工程室,直接将复合物植入同一实验兔背部皮下.术后8周进行大体形体观察、组织学及免疫组织化学染色、反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)检测.结果 大体形态、组织学及免疫组织化学染色、RT PCR检测结果显示,在实验兔背部皮下组织工程室内,构建的软骨细胞-支架复合物均形成了软骨样组织;而直接植入实验兔背部皮下的复合物最终消失或者形成一纤维化的结节.结论 在具有免疫活性的动物体内,应用自主研制的新型多孔硅橡胶组织工程室内微环境成功构建了自体工程化软骨组织,为软骨组织工程技术过渡到临床应用提供了理论依据.     

可注射性藻酸钙凝胶载体组织工程性软骨的实验研究

目的 对经体外培养的软骨细胞与藻酸钙凝胶载体复合形成的组织工程性软骨进行组织形态学观察。方法 取 2周龄新西兰白兔的膝关节软骨细胞,经体外培养两次传代后与藻酸钠溶液复合,使细胞密度为 5× 10 6/ml、 NaCl 0.135 mol/L、 K 2HPO 4 0.1 mol/L、藻酸钠的质量分数为 1％,然后注入葡萄糖酸钙使终浓度为 40 mmol/L。在实验组 (A、 B组 )兔的背部皮下注入复合藻酸钙载体的软骨细胞悬液,对照组 (C、 D组 )动物或注入无载体的软骨细胞悬液或注入无细胞的藻酸钙载体,分别于注射后第 2周、第 4周取材,进行 HE和甲苯胺蓝染色。结果 实验组,于注射复合软骨细胞的藻酸钙凝胶载体第 2周时, HE染色结果显示皮下注射点出现大量软骨细胞增殖,第 4周时有软骨组织形成;甲苯胺蓝染色见有软骨细胞和软骨基质形成。在注入无载体的软骨细胞悬液组 (C组 ),部分动物的皮下注射点有少量软骨组织形成,而在注入无细胞的藻酸钙载体组 (D组 )则未见软骨形成。结论 应用可注射性藻酸钙凝胶载体复合软骨细胞可在同种异体动物体内形成新生软骨组织。     

Ⅱ型胶原海绵修复兔膝关节软骨缺损的组织学观察

目的:观察Ⅱ型胶原海绵修复兔膝关节软骨缺损的组织学变化.方法:将28只成年雄性新西兰兔制作膝关节缺损模型并随机分成2组,A组在缺损局部植入Ⅱ型胶原海绵,B组不植入以作对照.于术后2、4、6、8、10、12周分别作HE、Safranin O染色及S-100蛋白检测.结果:(1)HE染色显示A组2周后即出现新生软骨细胞,12周后新生软骨组织完全填满缺损区并与周围组织整合,而B组直至术后第12周仍由纤维组织所填充;(2)S-100蛋白免疫组化检测结果显示A组新生软骨细胞具有正常兔软骨细胞的表型;(3)Safranin O染色结果显示A组新生软骨细胞具有分泌软骨基质的功能.结论:Ⅱ型胶原具有较强的诱导软骨细胞生长的能力,其诱导生长的新生软骨具有正常透明软骨的表型和功能.     

