湿润烧伤膏联合表皮细胞生长因子修复兔膝关节软骨缺损的实验研究

目的:观察湿润烧伤膏(MEBO)联合表皮细胞生长因子(epidermal growth factor,EGF)对兔膝关节局部全层软骨缺损的修复作用.方法:30只新西兰大白兔,制成兔膝关节软骨缺损创面.按治疗方法不同随机分为三组,A组:MEBO+EGF组,B组:EGF组,C组:庆大霉素对照组.分别于术后4、8和12周每组各处死3只动物,取材进行大体、组织学及免疫组化染色观察,根据关节软骨组织学计分标准进行评分,数据输入SPSS11.0软件统计分析,比较各组的评分差异是否具有统计学意义.结果:MEBO+EGF组为透明软骨样修复,而单纯EGF组和对照组为纤维性修复;对术后12周大体及各阶段组织学形态评分结果示,MEBO+EGF组明显优于EGF组和对照组(P<0.05);EGF组优于对照组(P<0.05).结论:MEBO联合EGF对兔膝关节全层软骨缺损有修复作用.     

自体MSCs/Chondro-Gide(R)工程化软骨再生修复技术的大动物实验

目的 探索自体MSCs/Chondro-Gide(R)工程化软骨修复技术用于软骨再生治疗的可行性.方法 12只山羊随机分为实验组、自体基质诱导软骨再生(autologous matrix-induced chondrogenesis,AMIC)治疗组及空白对照组,实验组采用自体MSCs/ Chondro-Gide(R)工程化软骨修复技术修复软骨缺损;AMIC治疗组采用AMIC技术,空白对照组不植入任何材料.术后8 周行大体观察、关节镜检查、影像学检测、组织学检测、改良Wakitani法评分,评价其对关节软骨缺损的再生修复效果.结果 8周大体观察实验组软骨缺损的修复及整合良好; MRI及关节镜提示软骨缺损修复表面光滑,弹性可;组织学检测修复区域有较多幼稚软骨细胞;AMIC组可见修复区为纤维组织修复;空白组为少量纤维组织覆盖缺损底面.8周及16周改良Wakitani评分示:实验组修复效果优于AMIC组及空白对照组.结论 自体MSCs/ Chondro-Gide(R)工程化软骨修复技术创伤小,操作简便,能显著促进关节软骨缺损的再生修复,具有较高的科学价值及临床应用前景.     

模拟微重力对改良纤维蛋白胶软骨细胞复合物培养的影响

目的研究模拟微重力条件对体外构建工程化软骨的影响.方法将兔软骨细胞种植到经抑肽酶和氨甲环酸改良的纤维蛋白胶支架材料上;设旋转培养组和静态对照组,体外培养3周,对复合物进行组织学观察和生化指标检测.结果采用改良支架的复合物经体外培养3周,软骨基本保持了原有塑形;相对于静态培养组,旋转培养组DNA、GAG的合成量增加,并在第3周出现显著性差异.结论经过改良的纤维蛋白胶支架能较长时间支持体外软骨组织的形成;旋转培养仪提供的模拟微重力环境可提高工程化软骨的质量,为实现关节软骨损伤的修复提供有效途径.     

自体MSCs/Chondro-Gide工程化软骨再生修复技术的大动物实验

目的探索自体MSCs/Chondro-Gide工程化软骨修复技术用于软骨再生治疗的可行性。方法 12只山羊随机分为实验组、自体基质诱导软骨再生（autologous matrix-induced chondrogenesis,AMIC）治疗组及空白对照组,实验组采用自体MSCs/Chondro-Gide工程化软骨修复技术修复软骨缺损;AMIC治疗组采用AMIC技术,空白对照组不植入任何材料。术后8周行大体观察、关节镜检查、影像学检测、组织学检测、改良Wakitani法评分,评价其对关节软骨缺损的再生修复效果。结果 8周大体观察实验组软骨缺损的修复及整合良好;MRI及关节镜提示软骨缺损修复表面光滑,弹性可;组织学检测修复区域有较多幼稚软骨细胞;AMIC组可见修复区为纤维组织修复;空白组为少量纤维组织覆盖缺损底面。8周及16周改良Wakitani评分示：实验组修复效果优于AMIC组及空白对照组。结论自体MSCs/Chondro-Gide工程化软骨修复技术创伤小,操作简便,能显著促进关节软骨缺损的再生修复,具有较高的科学价值及临床应用前景。     

