骺板細胞外基質源性組織工程軟骨修復幼兔骺板損傷的實驗研究.pdf

1、因外傷、感染、腫瘤等原因造成的骺板損傷是兒童特有的常見疾病。骺板損傷后出現(xiàn)骨橋組織,可導致患兒肢體短縮或/及成角畸形。目前,臨床上主要采用切除骨橋,填充脂肪、肌肉、骨水泥或骨蠟等方法治療骺板損傷。隨著組織工程技術的飛速發(fā)展,組織工程化骺板軟骨廣泛應用于骺板損傷的實驗研究,并取得了一定的實驗效果。組織工程骺板包括三個要素:種子細胞、支架材料和細胞因子。支架材料在組織工程骺板軟骨中為種子細胞提供生長的微環(huán)境,有利于種子細胞粘附、增殖及發(fā)揮生

2、物學功能。良好的組織工程支架材料應與骺板細胞外基質具有相同的組織來源、并能模仿天然骺板軟骨的柱狀組織結構。因此,本研究以天然骺板細胞外基質為材料制備具有柱狀結構的組織工程骺板支架材料,復合自體BMSCs移植修復幼兔脛骨近端骺板損傷模型,以達到減少肢體畸形、修復骺板損傷的實驗目的。
　　目的:分離提取天然骺板細胞外基質微絲,制備在生化成份及組織結構上模擬天然骺板軟骨的組織工程骺板支架材料,并對其理化性質及生物相容性進行檢測;探討復合

3、自體BMSCs的支架材料移植修復骺板缺損的實驗效果,觀察其能否防止骨橋組織及減少肢體畸形,以達到修復骺板損傷的目的。
　　方法:(1)提取天然股骨遠端和脛骨近端的骺板組織并進行超濕法碎粉;利用差速離心和有機溶劑分離的實驗方法去除粉碎后的骺板細胞碎片獲得細胞外基質微絲漿料;利用定向結晶、冷凍干燥及物理/化學交聯(lián)方法獲得骺板細胞外基質源性柱狀支架模擬天然骺板軟骨的組織結構,并對支架材料的理化性質進行綜合分析。(2)采用淋巴細胞分離液方

4、法提取幼兔BMSCs,并將其接種到支架中進行體外及體內培養(yǎng),觀察細胞的生長增殖情況及支架材料生物相容性和降解性。(3)選用6周齡新西蘭白兔構建脛骨近端內側骺板損傷模型,隨機分為3組,分別植入復合自體BMSCs的支架材料、空白支架,設置空白對照組。術后第4、8、16周各組分別取材,影像學檢測脛骨短縮及成角畸形情況,并且組織學觀察骺板缺損部分的修復情況。
　　結果:(1)骺板細胞外基質微絲中含有大量糖胺聚糖及Ⅱ型膠原等細胞外基質的有效

5、成份;利用定向結晶、冷凍干燥技術及物理/化學交聯(lián)方法制備的組織工程骺板生物仿生柱狀支架,呈柱狀排列的孔狀結構,具有良好的孔徑、孔隙率及吸水性,滿足組織工程骺板支架的實驗要求。
　　(2)BMSCs按照柱狀結構分布支架中、生長增殖并分泌細胞外基質,表明細胞外基質源性柱狀支架具有良好的生物相容性;體內實驗顯示細胞外基質源性柱狀支架具有良好的可降解性、無細胞毒性,為修復骺板損傷的奠定了實驗基礎。
　　(3)復合自體BMSCs組織工

6、程柱狀支架植入幼兔脛骨近端內側骺板損傷模型,形成典型柱狀結構的新生骺板細胞以及軟骨陷窩結構;柱狀排列的骺板組織呈現(xiàn)分層結構,新生的肥大區(qū)細胞向遠端逐漸進行終末期分化,同時伴有血管浸潤,說明新生的骺板組織具有逐漸成熟分化、促進肢體生長的生物學功能;X線片顯示實驗組肢體出現(xiàn)輕度短縮及成角畸形,其程度均小于其余組別(P<0.01)。單純支架組可見明顯骨小梁結構以及殘留的支架組織,周圍未見炎癥細胞;空白組缺損區(qū)域可見結締組織和血管,缺損空腔塌陷