关节软骨生化结构及其与力学性能关系研究进展

关节软骨缺损在临床很常见.由于血液供应差及应答创伤反应的未分化细胞群相对缺乏,软骨缺损很难自行修复.组织工程技术可将具有软骨形成潜能的细胞接种到生物可降解材料上形成细胞支架三维复合物,该复合物在体外或体内可形成组织工程化软骨,有望解决软骨缺损修复这一临床难题.要构建具有完整结构和稳定功能的组织工程化软骨,必须深入了解软骨的形态结构、功能及其关系.文章就正常及组织工程化关节软骨的生化结构及其与生物力学性能的关系进行综述.     

修复关节软骨缺损的研究进展

关节软骨创伤及关节疾患可导致关节软骨坏死、剥脱 ,而软骨细胞本身的再生能力较差可直接影响关节功能 .1　骨膜移植骨膜在组织学上分为纤维层和生发层 ,其中生发层所含有的未分化间充质细胞具有终身的潜在分化能力 ,在关节腔无血液供应、低氧张力及较大的局部应力下 ,可促使未分化间充质细胞向成软骨细胞分化 ,达到修复关节软骨缺损的目的 .骨膜移植的修复效果受许多因素的影响 ,如骨膜生发层的朝向、关节的运动、年龄、骨膜与创面的比例及缺损面积的大小等[1 ] .夏虹等[2 ] 首次通过分析不同方向的骨膜移植于关节软骨缺损处形成的新生软骨…     

细胞-支架复合体构建及其异体移植修复关节软骨缺损的形态学观察

目的 探讨应用组织工程技术进行异体移植修复关节软骨缺损的有效性和可行性。方法 采用动态倒置显微镜与扫描显微镜观察及大体,组织学和免疫组织化学观察方法,以优化获取的单层传代培养幼兔关节软骨细胞及结构与性能优化的CPPf(Calcium polyphosphate fibers,CPPf)/PLLA(poly-L-lactic acid,PLLA)自制支架复合材料,进行细胞－支架复合体体外构建与培养及其异体移植修复关节软骨缺损的病理形态学实验研究。结果 将适宜密度培养细胞种植于支架材料中,细胞密集,分布均匀,经一定时间体外培养,基种植细胞与支架材料粘附,生长繁殖并分泌细胞外基质,支架材料保持培养前的外形与内部微结构。其细胞－支架复合体异体移植修复关节软骨缺损的病理形态学特征为：（1）修复后的关节面光滑,与周围组织整合良好;（2）软骨细胞呈柱状排列;（3）Ⅱ型胶原及硫化糖胺多糖在空间上分布均匀;（4）软骨下板得以重建;(5)修复组织与其下方骨质紧密结合;（6）支架材料逐渐降解吸收。结论 应用细胞－支架复合体异体移植进行关节骨缺损修复,具有种植细胞来源广泛,可根据缺损大小和形状设计支架外形,使缺损完全生物学再上修复的优点,这一组织工程技术为关节软骨缺损完全再生修复提供了一条新的有效途径。     

关节软骨组织工程种子细胞的优化获取

目的　优化关节软骨组织工程种子细胞的体外获取方法。方法　分析不同代次体外单层培养幼兔关节软骨细胞接种密度与相对接种存活率的关系 ,并观察其细胞生长状况、形态特征及分化功能。结果　相同培养条件下 ,体外单层培养关节软骨细胞的相对接种存活率和生长活性与其接种密度呈正相关 ;同一代次适宜密度 [( 2～ 3)× 10 4 cm2 ]接种者的相对接种存活率和生长活性同高密度 [( 4～ 5 )× 10 4 cm2 ]接种者相近 ;传代培养 (第 2～ 4代 )细胞的相对接种存活率和生长活性相对高于原代培养者。结论　在相同培养条件下及一定传代次数内 ,适宜密度接种进行关节软骨细胞单层传代培养 ,可获取数量多、活性高的关节软骨组织工程种子细胞     

两种自制支架材料对体外培养关节软骨细胞生长与代谢的影响

目的 评定两种自制支架材料DL－聚乳酸支架,聚磷酸钙纤维对体外培养关节软骨细胞生长与代谢的影响。方法 采用材料样品与体外单层培养关节软骨细胞直接接触法,并对其进行倒置显微镜观察,培养细胞计数与DAN含量及其细胞外基质^35S掺入量和羟脯氨酸含量测定。结果 两种支架材料可与培养关节软骨细胞完全相容,无关节软骨细胞毒性;对培养关节软骨细胞的DNA,蛋白多糖及胶原合成无异常影响。结论 两种支架材料具有良好的关节软骨细胞相容性,对其功能物质的合成无异常影响,经其结构与性能优化,即可满足关节软骨组织工程制备的各项要求。     

