低分子量硫酸软骨素修复兔软骨的作用

目的探讨低分子量硫酸软骨素(CS)修复兔软骨的作用。方法 36只成年新西兰兔,随机分成6组,即对照组、模型组、低分子量CS低剂量组、低分子量CS高剂量组、高分子量CS低剂量组和高分子量CS高剂量组,每组6只。在实验兔股骨髁关节面部位钻直径3 mm,深3 mm缺孔,致其关节软骨缺损。术后次日药物灌胃,一日1次,持续5周,5周后取材。肉眼大体观察软骨缺损情况,光镜观察缺损部位软骨修复情况。采用酶联免疫法测定关节液中白细胞介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)的含量。结果与模型组相比,低分子量CS和高分子量CS均能明显促进兔软骨修复和伤口愈合,低分子量CS修复效果优于高分子量CS;低分子量CS和高分子量CS都能减少关节液中炎性因子的含量,与模型组相比差异有统计学意义(P<0.05);且低分子量CS优于高分子量CS(P<0.05)。结论低分子量CS能更好地促进伤口愈合和软骨修复,提高生物利用度;CS也可通过对IL-1β、TNF-α的影响,起到修复软骨的作用。

持续被动运动对兔膝关节炎软骨缺损模型的修复作用及机制研究

目的探讨与分析持续被动运动对兔膝关节炎软骨缺损模型的修复作用及机制。方法采用髌韧带内侧缺损法建立兔膝关节炎软骨缺损模型,将建模成功的24只实验新西兰大白兔按数字表法随机分为3组:对照组、尼尔雌醇组、实验组,每组8只。对照组不作处理,尼尔雌醇组给予灌胃尼尔雌醇治疗,实验组给予持续被动运动治疗,2 h/d,3组均治疗观察12周。在术前1 d与术后12周记录所有实验兔的体重。采用双能X线骨密度仪测定股骨骨密度。记录最大应力、最大承载力、弹性模量、刚度等值。采用二喹啉甲酸(BCA)法测定股骨基质金属蛋白酶13(MMP-13)蛋白含量。结果3组术后12周的体重均高于术前1 d,差异有统计学意义(P<0.05);实验组、尼尔雌醇组、对照组术后12周的体重分别为(2.53±0.12)kg、(2.43±0.03)kg和(2.21±0.06)kg,尼尔雌醇组、实验组高于对照组,且实验组高于尼尔雌醇组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后12周,实验组的股骨骨密度、股骨最大应力、最大承载力、弹性模量、刚度分别为(1.59±0.21)g/cm^2、(19.09±1.45)N/mm^2、(283.22±33.10)N、(806.33±25.01)Mpa、(1863.77±189.11)N/mm;尼尔雌醇组分别为(1.32±0.04)g/cm^2、(16.78±1.72)N/mm^2、(232.87±18.29)N、(709.87±31.55)Mpa、(1522.79±200.73)N/mm;对照组分别为(0.94±0.08)g/cm^2、(14.08±1.33)N/mm^2、(165.92±19.83)N、(368.22±22.81)Mpa、(1020.48±135.92)N/mm。术后12周,实验组与尼尔雌醇组的股骨骨密度、股骨最大应力、最大承载力、弹性模量、刚度高于对照组,且实验组高于尼尔雌醇组,差异有统计学意义(P<0.05)。实验组、尼尔雌醇组、对照组术后12周的股骨MMP-13蛋白相对表达水平分别为0.56±0.11、1.56±0.23、3.98±0.11。实验组与尼尔雌醇组的MMP-13蛋白相对表达水平低于对照组,且实验组低于尼尔雌醇组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论持续被动运动能抑制兔膝关节炎软骨缺损模型MMP-13的表达,改善生物力学状况与提高股骨密度,从而促进发挥修复作用,促进兔体重增加。

负载蛋白聚糖4的温度敏感性聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯可注射水凝胶对软骨修复的影响

