自体骨髓间充质干细胞和同种异体软骨细胞共培养复合脱细胞真皮基质修复关节软骨全层缺损的实验研究

论文摘要

目的: 1探讨自体骨髓间充质干细胞（bone marrow-derived mesenchymal stem cells, BMSCs）和同种异体软骨细胞共培养的可行性,为扩大和优化软骨组织工程种子细胞源提供实验依据。2共培养细胞与脱细胞真皮基质（acellular derma matrix,ADM）复合修复兔膝关节软骨全层缺损,对修复组织进行评分,评价修复效果,为临床应用组织工程学方法修复关节软骨缺损提供理论依据和奠定实验基础。方法:选用健康的4-6月龄新西兰兔36只,2-4周龄幼兔12只。使用酶消化分离法获得软骨细胞,使用密度梯度离心和贴壁筛选的方法获得BMSCs。取细胞浓度为3×105/ml的第二代BMSCs和软骨细胞,随机分为三组,A组:将BMSCs和软骨细胞按2:1比例混匀,作为共培养组（最终浓度为3×105/ml）,B组为浓度为3×105/ml的单独软骨细胞组,C组为低浓度单纯软骨细胞组（浓度为1×105/m1,与A组中软骨细胞浓度相同）,将三组进行比较,绘制细胞生长曲线并测定消化液中糖胺多糖（glycosaminoglycan,GAG）含量。用小牛真皮制备ADM作为细胞载体,将A组共培养细胞与ADM体外复合培养3天后,移植于兔膝关节软骨全层缺损处。将36只新西兰兔随机分为共培养细胞/ADM实验组、ADM对照组和空白对照组。实验组髁间窝软骨缺损处植入共培养细胞/ADM,ADM对照组单纯植入胶原膜,空白对照组不作任何植入,分别于术后4周、8周和12周每组各处死4只动物,取材对修复组织进行大体、组织学及免疫组化染色观察,根据关节软骨大体及组织学评分标准对修复组织进行评分,数据输入SPSS 13. 0软件,用随机分组的SNK-q法进行统计分析,比较各组的评分差异是否具有统计学意义。结果:A组细胞平均群体倍增时间为3天,B组为7天,C组为8天,A组共培养细胞增殖比B组和C组明显增快,有显著性差异（p<0.05）;三组细胞中GAG含量A组明显多于B、C两组,有显著性差异（p<0.05）。术后12周共培养细胞/ADM实验组修复组织呈透明软骨样,表面光滑平坦,与周围软骨及软骨下骨整合良好,而ADM对照组和空白对照组为纤维性修复和无修复。修复组织大体评分共培养细胞/ADM实验组明显优于ADM对照组和空白对照组（P<0.05）, ADM对照组优于空白对照组（P<0.05）;组织学评分显示共培养细胞/ADM实验组明显优于ADM对照组和空白对照组（P<0.05）,ADM对照组和空白组无显著性差异（P>0.05）。免疫组化染色显示共培养细胞/ADM实验组修复区的软骨细胞呈柱状排列,富含II型胶原,与周围软骨及软骨下骨结合良好。结论:自体BMSCs与同种异体软骨细胞为种子细胞共培养,BMSCs能促进软骨细胞的增殖和细胞外基质合成,缩短软骨细胞培养时间和减少传代次数,同时软骨细胞可促进BMSCs向软骨细胞的定向转化,可节省大量的软骨细胞;自体BMSCs与同种异体软骨细胞共培养未见明显排异反应;ADM适合共培养细胞的黏附和增殖,是软骨组织工程理想的支架材料;ADM接种共培养细胞植入关节软骨缺损后能有效修复关节软骨缺损,为关节软骨缺损的修复提供了实验依据。

论文目录

• 中文摘要
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• 研究论文 自体骨髓间充质干细胞和同种异体软骨细胞共培养复合脱细胞真皮基质修复关节软骨全层缺损的实验研究
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 附图
• 附表
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 综述 骨髓间充质干细胞及其在软骨组织缺损修复中应用的研究进展
• 致谢
• 个人简历