軟骨微環(huán)境及細胞起源對再生軟骨類型的調(diào)控作用.pdf

1、目的:為了適應(yīng)體內(nèi)不同部位的組織微環(huán)境、機械壓力和局部生化條件，身體演化出了三種不同的軟骨類型:透明軟骨（關(guān)節(jié)軟骨，肋軟骨，鼻中隔軟骨，氣管軟骨環(huán)），彈性軟骨（耳軟骨和會厭軟骨），纖維軟骨（椎間盤和半月板）。由于其再生能力弱以及缺乏血供的特點，軟骨的損傷是臨床上缺乏有效治療手段的棘手問題。但組織工程技術(shù)通過對軟骨細胞進行體外擴增，及體內(nèi)體外構(gòu)建能形成新的軟骨為修復(fù)這些缺損提供了可行途徑。目前組織工程技術(shù)使用的支架主要有半凝固狀態(tài)的凝膠和

2、可提供一定支撐作用(PGA/PLA等)材料。雖然目前已有很多研究嘗試用不同種類的軟骨細胞來修復(fù)不同部位的缺損，但目前尚沒有系統(tǒng)的研究說明，組織工程技術(shù)體外構(gòu)建的組織工程軟骨究竟是何種類型？體外再生軟骨類型是否和起源細胞是否存在關(guān)聯(lián)？軟骨回植入體內(nèi)后再生軟骨類型是否會產(chǎn)生變化？軟骨微環(huán)境對再生軟骨類型是否具有調(diào)控作用？不同的軟骨微環(huán)境調(diào)控作用是否有差異？起源細胞類型能否決定再生軟骨的類型？不同起源的細胞維持自身表型的能力是否存在差異？回答

3、這些問題不僅具有重要的科學(xué)意義，實際還存在潛在的臨床意義，回答上述問題能為種子細胞的選擇提供可靠的依據(jù)。
　　方法:針對上述問題，我們選取耳軟骨（彈性軟骨）、關(guān)節(jié)軟骨（透明軟骨）和半月板（纖維軟骨）作為研究對象，通過HE、Saf-O、Ⅰ型膠原、Ⅱ型膠原和彈性蛋白染色，首先建立正常山羊的三種不同類型軟骨特征的判斷標(biāo)準(zhǔn)。然后將三種不同類型的軟骨細胞分別制成細胞Pluronic F127水凝膠復(fù)合物和細胞PGA材料復(fù)合物。細胞凝膠復(fù)合物

4、組在回植前用CM-Dil進行標(biāo)記，即刻回植入10只山羊的三種軟骨微環(huán)境中(耳軟骨、關(guān)節(jié)軟骨和半月板)，而細胞材料復(fù)合物在體外構(gòu)建6周后，首先進行體外類型鑒定，然后回植入11只山羊的三種軟骨微環(huán)境中，細胞凝膠復(fù)合物于回植1個月后取材，組織工程軟骨組全部于回植6個月后取材。并過前述五中染色對再生軟骨的類型進行分析。
　　結(jié)果:體外再生軟骨具有起源軟骨類型的結(jié)構(gòu)特征，但某些特異性蛋白表達存在偏差。在關(guān)節(jié)軟骨環(huán)境中，耳軟骨起源再生軟骨彈性

5、蛋白表達消失，半月板起源再生軟骨基質(zhì)中無纖維結(jié)構(gòu)，Ⅰ型膠原表達減弱，Ⅱ型膠原表達增強，均呈透明軟骨樣結(jié)構(gòu)。在耳軟骨環(huán)境中，關(guān)節(jié)軟骨起源再生軟骨仍不表達彈性蛋白維持透明軟骨樣結(jié)構(gòu)，纖維軟骨細胞未能形成再生軟骨。在纖維軟骨環(huán)境中，耳軟骨和半月板起源的再生軟骨均未出現(xiàn)纖維樣結(jié)構(gòu)，Ⅰ型膠原表達弱而Ⅱ型膠原表達陽性，耳軟骨起源的再生軟骨不表達彈性蛋白，未向纖維軟骨轉(zhuǎn)化。
　　結(jié)論:體外再生軟骨具有起源軟骨類型的結(jié)構(gòu)特征，但某些特異性蛋白表達