组织工程软骨对兔膝关节胫骨平台浅层全关节软骨缺损的修复作用

目的探讨组织工程软骨对兔膝关节胫骨平台外侧髁浅层全关节软骨缺损的修复作用，并检测其修复组织的软骨类型。方法取2周龄乳兔软骨细胞体外培养传代至第3代后，与人胎盘Ⅰ型胶原蛋白海绵复合后植入成年兔的胫骨平台外侧髁完全软骨缺损区，并设立空白对照组，分别于术后4、12、24周取材。观察修复效果。运用天狼星红染色检测Ⅰ型胶原，Ⅱ型胶原单克隆抗体检测Ⅱ型胶原的表达。结果实验组术后4周缺损表面未见明显的新生软骨形成，组织学切片上少数几个呈上皮样生长的软骨细胞，苏木素-伊红（HE）染色胞浆呈深蓝色，周围软骨基质染色成浅蓝色；12周，缺损表面有少量的新生软骨形成，组织学切片上可见软骨细胞呈边缘不规则的，小蜂窝状结构，软骨细胞周围有软骨陷窝形成；24周，缺损表面的新生软骨较4、12周的新生软骨明显，表面光滑，且与周围组织结合紧密，但仍存在部分缺损尚未修复，组织学切片上可见软骨细胞呈边缘不规则的，多层细胞的蜂窝状结构，软骨细胞周围有软骨陷窝形成，并分泌甲苯胺蓝异染的软骨基质。而对照组则均未见明显的修复；随着术后时间的延长，Ⅰ型胶原的表达呈逐渐减弱的趋势，而Ⅱ型胶原的表达呈逐渐增强的趋势。结论该方法制成的组织工程软骨对兔胫骨平台外侧髁全层软骨缺损有修复作用，运用该方法不能完全修复兔胫骨平台外侧髁软骨完全缺损；形成的新生软骨为透明软骨样组织。     

骨髓基质细胞移植修复半月板无血运区损伤的实验研究

目的比较自体与同种异体骨髓基质细胞移植对半月板无血运区损伤修复的影响。方法 40只成年新西兰大白兔随机平均分为 A、 B两组。 A组兔的骨髓基质细胞 (MSC)经体外培养后与纤维蛋白凝胶 (FG)混合,自体移植于其一侧的膝关节半月板缺损区,即 FG＋自体 MSC（自体移植组）;另一侧单纯植入 FG(FG植入组 )。于 B组兔的一侧膝关节半月板缺损区移植 FG＋同种异体 MSC(异体移植组 ),另一侧缺损不予修复 (空白对照组 )。分别于术后第 1、 2、 3个月取材,观察半月板损伤部位的组织形态学变化。结果 (1)自体移植组 :术后 1个月缺损区可见纤维组织,内有大量成纤维细胞;术后 2个月见大量软骨细胞并有胶原纤维形成;术后 3个月损伤区呈纤维软骨愈合。 (2)空白对照组 :术后 1～ 3个月缺损区始终未愈合。 (3)单纯 FG植入组 :术后 1～ 3个月缺损区可见纤维组织,内有少量成纤维细胞,没有软骨细胞生长,呈瘢痕样愈合。 (4)同种异体移植组 :与自体移植组所见大致相同,但有 3侧缺损区可见大量淋巴细胞浸润,胶原纤维少。结论骨髓基质细胞移植可促进半月板无血运区损伤的愈合,同种异体骨髓基质细胞移植修复半月板无血运区损伤发生免疫排斥反应的机率较低。     

培养软骨移植修复关节软骨缺损的实验研究

目的：为探讨一种新的关节软骨缺损修复方法。方法：将体外培养２周形成软骨样组织,移植修复兔关节软骨全层缺损。于移植术后２、４、８周分别行功能评价、大体形态及组织学检查。结果：全部实验兔于术后２周内恢复正常活动。２周时移植修复组织由非成熟透明软骨组成。４周时部分移植组出现成熟透明软骨。８周时移植组关节软骨缺损全部由成熟透明软骨充填修复,修复组织与邻近关节软骨融合。培养软骨移植修复关节软骨全层缺损明显优于自身修复（Ｐ＜００１）。结论：本实验提示使用具有高有丝分裂率的软骨细胞,经离心管培养形成骺软骨样组织,植入关节软骨全层缺损后,软骨细胞生长良好,逐渐成熟和转化,能发挥良好的修复作用。     

聚羟基丁酸酯载体人工软骨体内培育的实验研究

目的 探讨聚羟基丁酸酶（ＰＨＢ）泡沫材料作为软骨细胞支架材料以及体内培育组织工程化人工软骨的可行性。方法 取４周龄雄性新西兰幼免关节软骨、胶原酶消化,将所获软骨细胞种植到ＰＨＢ泡沫材料上,体外培养１周后,将细胞－支架材料复合体移植到兔背背部下皮,以单纯植入聚羟基丁酸酯泡沫材料及接种软骨细胞组为对照组。分别于术后第４、８、１２周取材,进行大体观察及组织学、免疫组织化学观察。结果 软骨细胞＝支架材料复     