目的探讨负载蛋白聚糖4(PRG4)的温度敏感性聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯共聚物(PCEC)可注射水凝胶材料表征及修复新西兰兔软骨缺损的效果。方法2022年3月至2023年6月,利用PCEC温敏性水凝胶负载了PRG4效应因子(PRG4@PCEC),使用扫描电子显微镜观察冷冻干燥的PRG4@PCEC水凝胶的形貌,测量PCEC和PRG4@PCEC水凝胶的最低共溶温度;使用活/死细胞染色技术评估水凝胶的生物安全性;采用雄性新西兰大白兔18只,36个膝关节缺损样本,随机分为3组,其中12个缺损组用PRG4@PCEC水凝胶修复,12个缺损组用PCEC水凝胶修复,12个缺损组为空白对照组,观察水凝胶的软骨修复能力;通过微型计算机断层扫描(Micro-CT)分析软骨下骨再生,标本组织切片苏木精-伊红(HE)、马松(Masson)染色及荧光定量聚合酶链反应(PCR)评估水凝胶对软骨缺损的修复作用。组间比较采用t检验。结果水凝胶具有明显的多孔微观结构,PCEC和PRG4@PCEC水凝胶分别在35℃和38℃表现出最低共溶温度;激光共聚焦观察活/死细胞染色结果证明PRG4@PCEC水凝胶对于兔软骨细胞具有良好的生物相容性;载有PRG4的水凝胶组在8周时,缺损已经完全被高含量的新生软骨组织填充,表明软骨缺损修复最佳;Micro-CT显示在8周时PCEC组[(37.33±0.39)mm^(3)]和PRG4@PCEC组[(25.33±0.21)mm^(3)]软骨下骨缺损体积均小于对照组[(51.57±0.49)mm^(3),t=32.19、69.56,P<0.01];切片染色显示PRG4@PCEC水凝胶组软骨下骨有效形成;荧光定量PCR结果显示在4周和8周PCEC组(2.79±0.07、2.18±0.10)与PRG4@PCEC组白细胞介素-1β(IL-1β)表达水平(1.54±0.07、0.80±0.10)均低于对照组(3.21±0.08、2.54±0.07,t=0.68、4.97、27.63、24.43,P<0.01),同时PCEC组(0.95±0.24、1.45±0.34)和PRG4@PCEC组Ⅱ型胶原蛋白(COL2)基因表达水平(1.19±0.45、1.53±0.26)高于对照组(0.64±0.07、1.01±0.14,t=7.47、0.08、10.70、3.12,P<0.05)。结论负载PRG4的温度敏感性PCEC可注射水凝胶具有良好的温度敏感性和生物安全性,对关节软骨缺损有明显修复作用。

兔膝关节伸直挛缩模型的建立

目的建立新西兰白兔膝关节伸直挛缩模型,为进一步研究关节挛缩的发病机制及其治疗方案提供实验基础。方法将雄性骨骼成熟的新西兰白兔30只采用随机数字表法分为6组(对应不同固定时间),即对照组、固定1周组、固定2周组、固定4周组、固定6周组、固定8周组,每组5只新西兰白兔。利用管型石膏将5个固定组兔左膝关节于伸直位分别固定1周、2周、4周、6周和8周。每个对应的时间点应用过量的戊巴比妥钠对6组新西兰白兔实施安乐死,拆除石膏后测量关节液中转化生长因子-β1(TGF-β1)含量、总挛缩程度、肌源性挛缩程度、关节源性挛缩程度及后方关节囊厚度,然后以固定时间作为单因素,对各组所得指标进行单因素方差分析。结果 6组新西兰白兔关节液中TGF-β1的含量组间两两比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。对照组、固定1周组、固定2周组和固定4周组的总挛缩程度组间两两比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。固定1周组的肌源性挛缩程度为(14.6 ± 2.7)°,与其余5组比较,差异均有统计学意义(P<0.05);固定2周组的肌源性挛缩程度与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。除固定6周组和固定8周组外,其余各组关节源性挛缩程度组间比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。除对照组和固定1周组外,其余各组后方关节囊厚度组间比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论通过石膏固定建立的新西兰白兔膝关节伸直挛缩模型简单实用,可用于膝关节挛缩发生和恢复的进一步探索,能为研究伸直型膝关节挛缩的发生机制及相关治疗策略提供较好的动物模型。

新西兰兔骨缺损模型的文献综述

近年来,骨缺损动物模型在骨组织工程实验中运用广泛,新西兰兔是骨缺损修复实验中首选的实验动物之一,选用合适的骨缺损模型需考虑多种因素,如动物的年龄、性别、体重、日常活动量、骨缺损部位、缺损大小、骨膜血运情况、固定方式等,众多学者在制作模型时对上述因素有着不同的组合方式,但多未解释理由。为此,本文对以新西兰兔为实验动物的骨缺损模型进行综述。

基质细胞衍生因子-1过表达质粒修饰BMSCs联合丝素/胶原蛋白支架在膝关节软骨缺损动物模型中的修复作用

目的探究基质细胞衍生因子-1(SDF-1)过表达质粒修饰骨髓间充质干细胞(BMSCs)联合丝素/胶原蛋白支架在膝关节软骨缺损动物模型中的修复作用。方法利用蚕丝和胶原蛋白为原材料,构建丝素/胶原蛋白支架,利用SEM显微镜观察其内部结构,并检测支架强度。以新西兰大白兔为研究对象,提取和培养兔源性BMSCs,并且构建SDF-1的过表达载体质粒,通过慢病毒转染BMSCs,通过构建新西兰大白兔的软骨缺损模型,根据是否转染SDF-1过表达质粒分成4组,即模型组、单纯支架组、支架+BMSCs组和支架+SDF-1修饰BMSCs组。利用HE染色和免疫组织化学染色检测软骨缺损的修复作用。结果丝素蛋白/胶原蛋白支架的水平牵拉力和垂直挤压力强度要明显高于单一丝素蛋白支架。支架+SDF-1修饰BMSCs组的修复效果要明显优于模型组、单纯支架组和支架+BMSCs组;支架+SDF-1修饰BMSCs组中II型胶原蛋白的表达量要明显高于模型组、单纯支架组和支架+BMSCs组,说明支架+SDF-1修饰BMSCs组的软骨缺损修复效果好。结论支架+SDF-1修饰软骨缺损模型BMSCs具有更佳的修复效果。