复合骨形态发生蛋白-2的人工骨与带血供组织修复羊大段骨缺损

目的研究组织工程化人工骨结合不同自体带血供组织(长段自体尺骨或屈指长肌)移植修复大段骨缺损的效果。方法手术造成绵羊桡骨30mm骨缺损,A组植入[聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)-磷酸三钙(TCP)-骨形态发生蛋白-2(BMP-2)]人工骨及带血运的长段尺骨,B组植入PLGA-TCP-BMP-2人工骨及带血运的屈指长肌肌腹,C组仅植入PLGA-TCP-BMP-2人工骨,D组不植入任何材料。4组均以钢板固定桡骨缺损区。术后24周行手术部位X线摄片,24周处死动物行组织学检查。结果术后24周时,X线检查示A、B组桡骨缺损处完全成骨修复,皮质骨与髓腔的轮廓较为清晰;C组亦能完全修复,但新生骨密度及髓腔轮廓清晰度均不如A、B组;D组无有效骨痂形成。组织学检查结果显示,A组新生骨完全修复骨缺损区;B组骨痂为较成熟的板层骨,骨陷窝较多;C组新生板层骨及骨陷窝排列较为紊乱;D组无骨连接表现。A、B、C组均未见人工骨材料残留。结论 PLGA-TCP-BMP-2人工骨结合带血供的长段自体骨或自体肌肉移植能够很好地修复绵羊桡骨30mm的骨缺损。     

骨形态发生蛋白4基因修饰的脂肪来源干细胞复合藻酸钙凝胶支架修复关节软骨的实验研究

目的:观察骨形态发生蛋白4(BMP4)修饰的脂肪来源干细胞(ADSCs)复合藻酸钙凝胶支架修复猪膝关节软骨缺损的实验效果。方法:分离并培养猪ADSCs。构建表达BMP4的腺病毒载体系统,并成功转染ADSCs,通过免疫荧光显微镜及流式细胞学观察其转染效率。在体外,通过ELISA法检测BMP4基因修饰ADSCs后软骨相关蛋白的表达情况。选取中国实验用小型猪24只(雄性,6个月,25~30 kg),随机分为4组:组1为空白对照组,即单纯软骨缺损组;组2为单纯藻酸钙凝胶支架修复组;组3为ADSCs复合藻酸钙凝胶修复组;组4为BMP4基因修饰的ADSCs复合藻酸钙支架修复软骨缺损组。分别于术后12周、24周取材,通过组织形态学方法来评估缺损修复情况。结果:体外实验证实,携带BMP4的腺病毒能够成功转染ADSCs,并诱导其表达软骨组织特异性蛋白Sox9和Col II。同时体内实验证实BMP4基因修饰的ADSCs复合藻酸钙凝胶支架可修复小型猪膝关节软骨缺损。结论:体内外实验证实,BMP4基因修饰的ADSCs复合藻酸钙凝胶支架可用于修复猪关节软骨缺损,为软骨损伤修复提供了一种选择。     

