A-PRF促进兔膝关节骨软骨损伤愈合的观察

目的·探讨改良型富血小板纤维蛋白(advanced platelet-rich fibrin,A-PRF)在骨软骨再生中的作用。方法·获取新西兰兔骨髓间充质干细胞(bone-marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)和膝关节软骨细胞;通过低速离心兔心脏血液获得A-PRF。采用光学显微镜观察A-PRF的组织学结构;ELISA法检测A-PRF中生长因子,包括血小板衍生生长因子、转化生长因子-β、胰岛素样生长因子、血管内皮生长因子、表皮生长因子和成纤维细胞生长因子的释放;采用活/死细胞双染法及MTT法检测A-PRF对兔BMSCs细胞毒性及增殖情况的影响;采用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测A-PRF对兔BMSCsⅡ型胶原蛋白、聚集蛋白聚糖、碱性磷酸酶(ALP)和骨钙素(OCN)基因表达的影响;使用transwell小室测定A-PRF对于兔BMSCs以及软骨细胞迁移能力的影响。建立兔膝关节骨软骨缺损模型,将18只兔随机分为3组:A-PRF组(n=6)在缺损处植入A-PRF;A-PRF+BMSCs组(n=6)植入接种兔BMSCs的A-PRF;对照组(n=6)不进行植入操作。术后12周处死兔,采用苏木精-伊红(H-E)、甲苯胺蓝和番红O-固绿染色进行膝关节标本的组织学观察,并根据膝关节的表面形态学与组织学情况,采用国际软骨修复协会(International Cartilage Repair Society,ICRS)评分系统进行宏观与组织学评分。结果·A-PRF具有松散的网络结构,可以缓慢释放生长因子。加入A-PRF后,未观察到其对兔BMSCs具有细胞毒性;在加入A-PRF后24、48和72 h,BMSCs的增殖能力均明显升高(均P<0.05),成软骨相关基因Ⅱ型胶原蛋白、聚集蛋白聚糖,以及成骨相关基因ALP和OCN均显著上调(均P<0.05)。加入A-PRF后,兔BMSCs与软骨细胞的迁移能力均显著增强(均P<0.05),且兔BMSCs的迁移能力显著高于软骨细胞(P=0.025)。在兔膝关节缺损模型中,观察关节表面形态,可见A-PRF组和A-PRF+BMSCs组缺损均基本恢复,而对照组仅有软组织覆盖。在ICRS宏观评分方面,A-PRF组与A-PRF+BMSCs组的差异无统计学意义,但2组评分均显著高于对照组(均P<0.05)。组织学观察显示,A-PRF组和A-PRF+BMSCs组均产生骨软骨修复,但A-PRF组软骨更加成熟,对照组则形成纤维修复。在ICRS组织学评分方面,A-PRF组与A-PRF+BMSCs组的差异无统计学意义,但2组评分均显著高于对照组(均P<0.05)。结论·自体A-PRF具有良好的生物相容性和促进BMSCs增殖的能力,在体外和体内均可促进软骨和软骨下骨的修复。