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目的:建立组织工程方法修复家兔膝关节软骨缺损的动物模型,研究骨髓间充质干细胞(BMSCs)与生物蛋白胶(Bg)的混合物修复关节软骨缺损的效果。
方法:36只新西兰大耳白兔随机分成A、B、C3组,A组12只为单纯造模组,B组12只为Bg修复组,C组12只为BMSCs复合Bg修复组。所有动物双侧膝关节均参加实验。C组家兔于股骨中段穿刺抽取骨髓2-3ml,置于含10％胎牛血清(天津血液研究所)的DMEM(美国GIBCO)培养基中,放入37度,5％CO2孵养箱内培养。上述原代培养BMCSs与生物蛋白胶制作成混合物,该混合物培养7-10天,取出待用。植入家兔股骨内髁,所有家兔于股骨内髁关节面行牙科钻钻孔,直径3.5mm,深3.0mm,(至软骨下骨,以出现点状出血时止),制作成关节缺损动物模型。A组不植入任何材料,为空白对照,B组植入Bg为Bg对照组,C组植入BMCSs与生物蛋白胶混合物为实验组。术后不固定,36只家兔分别于4、8、12、16周处死,取材进行大体、组织学观察软骨修复情况。参照Pineda标准对新生组织评分对比缺损修复的情况及新生组织的类型。
结果:实验组4周即形成类透明软骨组织,8周、12周组织学评分接近正常关节软骨,16周修复软骨仍未退变,而两对照组形成纤维组织及纤维软骨。组织学评分结果显示各个时间段混合物实验组修复情况均优于两对照组,P<0.01,术后8周时Bg对照组的评分优于空白对照组,P<0.05,术后12周时两对照组组间评分差异无统计学意义,P>0.05,各组16周时的评分优于6周,P<0.05。
结论:骨髓间充质干细胞(BMSCs)与生物蛋白胶(Bg)的混合物在短期内能够良好的修复关节软骨全层缺损,生物蛋白胶是良好的细胞载体,应有助于软骨的形成,但长期效果还有待研究。