钆对比剂增强及延迟增强MR扫描监测兔膝关节软骨退变的研究

目的 探讨钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA)增强及延迟增强扫描在监测兔膝关节软骨退变的表现及价值.方法 选用成年新西兰大白兔20只,按随机数字表法分为A、B、C、D、E 5组,A、B、C、D 4组分次在右膝关节腔内注入0.2 ml木瓜蛋白酶(10 U)溶液,为处理侧(A组1次,B、C、D组均在1、4、7 d各1次),建立早期至中晚期的关节软骨退变的动物模型;左膝则注入不含木瓜蛋白酶的稀释液作为对照侧,E组不作处理,作为空白组对照;A组于模型制作完成后24 h行MR检查,B组于第1次注药后24 h及最后1次注药后24 h行MR检查,C组于第1次注药后24 h、最后1次注药后24 h及最后1次注药后1个月行MR检查,D组于第1次注药后24 h、最后1次注药后24 h、最后1次注药后1个月及最后1次注药后3个月行双膝关节矢状面SE T1 WI、三维抑脂扰相梯度回波(3D-FS-SPGR)序列检查,再通过兔耳缘静脉注入Gd-DTPA后,于即刻、2 h、4 h进行双膝关节同层面、同序列MR检查,测量软骨的信号强度与腘窝处周围软组织的信号强度的比值(SIR),扫描后即处死动物,取双侧膝关节软骨组织作HE染色及检测蛋白多糖含量的阿尔新兰染色,进行观察.结果 在3D-FS-SPGR序列扫描中,Gd-DTPA增强及延迟增强扫描关节软骨SIR:A组增强后即刻扫描,处理侧为1.36±0.20,对照侧为1.14±0.24,增强后2 h处理侧为1.83±0.21,对照侧为1.39±0.30,增强后4 h处理侧为1.55±0.32,对照侧为1.42±0.36;B组增强后即刻扫描,处理侧为1.37±0.23,对照侧为1.05±0.26,增强后2 h处理侧为1.82±0.22,对照侧为1.24±0.28,增强后4 h处理侧为1.49±0.25,对照侧为1.27±0.18;C组增强后即刻扫描,处理侧为1.33±0.27,对照侧为1.07±0.26,增强后2 h处理侧为2.28±0.20,对照侧为1.29±0.23,增强后4 h处理侧为2.07±0.51,对照侧为1.48±0.15;D组增强后即刻扫描,处理侧为1.07±0.38,对照侧为1.40±0.10,增强后2 h处理侧为1.27±0.09,对照侧为1.79±0.12,增强后4 h处理侧为1.41±0.19,对照侧为1.89±0.10.所测得SIR值的改变,A、B、C、D各组处理侧之间(F=7.961,P＜0.05)及各组处理侧与对照侧在静脉注入MR对比剂后即刻、增强后2 h及增强后4 h之间,差异均有统计学意义(F=2.259,P＜0.05).A、B、C、D各组处理侧两两之间比较,差异均存在统计学意义(P值均＜0.05),静脉注入MR对比剂后即刻、增强后2 h及增强后4 h之间的两两比较均有统计学差异(P值均＜0.05).病理结果显示A组至D组处理侧HE染色软骨细胞逐渐减少,关节软骨面逐渐纤维化,在阿尔新兰染色时,由于软骨细胞的减少,显示深蓝染色逐渐变少的关节软骨退变过程.结论 (1)3D-FS-SPGR序列在观测关节软骨信号强度改变方面较SE-T1 WI更敏感;(2)软骨退变早期,静脉注入Gd-DTPA的MR增强及延迟增强扫描所测得的膝关节SIR值就可以发生变化,可以作为早期诊断骨关节疾病的参数.     

胰岛素样生长因子-Ⅰ对软骨细胞移植修复关节软骨缺损的作用

目的：观察胰岛素样生长因子－Ⅰ（insulin-like growth factor-Ⅰ,IGF-Ⅰ)对关节软骨缺损修复的作用。方法：采用组织工程方法制备骨基质明胶（BMG）－软骨细胞移植物。40只4－5个月龄的新西兰兔均分为软骨细胞实验组及软骨细胞对照组,BMG对照组,空白对照组。实验组兔膝关节注射IGF－Ⅰ,各对照组均注射等渗盐水。术后行大体,组织学观察及免疫组化检测。结果：实验组软骨细胞生长较快,术后24周修复的软骨组织Safranin-O染色,Ⅱ型胶原染色与正常关节软骨一致,软骨细胞呈柱状排列,软骨细胞对照组术后24周修复软骨组织Safranin-O染色较淡,部分软骨细胞呈柱状排列,BMG,空白对照组未修复。结论：IGF－Ⅰ能促进关节软骨缺损修复。     

