骨髓基质细胞修复猪膝关节非负重区软骨与骨复合缺损的实验研究

摘要：

目的探讨猪骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells, BMSC) 复合聚羟基乙酸/聚乳酸(PGA/PLA)支架修复关节软骨与骨复合缺损的可行性.方法杂交猪18只,抽取股骨骨髓,体外培养、扩增BMSC并分别经地塞米松诱导(A组)或地塞米松与转化生长因子β1(TGFβ1)联合诱导(B组),以免疫组织化学、逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测其软骨分化表型.其中有2只猪部分BMSC 经绿色荧光蛋白(GFP)基因转染标记.诱导后的细胞分别接种到PGA/PLA支架,体外培养1周后植入猪自体股骨下端非负重面软骨及骨复合缺损处,单纯支架植入(C组)及空白不处理(D组)作为对照.上述动物分别于3(6只)、6(10只)个月时取材,进行大体观察、修复结果分级、组织学检查、葡糖氨基聚糖(GAG)含量测定及生物力学测定.含GFP标记细胞的2只猪7个月时取材,共聚焦显微镜观察植入细胞的分布. 结果诱导后BMSC均能表达软骨特征性的Ⅱ型胶原与聚集蛋白聚糖(aggrecan),两组细胞均与支架材料黏附良好.术后大体观察与组织学检查显示:A组缺损以不完全修复为主,多数缺损软骨修复不良,而骨缺损基本修复,组织学主要为纤维性软骨及松质骨;B组缺损以完全修复为主,组织学表现为透明软骨及松质骨,少部分标本修复组织中含有纤维性软骨;两对照组缺损主要由纤维性组织修复或无明显新生组织,软骨与骨缺损均明显存在.3个月时,A、B组软骨修复组织弹性模量分别达到正常关节软骨的30.37%及43.82%,6个月时达到正常的62.69%及80.27%.6个月时,A组软骨修复组织GAG含量达到正常的78.03%,B组与正常组间差异无显著意义.含GFP标记细胞的修复标本经共聚焦显微镜观察可见:新生的软骨陷窝及松质骨小梁内均含有荧光标记的细胞.结论 BMSC在关节缺损内可分别向软骨细胞与成骨细胞分化,同时修复软骨与骨复合缺损,恢复关节正常结构;TGFβ1与地塞米松联合诱导可促进BMSC向软骨细胞分化,改善其修复关节缺损的效果.

关键词：骨基质、软骨形成、荧光抗体技术

所属期刊栏目：84

分类号：R3(基础医学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划G1999054300;国家高技术研究发展计划863计划2002AA205021

在线出版日期：2004-12-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：925-931