羥基丁酸-羥基辛酸共聚體-膠原一體化骨軟骨支架復(fù)合骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞修復(fù)兔關(guān)節(jié)骨軟骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、背景：
　　因?yàn)檐浌堑淖晕矣夏芰Σ?，修?fù)骨軟骨缺損還存在挑戰(zhàn)。組織工程與再生醫(yī)學(xué)為骨軟骨缺損的修復(fù)提供了另外一種途徑。許多研究使用生物性或人工合成的支架材料促進(jìn)種子細(xì)胞的粘附、增殖、分化。我們的研究應(yīng)用了性能優(yōu)良且具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的羥基丁酸和羥基辛酸共聚體（PHBHOx）為主體材料、Ⅰ型膠原為輔助材料，仿照關(guān)節(jié)的形態(tài)與結(jié)構(gòu)，構(gòu)建具有生物活性的三層（骨層/過(guò)渡層/軟骨層）一體化支架，前期實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)了PHBHOx/膠原一體化骨軟骨

2、支架孔隙結(jié)構(gòu)適宜、生物親和性好，能夠促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSCs）的粘附、增殖、分化。但是PHBHOx/膠原一體化骨軟骨支架復(fù)合BMSCs對(duì)關(guān)節(jié)負(fù)重區(qū)骨軟骨缺損的修復(fù)效果如何還有待進(jìn)一步研究。
　　目的：
　　研究PHBHOx/膠原一體化骨軟骨支架復(fù)合骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)兔膝關(guān)節(jié)負(fù)重區(qū)骨軟骨缺損修復(fù)的效果。
　　方法：
　　1.將PHBHOx、Ⅰ型膠原（10％）、一定粒徑的NaCl顆粒（軟骨層孔徑為150~22

3、0μm，中間層孔徑為60~150μm，骨層孔徑為220~450μm）按一定比例溶于三氯甲烷中，采用溶劑澆鑄-顆粒瀝濾技術(shù)依次制作三層一體化骨軟骨支架；采用全骨髓貼壁培養(yǎng)法分離、培養(yǎng)BMSCs，三系分化法鑒定其生物學(xué)活性；將第3代BMSCs懸液（3×105cells/mL）滴注于PHBHOx/膠原一體化骨軟骨支架上，MTT法檢測(cè)BMSCs在該支架上的增殖活性。
　　2.將45只成年健康新西蘭大白兔隨機(jī)分為3組。所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物右股骨內(nèi)側(cè)

4、髁建立長(zhǎng)度4.5mm、寬度3mm、深度4.5mm的錐形骨軟骨缺損模型，膝關(guān)節(jié)安置鉸鏈?zhǔn)酵夤潭?。支?細(xì)胞組于造模后植入支架-BMSCs復(fù)合物；單純支架組于造模后植入PHBHOx/膠原一體化骨軟骨支架；對(duì)照組于造模后空置。
　　3.各組分別于術(shù)后4周、8周、12周處死動(dòng)物行大體觀察及ICRS軟骨修復(fù)大體評(píng)分、Micro-CT掃描+三維重建、HE染色、番紅O染色及Ⅱ型膠原免疫組織化學(xué)染色，采用Wakitani軟骨修復(fù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行組

5、織學(xué)評(píng)分，對(duì)骨軟骨缺損修復(fù)效果做出綜合評(píng)估。
　　結(jié)果：
　　1.ICRS軟骨修復(fù)大體評(píng)分：各時(shí)間點(diǎn)單純支架組評(píng)分比對(duì)照組高（P＜0.05），支架+細(xì)胞組評(píng)分明顯高于其它兩組（P＜0.05）。
　　2.Micro-CT掃描+三維重建顯示：軟骨下骨的修復(fù)是從缺損周圍開始，向中心進(jìn)行的，自術(shù)后4周至12周，各組軟骨下骨缺損區(qū)的范圍均逐漸減?。恢钡叫g(shù)后12周，對(duì)照組及單純支架組軟骨下骨缺損未完全修復(fù)，支架+細(xì)胞組軟骨下骨缺損

6、區(qū)骨重建較充分，并且結(jié)構(gòu)與正常的骨小梁結(jié)構(gòu)類似。
　　3.組織學(xué)染色顯示：直到術(shù)后12周時(shí)，對(duì)照組修復(fù)組織幾乎完全是纖維組織；對(duì)于單純支架組，術(shù)后12周時(shí)，骨重建不充分，修復(fù)的軟骨為纖維軟骨，骨軟骨層界限不清；與單純支架組及對(duì)照組相比，術(shù)后12周支架+細(xì)胞組骨重建較充分，潮線出現(xiàn)，修復(fù)軟骨的軟骨細(xì)胞形態(tài)及分布、糖胺多糖的表達(dá)更好，與正常軟骨相似。
　　4.II型膠原免疫組化染色顯示：直到術(shù)后12周，對(duì)照組修復(fù)組織Ⅱ型膠原未表

7、達(dá)；隨著時(shí)間遞增，單純支架組和支架+細(xì)胞組Ⅱ型膠原表達(dá)增多，且各時(shí)間點(diǎn)支架+細(xì)胞組Ⅱ型膠原表達(dá)均比單純支架組多；術(shù)后12周，支架+細(xì)胞組Ⅱ型膠原表達(dá)量接近正常。
　　5.Wakitani軟骨損傷修復(fù)組織學(xué)評(píng)分顯示：隨著時(shí)間遞增，各組Wakitani評(píng)分均降低，但是對(duì)照組8周較4周Wakitani評(píng)分降低無(wú)明顯差異（P＞0.05）；各時(shí)間點(diǎn)單純支架組Wakitani評(píng)分比對(duì)照組低（P＜0.05），支架+細(xì)胞組評(píng)分明顯低于其它兩組（P