Ⅱ型胶原海绵修复兔膝关节软骨缺损的MRI与组织学对比分析

目的 建立兔膝关节软骨损伤动物模型,评估白行研制的Ⅱ型胶原海绵修复关节软骨缺损的效果。 方法 根据既往方法研制成Ⅱ型胶原,利用胶原的自发荧光特性测试其孔径大小;将材料移植到软骨缺损动物模型上,以随机分组对照的方式进行动物实验。通过MRI联合组织病理学HE、番红O、天狼猩红偏振光染色及新生软骨面积测定、Ⅱ型胶原免疫组化染色观察软骨缺损修复状况。 结果 Ⅱ型胶原海绵自发荧光分层扫描显示其孔径为(93.26±38.40) μm,较接近最通软骨生长的孔径。通过横向比较动物实验同一时相点各组MRI对照组织学结果可以看出,Ⅱ型胶原海绵组在6周时首先出现零星、孤立的软骨信号,而番红O染色和免疫组化的结果证实新生的软骨同时具有一定的分泌糖胺多糖和Ⅱ型胶原基质的功能。天狼猩红偏振光测定结果显示,Ⅱ型胶原海绵组新生软骨面积远高于对照组(P＜0.01)。 结论 通过改进方法提取纯化的Ⅱ型胶原,无论组织病理还是MRI的结果均显示对兔膝关节软骨缺损的修复有显著效果。     

猪腹膜脱细胞基质联合微骨折技术修复兔膝关节软骨缺损

目的:检测猪腹膜脱细胞基质(pig peritoneum-derived acellular matrix,PPAM)支架材料联合微骨折修复兔膝关节软骨缺损的效果。方法:采用CCK-8 Kit测定SD大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells,BMMSCs)在PPAM支架上的生长状态,Live/Dead染色观察细胞在PPAM支架上的活性。用直径4mm环钻造成深度约1.5 mm的新西兰大白兔膝关节软骨缺损,微骨折术后将PPAM支架植入软骨缺损处,单纯微骨折技术(Microfracture,MF)作为对照组,分别在第6周、12周和24周取材。大体观察、HE染色、甲苯胺蓝染色和II型胶原(COL II)免疫组化染色检测软骨缺损修复的效果。结果:CCK-8 Kit和Live/Dead染色结果显示PPAM支架支持细胞生长和增殖,无细胞毒性。大体观察和组织学检测显示PPAM联合MF修复软骨缺损能促进软骨缺损填充组织的质量,组织学评分优于单纯MF组。结论:PPAM支架是一种有良好生物相容性的天然材料来源组织工程材料,联合MF技术能促进关节软骨缺损的修复。     

Cartilage viability after trochleoplasty

Trochleoplasty is an established and accepted technique for the treatment of patellar instability because of a missing trochlear groove. In this technique, a flap of cartilage over the trochlea is carefully removed and a new trochlear groove is created in the underlying bone before the cartilaginous flap is reattached with sutures. The mid-term clinical and radiological results of this operation are promising but no information about the viability of the reattached cartilage has been reported. To evaluate cartilage viability and quality after trochleoplasty and to verify the healing process, two osteochondral biopsies were harvested from three patients 6, 8, and 9 months after trochleoplasty. One cylinder was evaluated histologically to assess cartilage, calcified cartilage (cc), and subchondral bone quality, while the other one was examined by confocal microscopy to evaluate cell viability. The histological examination showed a normal matrix and cell distribution of the cartilage, while the cc showed lacunae ingrowing from the underlying bone. The subchondral bone showed normal lamellae and histology, and the healing of the flap. Confocal microscopy showed almost exclusively viable chondrocytes. This demonstration of non-injured cartilage at short-term follow-up together with promising clinical and radiological 2- and 5-year follow-up results indicate a potential promising outlook for the long term, as further chondral damage is not expected. So trochleoplasty can be seen as a primary intervention for patellar instability because of trochlear dysplasia as the risk for cartilage damage is low.