关节腔环境诱导骨髓基质干细胞-磷酸三钙复合体中干细胞向软骨细胞表型的分化

目的:探讨正常关节腔环境对骨髓基质干细胞-磷酸三钙复合体的诱导作用,分析正常关节腔能否诱导骨髓基质干细胞向软骨细胞分化。方法:实验于2004-01/10在解放军第四军医大学组织工程中心实验室完成。磷酸三钙多孔陶瓷材料由法国地中海大学研制并提供,平均孔径为100～300μm,孔隙率为52%。选取中国美利奴绵羊12只,均从髂骨抽取骨髓10mL,分离培养骨髓基质干细胞,然后以1011L-1细胞密度接种2mm×2mm×2mm磷酸三钙多孔陶瓷材料,体外培养24h后移植到自体绵羊膝关节腔。分别在复合体移植后4周和8周取材,6只/次,常规制备石蜡切片,分别进行甲苯胺蓝染色、苏木精-亮绿-番红花-“O”染色、免疫组化染色,镜下观察阳性染色分布和强度。结果:实验选取中国美利奴绵羊12只,全部进入结果分析。①术后骨髓基质干细胞-磷酸三钙复合体大体观察结果:复合体移植后4周从关节腔中取出的骨髓基质干细胞-磷酸三钙复合体为白色,质地较硬;8周时取出,复合体为白色半透明,质地比较有弹性,形似软骨。②骨髓基质干细胞-磷酸三钙复合体软骨基质特染观察结果:甲苯胺蓝染色发现,植入关节腔的骨髓基质干细胞-磷酸三钙复合体有明显阳性染色,表明有糖蛋白基质形成。番红-亮绿染色发现,关节腔骨髓基质干细胞-磷酸三钙复合体有砖红色异染,在小孔内壁有明显软骨形成。Ⅱ型胶原免疫组化染色发现,复合体移植后4周标本有Ⅱ型胶原阳性表达,8周时表达增强,但骨钙素免疫组化染色没有发现阳性反应。结论:正常关节腔环境能够诱导骨髓基质干细胞-磷酸三钙复合体中的干细胞发生软骨细胞表型分化,表现出软骨基质特染强阳性。