自体骨髓间充质干细胞藻酸钙载体复合物对兔膝关节软骨缺损修复影响的实验研究

摘要：

目的：软骨组织多处于人体骨骼的重要部位，其缺损修复一直为临床急待解决的难题，用组织工程方法修复关节软骨缺损是近年来正在研究的新途径。其中绝大多数研究几乎均着重体外培养条件的研究[1,2]，而忽略了对于改善局部微环境的探讨，为此，本实验试图在载体复合物植入软骨缺损微环境内时，增加能促进MSCs分裂、增殖、分化及血管新生的bFGF及参与和活跃成软骨细胞合成软骨基质及纤维的维生素C等，从而达到提高软骨缺损修复疗效的目的。方法从24只3月龄新西兰大耳白兔髂骨处抽取骨髓，以密度梯度离心法分离出骨髓间充质干细胞（MSCs）作为种子细胞进行扩增培养至第三代，制成细胞悬液，而后在自制模具中与藻酸钙制备成与兔膝关节软骨全层缺损（直径4mm、深度4mm）相一致的载体复合物同时加入bFGF和维生素C，将该载体复合物植入兔左膝关节软骨全层缺损处作为A组，而右膝关节的关节软骨全层缺损处则植入MSCs与藻酸钙的载体复合物作为B组。另取兔6只，左膝按上述方法作一缺损植入单纯藻酸钙载体作为C组；右膝缺损则作空白对照D组。待术后不同时间点（30 d，60 d及90 d）取材，常规石蜡包埋后制成切片，分别用于HE、Masson、番红O、透射电镜、免疫组化等指标以观察软骨缺损修复效果。结果 A，B，C三组软骨缺损均被透明软骨和纤维组织充填，只是A组的透明软骨组织较B组多，C组最少。随植入时间后移，A组几乎均被透明软骨样组织填平并且充填组织与周边正常关节软骨的交界逐渐分辨不出，并与深层软骨下骨相连接，软骨细胞间质的胶原纤维从表层向深层呈放射状排列于软骨细胞基质中。而B组的缺损处表面尚有较多的纤维组织且充填组织与周边正常关节软骨的分界较A组清晰，C组缺损处表面可见有较多纤维组织和未降解的藻酸钙，与周边正常关节软骨分界较A，B组清晰。A组填充的软骨细胞具有明显陷窝的，互相距离较远的3~5个细胞排列呈柱状的成熟软骨细胞明显较B组多，C组则很难观察到成行排列的软骨细胞。功能旺盛的软骨细胞（Ⅱ型胶原阳性细胞，胞质粗面内质网扩张等）则属A组最多，C组最少。D组术后90 d时缺损处为大量纤维组织填充且与周边正常关节软骨和软骨下骨整合较差。结论用自体MSC藻酸钙载体复合物植入膝关节软骨缺损同时向该缺损微环境内加bFGF和维生素C有利于软骨修复，能提高软骨缺损修复效果。

关键词：关节软骨缺损、微环境改善、骨髓间充质干细胞、载体复合物

分类号：R68;R78

资助基金：辽宁省教育厅项目编号L2010574

在线出版日期：2014-07-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：186-188,204