可注射温固化支架复合异体软骨细胞修复关节软骨缺损的初步研究

目的探讨可注射性温固化凝胶壳聚糖-甘油磷酸钠（C-GP）复合同种异体软骨细胞在体内形成透明软骨和注入关节腔后修复关节软骨缺损的可行性和有效性。方法将预制的壳聚糖和甘油磷酸钠按一定体积比制成混合液,实验组为支架复合同种异体软骨细胞,设单纯支架和生理盐水为两组对照。注入成年兔的背部皮下和预制关节软骨缺损的关节腔内,复合物在体内37℃形成凝胶,术后4、8、12周分别行大体、组织学（HE、TB）、Ⅱ型胶原免疫组织化学观察,并进行Wakitani评分。观察其体内成软骨和填充并修复关节缺损效果。结果液态C-GP复合物注入体内可形成凝胶,实验组皮下生长4周,组织学观察示典型的透明软骨样结构且分泌基质;C-GP复合细胞注入关节腔可很好地填充关节缺损,并于4周后开始形成透明软骨样结构且表面平整与宿主整合良好,组织学切片上可见类软骨形成并分泌甲苯胺蓝异染的软骨基质和软骨特异性Ⅱ型胶原。结论可注射性C-GP复合软骨细胞体内可形成具有一定形态功能的类软骨组织,能够应用于微创技术再生修复软骨的缺损。     

大鼠关节软骨干细胞的分离培养及其特性的鉴定

目的分离培养大鼠关节软骨干细胞(ACSCs)并鉴定其特性。方法运用纤连蛋白黏附法从大鼠关节软骨细胞中分选出ACSCs,流式细胞技术分别鉴定干细胞阳性表面抗原(阳性标志物CD90与CD44)和阴性表面抗原(阴性标志物CD45、CD31与CD34)在ACSCs中的表达水平,单克隆形成实验鉴定ACSCs的单克隆形成能力,成骨、成脂及成软骨诱导鉴定ACSCs的多向分化潜能。结果纤连蛋白可以特异性地分选出ACSCs。ACSCs高表达CD90与CD44,几乎不表达CD45、CD31与CD34。经过7d培养,单个ACSC可以形成大于32个细胞的单克隆细胞团。ACSCs具备很强的成骨、成脂和成软骨分化能力。结论大鼠关节软骨内存在ACSCs,ACSCs具有比较典型的干细胞特征。     

关节软骨钙化层界线结构特异性染色方法建立

目的 建立关节软骨钙化层界线结构特异性染色方法.方法 从组织库获取成人股骨髁标本10例,修剪、固定后常规方法制备石蜡切片,联合应用HE、天狼猩红、番红O/固绿和冯库萨等染色方法,对关节软骨钙化层界线结构进行观察.结果 HE染色仅能依据各层组织的结构、形态区分3层结构,两界线显示不清;天狼猩红染色和番红O/固绿染色可以清晰区分粘合线结构,但潮线界面显示不清;冯库萨染色可以清晰显示钙化软骨层两界线结构,但软骨下骨的形态结构显示不清.结论 通过对不同方法染色结果进行比较,番红O/固绿染色和冯库萨染色联合应用可以清晰显示钙化层界线结构.     

软骨移植及关节软骨组织工程技术研究进展

关节软骨缺损是临床常见的疑难病例,目前的治疗包括自体或异体骨软骨移植修复、软骨膜或骨膜移植修复及软骨细胞移植修复.组织工程技术的发展使软骨移植进入了一个新的发展时期,本文就软骨移植及关节软骨组织工程技术进展进行综述.     

骨性关节炎关节软骨内Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原表型的实验研究

目的对骨性关节炎（OA）关节软骨内Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原进行动态观察. 方法采用兔膝关节伸直位制动的OA动物模型,对不同制动时间动物的右侧股骨内髁关节软骨进行Mankin评分,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原的免疫组化测定. 结果 OA早期Ⅱ型胶原量增加,但随着OA病变的发展从切线层向深层逐渐丧失.OA关节软骨内无Ⅰ型胶原的分泌,但出现Ⅲ型胶原,其量随着病变发展有呈增加趋势,同时在病变中也受到破坏. 结论 OA关节软骨的胶原类型以Ⅱ型胶原为主,但出现Ⅲ型胶原.