The Effect of Osteotomy and Cartilage Damage on Mitotic Activity: An Experimental Study in Rabbits

In 15 rabbits, osteotomy and osteotomy including cartilage damage were performed. With autoradiography (³H-thymidine) it was shown that only one knee in the osteotomy group had labeled chondrocytes in the tibial cartilage. in the knees with articular damage, labeled chondrocytes were found in the femur as well, which could be the result of a factor liberated from the damaged cartilage, a factor stimulating mitotic activity.     

Cartilage grafts--present status

Cartilage grafts have been in use for almost a century and have proved their usefulness. Many questions about immunology, survival, growth, and role of perichondrium are still debated. We are presenting a review of the literature and of our experimental work on cartilage grafts. Ear cartilage was transplanted from 28 young New Zealand rabbits subcutaneously in the chest walls. The grafts were divided into 1) bare cartilage, 2) perichondrium, 3) cartilage covered with perichondrium on one side, and 4) cartilage covered with perichondrium on both sides. The grafts were measured in length and weight before transplantation, and at 2 and 4 months after transplantation; they were compared to a control piece of cartilage tagged in situ. Histologic examination was performed on all retrieved grafts. Transplanted cartilage survival was good in over 75% of cases; however, cartilage production from perichondrium was minimal and no growth was noticed in any of the grafts.     

藻酸钙载体复合软骨细胞成软骨的实验观察

目的：通过软骨细胞复合于载体后在同种异体动物体内异位成软骨情况，为组织工程方法修复关节软骨缺损的研究提供实验依据。方法：用一定浓度的海灌酸钠溶液与葡萄糖酸钙溶液按比例混合均匀，置特殊柱形模具中经冷冻、脱水得到具有一定弹性和韧性的柱形灌酸钙载体，将其复合软骨细胞植入同种动物体内，分别于术后2、4周取材进行组织学观察。结果：软骨细胞在体内生长增殖良好，4周时可见新生软骨组织形成。结论：灌酸钙可作为载体复合细胞进行软骨组织工程的研究。     

同种异体软骨细胞移植术后关节软骨蛋白多糖的测定

目的 应用Pluronic F-127负载同种异体软骨细胞移植修复兔全厚关节软骨损伤,对于新生的修复组织进行基质蛋白多糖含量测定,以探讨此方法修复全厚关节软骨损伤的可行性.方法 取3个月龄新西兰大白兔关节软骨细胞体外培养扩增,与20%Plurortic F-127凝胶混合.选27只健康同种成年大白兔,人为造成双侧膝关节软骨缺损.实验组软骨缺损处植入培养的软骨细胞/Pluronic F-127混合物,对照组缺损处单纯注入Pluronic F-127凝胶和空白对照.然后,对修复组织进行大体观察及蛋白多糖含量测定.结果 移植的软骨细胞-载体复合物中的软骨细胞能良好地生长,12周时再生组织与周围正常软骨组织外观相似,界限模糊.实验组与对照组各时期蛋白多糖含量均有非常显著性差异,实验组不同时期的蛋白多糖含量之间均有显著性差异,实验组12周时蛋白多糖含量与正常软骨组织无显著性差异.结论 Pluronic F-127负载同种异体软骨细胞移植是治疗关节软骨缺损的有效方法.     

