兔膝半月板體內(nèi)完全重建的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、半月板是膝關(guān)節(jié)重要的構(gòu)成部分，對(duì)于保證膝關(guān)節(jié)的正常功能有重要意義，半月板缺失會(huì)引發(fā)膝關(guān)節(jié)退變加快。組織工程技術(shù)是二十世紀(jì)末期發(fā)展起來(lái)的新型學(xué)科，組織工程半月板重建有重要的研究和應(yīng)用前景。 目的： 本研究旨在篩選生物相容性好、材料力學(xué)性能優(yōu)良，并且具有細(xì)胞誘導(dǎo)分化作用的支架材料；建立一套簡(jiǎn)便易行，具有較高臨床參考價(jià)值的體內(nèi)組織工程構(gòu)建半月板的方法；并對(duì)各種材料在非關(guān)節(jié)制動(dòng)條件下的半月板誘導(dǎo)再生性能進(jìn)行初步評(píng)價(jià)。 方

2、法： 第一部分：半月板移植替代材料的制各深低溫保存的同種異體半月板經(jīng)過(guò)3次凍融生成脫細(xì)胞同種異體半月板（acellular meniscus allograft AMA）。按改進(jìn)的Urist方法制備兔的干垢端脫鈣骨基質(zhì)（Demineralized Bone Matrix DBM），并以免疫組化法進(jìn)行DBM中BMP-2的活性檢測(cè)。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果確定的孔徑率（60％），以溶液澆鑄／粒子瀝濾技術(shù)制備聚左旋乙酸（Poly-L-1acti

3、de PLLA）。 第二部分：動(dòng)物模型的建立和培育將72只純種新西蘭大白兔，隨機(jī)分為等分為3個(gè)處理組，并在3組中等分為3個(gè)時(shí)間組。分別對(duì)3組動(dòng)物進(jìn)行不同支架材料的植入；分期處死動(dòng)物，取標(biāo)本進(jìn)行大體觀察、組織學(xué)、免疫組化染色觀察；將結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，分析比較三種支架材料的組織再生誘導(dǎo)能力和影響因素。 結(jié)果： 1、膝關(guān)節(jié)功能觀察三種支架材料植入后主要表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)的手術(shù)創(chuàng)傷反應(yīng)，未發(fā)生組織排異反應(yīng)，在術(shù)后2周左右基本恢

4、復(fù)。在術(shù)后4、8、12周的被動(dòng)關(guān)節(jié)功能檢查中三組無(wú)明顯的差別。 2、三種支架材料在植入后大體觀察見(jiàn)：AMA隨時(shí)間延長(zhǎng)逐漸回縮，外形變圓鈍；DBM質(zhì)地逐漸變韌：PLLA在植入后4、8周有脫顆?，F(xiàn)象，質(zhì)地逐漸變韌，外形無(wú)明顯變化。在12周AMA組的寬度回縮率達(dá)到16.14％，與DBM組（2.74％）、PLLA組（2.91％）相比都有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別（p<0.01），DBM組和PLLA組的回縮率相比沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別（p>0.05）。

5、4、組織學(xué)觀察（1）普通HE染色觀察示：4周時(shí)增生細(xì)胞見(jiàn)于AMA表面及周邊1／5區(qū)、DBM周邊的1／3區(qū)；8周時(shí)AMA達(dá)周邊2／3區(qū)，在DBM組全層可見(jiàn)增生細(xì)胞；到12周時(shí)AMA全層可見(jiàn)，但DBM內(nèi)細(xì)胞數(shù)量較多。PLLA組全層孔隙在4周時(shí)即可見(jiàn)增生細(xì)胞，且細(xì)胞密度隨時(shí)間延長(zhǎng)逐漸增大。在三種支架材料中只有在PLLA內(nèi)可見(jiàn)長(zhǎng)入的血管，并且在8周時(shí)最密集。AMA深層膠原在4周時(shí)部分玻璃樣變性。 （2）免疫組化示：抗BMP-2染色，在4

6、周時(shí)AMA、DBM組陽(yáng)性細(xì)胞主要集中在周邊區(qū)域；8周時(shí)DBM組中全層可見(jiàn)，且集中在游離緣2／3區(qū)域；AMA在12周時(shí)才全層可見(jiàn)。PLLA組只在12周時(shí)在周邊區(qū)域有非典型表現(xiàn)。統(tǒng)計(jì)分析示AMA、DBM兩組細(xì)胞陽(yáng)性面積有顯著差異（p<0.01）：兩組內(nèi)不同時(shí)間比較有顯著差異（p<0.01）。 抗Ⅰ型膠原染色，PLLA組在4、8、12周均為不連續(xù)，散布的結(jié)構(gòu)，未形成明顯組織。AMA陽(yáng)性面積高于DBM，兩組有顯著差異（p<0.01）；A

7、MA組在4、8周比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（p>0.05），12周與4、8周有顯著差異（p<0.01）；DBM組膠原增長(zhǎng)有時(shí)問(wèn)依賴性，4、8、12，周比較有顯著差異（p<0.01）。 結(jié)論： 1．三種支架材料在兔體內(nèi)構(gòu)建膝半月板，均能夠誘導(dǎo)生成早期的組織結(jié)構(gòu)。 2．三種支架材料進(jìn)行體內(nèi)植入后都具有很好的組織想容性，未對(duì)關(guān)節(jié)的功能造成明顯影響。 3、AMA在體內(nèi)可發(fā)生形狀的改變和部分變性，影響重建組織的再生和塑形，提

8、示同種異體半月板移植并非理想的半月板重建方法。 4、DBM具有很好的組織誘導(dǎo)分化活性，但剛性不足，影響了組織細(xì)胞的長(zhǎng)入和組織外形的塑造。 5、PLLA的力學(xué)性能好能適應(yīng)膝關(guān)節(jié)的要求，窄間結(jié)構(gòu)利于組織長(zhǎng)入。在早期種子細(xì)胞增生明顯，并有新生血管長(zhǎng)入，遠(yuǎn)期組織分化效果尚待觀察。 6．在三種支架內(nèi)重建組織在膝關(guān)節(jié)的活動(dòng)狀態(tài)中可以逐漸完成初步的組織結(jié)構(gòu)乍成和分化，同時(shí)膝關(guān)節(jié)的生物力學(xué)作用對(duì)重建組織結(jié)構(gòu)和功能初步形成有重要作