軟骨單位與軟骨細(xì)胞混合移植修復(fù)兔膝關(guān)節(jié)軟骨缺損的作用.pdf

1、背景：
　　關(guān)節(jié)軟骨由于無(wú)血管、神經(jīng)及淋巴通過(guò)，其一旦損傷則很難自行修復(fù)，已知組織工程技術(shù)促進(jìn)軟骨的損傷修復(fù)，研究證實(shí)：在體外，軟骨細(xì)胞作為種子細(xì)胞在體外培養(yǎng)極易發(fā)生去分化；在體內(nèi)，經(jīng)由其發(fā)育而來(lái)的修復(fù)組織的表型及力學(xué)特性均較正常關(guān)節(jié)軟骨差，而且隨著體內(nèi)修復(fù)時(shí)間的推移，修復(fù)組織顯現(xiàn)出現(xiàn)快速退變的特征，制約其臨床應(yīng)用的前景。軟骨單位（chondron）被作為關(guān)節(jié)軟骨的基本功能結(jié)構(gòu)，其主要由軟骨細(xì)胞與細(xì)胞周基質(zhì)(PCM)組成，其中PC

2、M對(duì)軟骨細(xì)胞代謝和力學(xué)傳導(dǎo)起著重要作用。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)：軟骨單位與軟骨細(xì)胞以1:1在海藻酸鈉凝膠球中共培養(yǎng)，其生物學(xué)特性優(yōu)于其他比例；然而，軟骨單位和1:1共培養(yǎng)組對(duì)體內(nèi)軟骨缺損修復(fù)效果如何并不是很清楚。
　　目的：
　　探討使用海藻酸鈉立體培養(yǎng)的軟骨單位、立體共培養(yǎng)的軟骨單位與軟骨細(xì)胞（1:1）移植對(duì)兔膝關(guān)節(jié)軟骨缺損修復(fù)的作用，并對(duì)比分析兩者修復(fù)效果。
　　方法：
　　1.選取2月齡新西蘭兔5只，通過(guò)酶解法將膝關(guān)

3、節(jié)軟骨消化成軟骨細(xì)胞和軟骨單位，與1.2％海藻酸鈉凝膠混合，分別制備成密度為5.8×106/mL的軟骨細(xì)胞、軟骨單位以及軟骨細(xì)胞和軟骨單位（1:1）混懸液，最后使用模具分別制成內(nèi)含單純軟骨細(xì)胞、單純軟骨單位和軟骨細(xì)胞與軟骨單位（1:1）共培養(yǎng)的三種海藻酸鈉凝膠球（大小約25μL/個(gè)）；2.選取4月齡新西蘭兔45只（4.0?0.2 Kg），通過(guò)取雙側(cè)股骨滑車內(nèi)外側(cè)髁連線中點(diǎn)行直徑為4mm，深度為3mm全層軟骨缺損，隨機(jī)分為3組，將軟骨細(xì)胞

4、、軟骨單位與軟骨單位和軟骨細(xì)胞（1:1）混合體植入缺損處；3.分別于植入后6、12、24周，通過(guò)MRI評(píng)估、大體觀察、HE染色、番紅O染色、免疫組化染色、Rt-PCR檢測(cè)以及TUNEL原位檢測(cè)凋亡狀況，以此來(lái)綜合判斷缺損修復(fù)情況。
　　結(jié)果：
　　1.MRI Roberts評(píng)分顯示：自6周至24周，三組評(píng)分均呈增高趨勢(shì)；12周時(shí)共培養(yǎng)組較軟骨細(xì)胞組和軟骨單位組均明顯增高（P<0.05）；24周時(shí)共培養(yǎng)組較軟骨單位組和軟骨細(xì)胞

5、組增高顯著（P<0.05）。2.II型膠原免疫組化：自6周到24周，軟骨單位組和共培養(yǎng)組其表達(dá)量呈增多趨勢(shì)；在6周和12周軟骨單位組其表達(dá)量均高于共培養(yǎng)組，而24周其共培養(yǎng)組高于軟骨單位組。3.Wakitani組織修復(fù)評(píng)分顯示：隨著時(shí)間遞增，軟骨單位組及共培養(yǎng)組評(píng)分均呈逐漸降低趨勢(shì)，且12周與6周相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；各時(shí)間組共培養(yǎng)組均明顯低于軟骨單位組（P<0.05）。4.Rt-PCR顯示：6周至24周，共培養(yǎng)組中COL-

6、II,SOX-9 mRNA表達(dá)量均逐漸增多，軟骨單位組COL-II mRNA表達(dá)量逐漸增多；6周至12周，軟骨單位組和共培養(yǎng)組COL-X,MMP-13 mRNA表達(dá)量呈降低趨勢(shì)，24周時(shí)兩者均增高，但共培養(yǎng)組較軟骨單位組增高幅度較?。?周和12周軟骨單位組COL-II及SOX-9均高于共培養(yǎng)組，而24周兩指標(biāo)共培養(yǎng)組均高于軟骨單位組；三個(gè)時(shí)間點(diǎn)內(nèi)，COL-X及MMP-13共培養(yǎng)組均低于軟骨單位組。5.TUNEL細(xì)胞凋亡檢測(cè)顯示：自6周至

7、24周，軟骨細(xì)胞組細(xì)胞凋亡率呈增高趨勢(shì)，且24周較12周增高有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；軟骨單位組細(xì)胞凋亡率有增高趨勢(shì)；自6周至12周共培養(yǎng)組細(xì)胞凋亡率明顯降低（P<0.05），而24周較12周共培養(yǎng)組細(xì)胞凋亡率增高顯著（P<0.05）；在三個(gè)時(shí)間點(diǎn)共培養(yǎng)組細(xì)胞凋亡率均低于軟骨單位組和軟骨細(xì)胞組。
　　結(jié)論：
　　1.軟骨單位與軟骨細(xì)胞（1:1）共培養(yǎng)作為種子細(xì)胞，早期對(duì)缺損組織有好的修復(fù)作用，晚期可延緩修復(fù)組織退化。2.