Cartilage grafts—present status

Cartilage grafts have been in use for almost a century and have proved their usefulness. Many questions about immunology, survival, growth, and role of perichondrium are still debated. We are presenting a review of the literature and of our experimental work on cartilage grafts. Ear cartilage was transplanted from 28 young New Zealand rabbits subcutaneously in the chest walls. The grafts were divided into 1) bare cartilage, 2) perichondrium, 3) cartilage covered with perichondrium on one side, and 4) cartilage covered with perichondrium on both sides. The grafts were measured in length and weight before transplantation, and at 2 and 4 months after transplantation; they were compared to a control piece of cartilage tagged in situ. Histologic examination was performed on all retrieved grafts. Transplanted cartilage survival was good in over 75% of cases; however, cartilage production from perichondrium was minimal and no growth was noticed in any of the grafts.     

Sizable Scaffold‐Free Tissue‐Engineered Articular Cartilage Construct for Cartilage Defect Repair

This study introduces an implantable scaffold‐free cartilage tissue construct (SF) that is composed of chondrocytes and their self‐produced extracellular matrix (ECM). Chondrocytes were grown in vitro for up to 5 weeks and subjected to various assays at different time points (1, 7, 21, and 35 days). For in vivo implantation, full‐thickness defects (n = 5) were manually created on the trochlear groove of the both knees of rabbits (16‐week old) and 3 week‐cultured SF construct was implanted as an allograft for a month. The left knee defects were implanted with 1, 7, and 21 days in vitro cultured scaffold‐free engineered cartilages. (group 2, 3, and 4, respectively). The maturity of the engineered cartilages was evaluated by histological, chemical and mechanical assays. The repair of damaged cartilages was also evaluated by gross images and histological observations at 4, 8, and 12 weeks postsurgery. Although defect of groups 1, 2, and 3 were repaired with fibrocartilage tissues, group 4 (21 days) showed hyaline cartilage in the histological observation. In particular, mature matrix and columnar organization of chondrocytes and highly expressed type II collagen were observed only in 21 days in vitro cultured SF cartilage (group 4) at 12 weeks. As a conclusion, cartilage repair with maturation was recapitulated when implanted the 21 day in vitro cultured scaffold‐free engineered cartilage. When implanting tissue‐engineered cartilage, the maturity of the cartilage tissue along with the cultivation period can affect the cartilage repair.     

应力导致关节软骨退变机制的实验研究

目的　本实验的目的是探讨应力导致关节软骨退变的病理过程与生物力学机制。方法　以 32只中国白兔为实验对象 ,在关节面施以持续高 低压应力 ,观察 4、12周 ,用组织学、组织化学、免疫组化及透射电镜为方法 ,分析退变软骨。结果　低压应力引起的退变首先表现为早期软骨细胞功能减退 ,软骨细胞代偿增生反应轻 ,然后基质破坏 ,最终导致整个软骨退变。高压应力引起的退变首先是早期基质破坏 ,软骨细胞代偿增生同时发生 ,继而软骨细胞退变 ,最终整个关节软骨退变。细胞因子主要在退变软骨的浅、移行层软骨细胞胞浆内阳性染色 ,偶可在浅层细胞近周及裂隙处见基质阳性染色。结论　高、低压应力均可导致关节软骨退变 ,低压应力首先引起软骨细胞退变 ;高压应力首先引起基质破坏。退变软骨的软骨细胞可异常合成、分泌细胞因子 ,细胞因子在软骨退变中发挥作用。     

组织工程技术修复同种异体兔关节软骨缺损实验研究

目的：探讨关节软骨缺损治疗的新途径。方法：把几丁糖作为软骨细胞培养的支架。将几丁糖与软骨细胞一起体外培养,然后移植修复同种异体兔的膝关节软骨缺损,并对关节软骨的修复过程进行术后16周大体、组织学、电镜观察及修复组织厚度测定。结果：几丁糖无纺网在术后2周开始降解吸收,术后10-12周完全吸收;术后第16周在实验侧关节软骨缺损处可见成熟的透明软骨,软骨缺损得到完全修复。结论：几丁糖泊生物学特性符合组织工程中对细胞培养支架的要求;几个糖负载软骨细胞移植修复同种异体兔膝关节软骨缺损,兔膝关节全层软骨缺损得到成功修复。为临床上关节软骨缺损的治疗提供了可能的途径。