骨髓间充质干细胞复合消旋聚乳酸/明胶修复兔关节软骨缺损的实验研究

目的 研究骨髓间充质干细胞（marrow mesenchymal stem cells，MSCs）复合消旋聚乳酸（poly-L-lacticacid，PLLA）／明胶修复兔膝关节全层软骨缺损的效果。方法 4～6月龄青紫兰兔36只，体重2．5～3．5kg，雌雄不拘。体外分离培养MSCs，取第2代MSCs种植于PLLA／明胶支架体外复合培养。将36只青紫兰兔制备双侧膝关节全层软骨缺损模型，根据修复方法不同随机分为A、B、C3组（n=12）。A组，将MSCs与PLLA／明胶支架材料复合物植入兔双膝缺损处；B组，将单纯PLLA／明胶支架材料植入兔双膝缺损处；C组，缺损处不作任何处理，作为对照。A、B组在植入时均加入25μg／L转化生长因子β（transforming growth factorp1，TGF-β1）0．4ml。分别于术后4、8和12周，取材行大体、组织学及免疫组织化学染色观察，并将12周大体及组织学标本按照O’driscoll等评分标准进行评分。结果大体观察：术后12周，A组修复组织与正常软骨结合处完整，表面光滑，界限模糊；B、C组缺损处修复组织呈纤维组织或无修复，表面不平整或呈虫蚀样改变。组织学观察：A组术后4周，细胞数较多，呈梭形、圆形或椭圆形；8周修复组织与周围软骨大部分结合，细胞呈圆形，以透明软骨样细胞为主，有软骨陷窝，表层有梭形纤维样细胞；12周修复组织细胞为透明软骨样细胞，柱状排列，与周围软骨及软骨下骨整合良好；B组，术后4～8周细胞数较少，细胞层次排列差；12周修复组织菲薄，呈纤维软骨样，基质染色接近正常；C组，术后4～8周缺损组织由薄层纤维组织覆盖；12周缺损区纤维组织进一步增厚，与周围软骨未结合。免疫组织化学染色显示，A组修复组织Ⅱ型胶原染色呈阳性，B组呈弱阳性，C组无表达。术后12周大体观察总评分，A、B及C组分别为2．75±0．89、4．88±1．25和7．38±1．18，A组优于B、C组，B组优于C组，且差异均有统计学意义（P〈0．05）；组织学观察总评分，A、B及C组分别为3．88±1．36、8．38±1．06和13．13±1．96，A组与B、C组以及B组与C组差异均有统计学意义（P〈0．05）。结论 应用软骨组织工程原理，以PLLA／明胶为支架材料复合自体MSCs移植是一种修复软骨缺损行之有效的方法。