模擬微重力下構(gòu)建組織工程化軟骨修復軟骨缺損的實驗研究.pdf

1、目的:
　　軟骨損傷修復一直是臨床上較棘手的問題。傳統(tǒng)的外科治療手段包括關(guān)節(jié)灌洗、微骨折和鉆孔術(shù)，其中以微骨折術(shù)在臨床上運用最為廣泛。微骨折術(shù)可以緩解大部分患者的臨床癥狀，但是微骨折術(shù)修復組織為纖維軟骨，其力學性能和組織學特性較正常透明軟骨相差甚遠，后期退化風險較高。軟骨組織工程的出現(xiàn)為解決上述問題帶來了希望，其利用種子細胞、支架材料和生長因子三要素的有機結(jié)合，構(gòu)建具有相當數(shù)量再生活力軟骨細胞的組織工程化軟骨進行修復。傳統(tǒng)構(gòu)建工程

2、化軟骨多采用普通靜態(tài)培養(yǎng)，這種培養(yǎng)模式存在著軟骨細胞去分化、支架內(nèi)細胞分布不均、生長活力受限等缺點，修復后的透明軟骨生成率也受到影響。模擬微重力動態(tài)培養(yǎng)模式的出現(xiàn)打破了以往靜態(tài)培養(yǎng)模式的局限，使用該系統(tǒng)構(gòu)建的組織工程化軟骨具有更高的生物活性，其修復效果更佳。本研究通過對比模擬微重力動態(tài)培養(yǎng)和普通靜態(tài)培養(yǎng)兩者對軟骨細胞復合Ⅰ型膠原的影響以及評價其修復豬關(guān)節(jié)缺損的效果，探討適宜體外構(gòu)建組織工程化軟骨移植物的培養(yǎng)方法。
　　方法:

3、>　　10～12月齡的五指山豬8頭，體重45～50kg，雌雄不限，分別在每頭豬膝關(guān)節(jié)髕骨切跡上建立4個軟骨缺損模型，左右膝關(guān)節(jié)各兩個缺損，共32個，取缺損位置的軟骨組織進行軟骨細胞分離培養(yǎng)擴增后復合三維Ⅰ型膠原支架上，分別置于旋壁式生物反應器與普通培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)7天，隨后一方面取適量的細胞支架復合物樣本進行HE染色、DAPI染色檢測，另一方面將組織工程復合物回植修復豬關(guān)節(jié)缺損。每頭豬膝關(guān)節(jié)缺損分為4組：微重力動態(tài)培養(yǎng)組（A）、普通靜態(tài)培養(yǎng)

4、組（B）、單純支架組（C）、空白對照組（D），每個膝關(guān)節(jié)隨機分配兩組。術(shù)后12周處死實驗動物，取實驗標本進行核磁共振（MRI）、大體觀察及組織學檢測，并進行評價。
　　結(jié)果:
　　軟骨細胞鑒定檢測：HE染色提示模擬微重力動態(tài)培養(yǎng)組軟骨細胞數(shù)量更多、分布更均一，細胞外基質(zhì)分泌更多；DAPI染色顯示微重力培養(yǎng)組的軟骨細胞分布更均一、數(shù)量也較多?；刂残g(shù)后12周后缺損修復組織檢測：大體標本觀察顯示模擬微重力動態(tài)培養(yǎng)組修復效果最佳；M

5、OCART核磁共振評分顯示A組為74.37±3.90、B組為66.87±4.96、C組為58.75±3.30、D組為43.12±3.47，A組分值明顯高于其余三組，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；O’Driscoll組織學評分顯示A組為16.00±1.41、B組為12.37±1.69、C組為8.37±0.83、D組為3.25±1.26， A組分值高于其余三組，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。模擬微重力下構(gòu)建組織工程化軟骨修復軟骨