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1、目的:通過(guò)組織培養(yǎng)法、慢速梯度降溫保存法和傳統(tǒng)慢速連續(xù)降溫保存法處理離體骨軟骨,以新鮮骨軟骨組作為對(duì)照,比較三種不同方法對(duì)關(guān)節(jié)軟骨組織形態(tài)、軟骨細(xì)胞存活率及代謝活性的不同影響。通過(guò)比較研究篩選出保存效果較好的方法,為臨床提供一種有活性的異體軟骨移植物。 方法:取3月齡同種系本地豬10只20膝關(guān)節(jié)。將供體豬處死后,無(wú)菌條件下在髕股關(guān)節(jié)及脛股關(guān)節(jié)切取正常骨軟骨,制成直徑約4.5mm、全長(zhǎng)約5mm的圓柱形骨軟骨塊240枚。將骨軟骨塊隨
2、機(jī)分為4組,每組60枚。分別為對(duì)照組、組織培養(yǎng)組、慢速梯度降溫冷凍保存組、慢速連續(xù)降溫冷凍保存組。對(duì)照組不采取任何處理措施,半小時(shí)內(nèi)直接取材檢測(cè)軟骨細(xì)胞存活率及代謝活性。慢速連續(xù)降溫冷凍保存組采取目前文獻(xiàn)報(bào)道的程序冷凍法處理保存;慢速梯度降溫冷凍保存組是把標(biāo)本溫度降至-40℃以前分4個(gè)梯度降溫的保存方法;組織培養(yǎng)組將骨軟骨塊按體積比1:15放入配制的無(wú)菌RPMI1640培養(yǎng)液中37℃保存。各實(shí)驗(yàn)組軟骨標(biāo)本于保存2、8周時(shí),取出進(jìn)行組織學(xué)
3、、組織化學(xué)檢測(cè)觀察軟骨細(xì)胞代謝活性變化;采用免疫熒光染色的方法檢測(cè)軟骨Ⅱ型膠原表達(dá)情況;組織切片F(xiàn)DA—EB雙熒光染色測(cè)定軟骨細(xì)胞存活率,以新鮮組作為對(duì)照組,對(duì)實(shí)驗(yàn)組軟骨細(xì)胞存活率和代謝活性進(jìn)行比較研究。 結(jié)果: 1.關(guān)節(jié)軟骨PG的變化:關(guān)節(jié)軟骨保存2周,實(shí)驗(yàn)組PG即開(kāi)始減少(AOD值),與新鮮組比較,三個(gè)實(shí)驗(yàn)組PG減少均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);組織培養(yǎng)組和慢速梯度降溫冷凍保存組間比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,二者與慢速連續(xù)降
4、溫冷凍保存組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。8周實(shí)驗(yàn)組PG與對(duì)照組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),實(shí)驗(yàn)組間兩兩比較亦均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),組織培養(yǎng)法對(duì)PG影響最小,慢速梯度降溫冷凍保存組其次,慢速連續(xù)降溫冷凍保存組PG影響最明顯。兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組內(nèi)比較,保存處理對(duì)PG影響有時(shí)間依從性,2周與8周PG含量比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 2.關(guān)節(jié)軟骨膠原Ⅱ的變化:在2周時(shí)間點(diǎn),與對(duì)照組比較,慢速連續(xù)降溫冷凍保存組
5、Collagen Ⅱ表達(dá)減少有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),組織培養(yǎng)組和慢速梯度降溫冷凍保存組減少無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);組織培養(yǎng)組和慢速梯度降溫冷凍保存組間比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,二者與慢速連續(xù)降溫冷凍保存組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。保存8周時(shí),與新鮮組比較,三個(gè)實(shí)驗(yàn)組CollagenⅡ表達(dá)均明顯減少,均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);三個(gè)實(shí)驗(yàn)組間比較亦有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),組織培養(yǎng)組Collagen Ⅱ表達(dá)量最多,慢速梯
6、度降溫冷凍保存組其次,慢速連續(xù)降溫冷凍保存組表達(dá)最少。兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組內(nèi)比較,保存處理對(duì)CollagenⅡ的影響有時(shí)間依從性,2周與8周CollagenⅡ含量比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 3.軟骨細(xì)胞存活率的變化:對(duì)照組細(xì)胞存活率96.22%±0.81%,在2周時(shí)間點(diǎn),組織培養(yǎng)組細(xì)胞存活率85.13%±2.11%,慢速梯度降溫冷凍組細(xì)胞存活率72.49%±2.47%,慢速連續(xù)降溫冷凍組細(xì)胞存活率61.22%±3.32%,三
7、個(gè)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),實(shí)驗(yàn)組間兩兩比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。8周時(shí)間點(diǎn),組織培養(yǎng)組細(xì)胞存活率75.53%±2.64%,慢速梯度降溫冷凍保存組細(xì)胞存%率63.70%±4.11%,慢速連續(xù)降溫冷凍保存組細(xì)胞存活率42.10%±2.93%,三個(gè)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組比較,差異均有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),三個(gè)實(shí)驗(yàn)組之間比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。保存處理對(duì)軟骨細(xì)胞存活率的影響具有動(dòng)態(tài)時(shí)間
8、依從性:三個(gè)實(shí)驗(yàn)組內(nèi)比較,2周時(shí)間點(diǎn)細(xì)胞存活率和8周時(shí)間點(diǎn)細(xì)胞存活率差異均有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 結(jié)論: 1.在37℃條件下,組織培養(yǎng)法可以較長(zhǎng)期地在體外保存關(guān)節(jié)軟骨的活性,能夠顯著提高保存后軟骨細(xì)胞存活率和代謝能力。組織培養(yǎng)法是一種良好的軟骨組織保存方法,有望為臨床提供一種新的高生物活性移植材料。但是,移植效果有待進(jìn)一步體內(nèi)實(shí)驗(yàn)的印證。 2.應(yīng)用玻璃化冷凍保護(hù)液預(yù)處理,慢速梯度降溫冷凍保存法,與傳統(tǒng)
9、冷凍方法比較,能夠明顯減輕關(guān)節(jié)軟骨組織凍傷,提高保存軟骨的活性,有一定的臨床使用價(jià)值。 3.三種保存方法對(duì)關(guān)節(jié)軟骨活性的影響均具有動(dòng)態(tài)的時(shí)間依從性。隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng),關(guān)節(jié)軟骨活性逐漸降低。 意義:關(guān)節(jié)軟骨缺損臨床上很常見(jiàn),而且治療非常棘手,多種治療手段已運(yùn)用于關(guān)節(jié)軟骨損傷的修復(fù),但大多數(shù)療效不理想,修復(fù)組織也以纖維軟骨為多,缺乏正常透明軟骨的生物力學(xué)性能及耐用性,骨軟骨移植可以將完整的正常關(guān)節(jié)軟骨移植于關(guān)節(jié)缺損處,提供
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