絲素蛋白支架用于兔膝關(guān)節(jié)骨軟骨缺損修復(fù)的效應(yīng)研究.pdf

1、背景：
　　 關(guān)節(jié)軟骨是一種特殊的結(jié)締組織，無血管、淋巴管和神經(jīng)，且有代謝率低的生理特性，特殊的解剖結(jié)構(gòu)決定了其自我修復(fù)能力非常有限，因此，關(guān)節(jié)軟骨損傷修復(fù)一直是骨科研究的熱點(diǎn)問題。關(guān)節(jié)軟骨損傷分為三種類型：部分軟骨損傷，全層軟骨損傷和骨軟骨損傷。傳統(tǒng)的治療方法如保守治療、關(guān)節(jié)鏡下修復(fù)治療、組織移植治療等，盡管取得一定的療效，但均只能暫時緩解疼痛等癥狀，修復(fù)部位的軟骨最終會退化壞死。軟骨組織工程的進(jìn)一步發(fā)展為軟骨損傷修復(fù)提供了新

2、的選擇。本研究以不同高度的絲素蛋白支架進(jìn)行軟骨組織工程關(guān)節(jié)骨軟骨缺損修復(fù)，比較不同高度支架組間的修復(fù)效應(yīng)。本研究分為三個部分：(1)構(gòu)建絲素蛋白支架；(2)絲素蛋白支架的生物學(xué)檢測；(3)不同高度絲素蛋白支架體內(nèi)原位修復(fù)骨軟骨缺損。研究將為絲素蛋白支架的軟骨組織工程的臨床化應(yīng)用提供重要的理論依據(jù)。
　　 第一部分,構(gòu)建絲素蛋白支架
　　 目的：本部分研究的主要目的是構(gòu)建絲素蛋白支架，為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)。
　　 方

3、法：優(yōu)質(zhì)天然桑蠶蠶絲經(jīng)脫膠、溶解、透析等步驟獲得絲素蛋白溶液，絲素蛋白溶液經(jīng)氯化鈉顆粒成孔及交聯(lián)作用，在模具內(nèi)成型而獲得多孔絲素蛋白支架。掃描電鏡法觀察材料的孔徑，干濕重質(zhì)量差法測得支架的孔隙率。
　　 結(jié)果：本部分研究制作了兩種高度的蠶絲絲素蛋白支架，大小規(guī)格為：直徑4mm，高度4mm或者2mm。用于體外檢測的支架的大小規(guī)格為：直徑15mm，高度2mm。掃描電鏡檢測絲素蛋白支架的孔徑為100-300um，干濕重質(zhì)量差法測得其孔

4、隙率為88％。
　　 結(jié)論：絲素蛋白支架符合體外生物學(xué)檢測和體內(nèi)原位骨軟骨修復(fù)的需求。
　　 第二部分,絲素蛋白支架的生物學(xué)檢測
　　 目的：本部分研究主要在體外檢測絲素蛋白支架的軟骨細(xì)胞粘附性能和表型維持情況。
　　 方法：人胎兒軟骨細(xì)胞經(jīng)分離、培養(yǎng)和CFDA染色后，種植在絲素蛋白支架上培養(yǎng)，用倒置熒光顯微鏡檢測細(xì)胞在支架上的粘附，半定量PCR法檢測支架上的軟骨細(xì)胞特異基因的表達(dá)。
　　 結(jié)果：

5、熒光顯示細(xì)胞在絲素蛋白支架上有良好的粘附，半定量PCR顯示絲素蛋白支架能維持軟骨相關(guān)基因的表達(dá)。
　　 結(jié)論：絲素蛋白支架對細(xì)胞具有良好的粘附性并且具有維持軟骨細(xì)胞表型的功能。
　　 第三部分,不同高度絲素蛋白支架體內(nèi)原位修復(fù)兔膝關(guān)節(jié)骨軟骨缺損
　　 目的：本部分研究主要探索不同高度絲素蛋白支架原位修復(fù)骨軟骨缺損的效應(yīng)。
　　 方法：11只新西蘭兔分為2個組，分別為高支架組(LONG，材料平關(guān)節(jié)面)、低支

6、架組(SHORT，材料低于軟骨下骨板)。在雙側(cè)膝關(guān)節(jié)股骨滑車處制造骨軟骨缺損(深度3.5-4.0mm，直徑4.0mm)。高、低支架組分別植入左右膝缺損處。分別于術(shù)后6周和12周麻醉處死動物，進(jìn)行大體觀察、組織學(xué)切片及力學(xué)測試。
　　 結(jié)果：經(jīng)過結(jié)構(gòu)和功能的綜合觀察評估，低支架組的修復(fù)效果優(yōu)于高支架組。低支架所修復(fù)的關(guān)節(jié)面更平整，軟骨下骨板生長更厚實(shí)且力學(xué)性能更優(yōu)越。
　　 結(jié)論：低于軟骨下骨板的絲素蛋白支架能較好促進(jìn)關(guān)節(jié)