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关节软骨由于缺乏血管,一旦受损依靠自身能力修复非常困难,而临床使用的外科治疗方法难以获得长期确切疗效,近年来随着组织工程技术的发展,关节软骨的修复效果达到了新的高度。现阶段组织工程方法修复关节软骨损伤的研究虽已取得很大进展,但大多停留于实验探索阶段,即寻找能够兼顾材料学和生物科学的需要的修复材料,使组织工程软骨能够更接近机体自身组织生物学特性。软骨组织工程涵盖种子细胞、支架材料、生物因子及组织构建等多方面的考虑与选择,是一项复杂而精密的系统工程。本研究以兔的骨髓基质干细胞(BMSCs)作为种子细胞,改建脱细胞真皮基质(ADM)作为软骨组织工程的支架材料,以自体富血小板血浆(PRP)作为生长因子的来源,首次利用PRP-BMSCs-ADM支架复合物体内构建组织工程软骨,观察其对骨软骨缺损的治疗效果,为组织工程修复骨软骨缺损寻找一种新的方法。第一部分:脱细胞真皮基质三维支架的制备及特性研究目的评估改建脱细胞真皮基质三维多孔支架的制备方法及其特性研究。方法首先选取新生小牛背部真皮组织,采用Courtman改良法处理细胞,冷冻干燥后采用京尼平对三维支架进行交联,制备脱细胞真皮基质三维多孔支架;再次对支架材料进行冷冻干燥,然后对其进行大体及扫描电镜观察;分别测定支架材料的空隙直径、孔隙率、吸水率、降解率;其次,提取、分离、培养2月龄新西兰大白兔BMSCs,采用MTT法检测BMSCs在支架材料上的生长、增殖情况。结果测量示支架空隙直径为支架孔隙直径为(101.2±9.3)um,孔隙率为88.6%±2.7%,降解率2周为(13.83±7.12)%,4周为(25.66±8.19)%。MTT法显示细胞在支架上生长良好,与对照组相比,吸光度值差异无统计学意义(p>0.05),提示支架相容性良好,无细胞毒性。结论经Courtman改良法处理的真皮基质三维多孔支架脱细胞更彻底,保留了天然细胞外基质成分,天然交联剂京尼平交联后支架材料机械强度和抗降解性得到了提高。第二部分:PRP联合改建脱细胞真皮基质负载BMSC对兔膝关节软骨损伤修复作用的研究目的探讨自体富血小板血浆(PRP)联合骨髓基质干细胞(BMSCs)复合改建脱细胞真皮基质修复兔关节软骨的可行性。方法首先制备PRP,提取、分离、培养2月龄新西兰大白兔BMSCs,调整BMSCs细胞密度为6×105个/ml后接种于脱细胞真皮基质(ADM)支架上,其中实验组的培养基中加入10%PRP,扫描电镜和MTT法观测细胞在支架上增殖情况。最后,取3月龄清洁级新西兰大白兔27只,雌性,2.4±0.2kg,随机分为3组,即A组:空白对照组(仅髁部造缺损)、B组:BMSCs+ADM覆盖、C组:PRP+ADM+BMSCs,体外培养1周后将细胞-支架复合物植入植入兔股骨髁软骨缺损处,分别在4、8、12周后取材对构建的组织工程软骨进行ICRS评分及组织学、免疫化学、生物力学检测。结果MTT法检测显示,体外培养3-11d时实验组支架上细胞增殖数量多于对照组(p<0.05)。经过最长12周培养后取材进行组织学、免疫化学检测,结果显示PRP+ADM+BMSCs组软骨缺损获得了更为满意的修复效果:关节表面平坦光滑,与周围组织未见明显界限;组织学染色证实软骨基质分泌旺盛并有典型软骨细胞形成,组织结构类似正常关节软骨,PRP+ADM+BMSCs组术后第4、8、12周ICRS评分均高于其他两组,差异具有统计学意义(p<0.05)。结论ADM孔隙均匀,组织相容性好,适于细胞粘附及长期生长,是一种适用于软骨组织工程的良好载体。PRP可以促进兔BMSCs的增殖、分化和细胞外基质的分泌,PRP联合ADM-BMSCs支架复合物能够在体内构建出具有良好性能的组织工程软骨,显著提高了新生软骨的机械力学性能,为其用于软骨组织工程构建奠定了基础。