骨碎补结合组织工程软骨促进软骨再生的实验研究

目的:评估骨碎补结合组织工程软骨治疗对实验兔软骨缺陷模型软骨再生的疗效。方法:将h IGF-1基因转染MSCs,并与脱细胞真皮基质(ADM)构建组织工程软骨。24只新西兰白兔随机分为A、B、C、D四组,A、C组进行自体软骨移植,B、D组进行改建的细胞-ADM移植。C、D组用40%骨碎补汤喂养4周,150 m L/d。第12周处死实验动物,分离缺损关节软骨部位,蜡块包埋染色,通过总体形态评价软骨再生组织。采用组织学评分评估再生软骨质量。采用甲苯胺蓝染色评价缺损部位产生软骨糖胺聚糖的情况。结果:与B组比较,C组和D组的新生软骨覆盖度、新骨髓的颜色、缺损边缘和表面粗糙度均显著提高(P0.05);再生软骨的组织学评分软骨表面评分显著改善(P0.05)。C组与D组具有比其他组更好的基质、细胞分布和表面指数。并且有较厚的透明样软骨组织,具有正常的糖胺聚糖产生。表明该治疗方法可以通过再生透明样软骨且没有不良事件来减少软骨缺陷。结论:工程软骨结合骨碎补治疗可显著改善兔膝关节软骨缺损修复的质量,为临床治疗软骨病变提供重要理论依据。     

软骨细胞联合BMP/bFGF移植对关节软骨损伤的修复作用

目的：探讨同种异体软骨细胞移植联合骨形态发生蛋白（BMP）/碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）对关节软骨损伤的修复作用。方法：取24只14周龄成年大白兔,随机分为A、B、C、D组,每组6只,于双侧膝关节软骨处制作软骨缺损模型,A组采用软骨细胞移植联合应用BMP/bFGF处理,B组采用单纯软骨细胞移植,C组采用单纯BMP/bFGF修复,D组采用磷酸盐缓冲液（PBS）作为阴性对照,于处理后8、12、24周行形态学、电镜观察及组织学评分。结果：8周时,A组关节修复面与周围结合紧密,可见大量软骨细胞出现,电镜下有软骨基质形成;B、C组仅有少量软骨细胞;D组未见修复。12周时,A组关节修复面与周围组织界限模糊,软骨细胞增殖活跃,电镜下可见成熟软骨基质;B、C组修复块周围有肉芽组织生成,电镜下可见未成熟的软骨基质出现;D组可见肉芽组织形成。24周时,A组修复面周围组织融合,电镜下软骨细胞纵行排列;B、C组关节面修复不完全,电镜下软骨细胞分布不均;D组见大量肉芽组织形成。24周时,A组组织学评分（1.87±0.65）,明显低于B组（3.49±0.71）、C组（3.43±0.83）组和D组（13.45±0.97）,差异均有统计学意义（P〈0.05）,B、C组均明显低于D组,差异有统计学意义（P〈0.05）,B、C组之间比较无明显差异。结论：软骨细胞联合BMP/bFGF移植能够促进软骨生长,提高软骨损伤的修复质量。     

自体ADSCs复合PRF修复家兔耳软骨缺损的实验研究

目的:将未诱导的自体脂肪干细胞(ADSCs)与富血小板纤维蛋白(PRF)复合,作为一种全新的软骨修复材料,探讨其对家兔耳软骨全层缺损修复的可行性.方法:取家兔10只,于每只家兔耳部做4处软骨全层缺损,随机分为A、B、C、D组,A组,作为空白对照;B组植入自体ADSCs;C组植入自体PRF;D组植入自体ADSCs与PRF的复合物.分别于术后1月、2月、3月取材,进行大体及HE染色观察,并使用IPP6.0软件对软骨生成量进行半定量分析.结果:HE染色显示,3月后,A组几乎无新生软骨生成,B、C、D三组软骨生成量依次增多,D组尤为明显.IPP6.0统计结果显示,移植物植入3月后,A组软骨缺损修复率为(1.68±0.17)％,B组为(15.4±0.91.)％,C组为(32.0±2.76)％,D组为(85.77±4.88)％.各组间有显著统计学差异,与HE染色结果相符.结论:未诱导的自体ADSC s复合自体PRF作为一种全新的软骨修复材料,可以有效的修复家兔耳软骨全层缺损,具有潜在的临床应用价值.     

rhBMP-2 诱导异位软骨修复重建兔气管缺损的实验研究

目的:探讨重组人骨形成蛋白-2(rhBMP-2)作为激活物诱导异位软骨修复并重建兔气管缺损的可行性。方法:取24只新西兰大白兔,制备气管前壁软骨1/3缺损模型。随机分为A、B组,每组12只,A组为实验组,在气管缺损处前壁颈前肌肉修补,多点注射rhBMP-2;B组于气管软骨缺损部位直接颈前肌群修补。术后观察动物一般情况,于4、8、12周取材进行大体观察、HE染色观察重建区域情况。结果:术后A组动物均存活至实验完成,B组因气道感染及气道分泌物堵管潴留致使实验兔死亡,其余动物出现皮下气肿,呼吸不畅等情况。组织学观察A组有明显的新生软骨细胞及少量软骨样组织,可见结缔组织包绕,周围肌肉组织完整,排列整齐,未见明显坏死组织,有少量淋巴细胞浸润。B组未见软骨组织生成,可见大量肉芽组织增生,结缔组织排列紊乱,伴少量坏死组织,大量淋巴浸润。结论:rhBMP-2可通过注射到颈前肌肉修补肌群中诱导软骨细胞和软骨样组织生成,减轻炎症反应,联合颈前肌瓣修复重建气管缺损能充分维持修复重建后的气道形态,具有减少术后皮下气肿、气管狭窄的作用,有望用于临床修复重建气管组织缺损。     

玻璃化法与低温冷冻法保存兔关节软骨异体移植的实验对比研究

目的:观察玻璃化法保存同种异体软骨移植修复兔关节软骨缺损的效果,并与低温冷冻法作比较.方法:18只健康成年日本大白兔,其中6只用于异体骨软骨柱的制备,另外12只随机分成2组,每组各6只.软骨移植物标本取材后,采用低温冷冻法和玻璃化法保存2w.同种异体骨软骨移植物相应复温后移植于兔膝关节软骨缺损模型的相应软骨缺损区.移植术后12w处死动物,移植区软骨组织后固定、切片、脱钙及石蜡包埋.采用苏木精-伊红染色及蕃红-O染色后进行组织学观察及Mankin评分.结果:玻璃化组软骨移植区颜色与周围正常软骨组织基本一致,软骨完整,无坍陷及裂纹;镜下观察可见其组织深层透明软骨样组织,浅层软骨区可见纤维样软骨组织,细胞成熟,大量分泌软骨基质.低温冷冻组软骨移植区表面欠光整,存在裂隙及轻度坍陷;镜下观察可见少量纤维样软骨组织,大部分为纤维结缔组织,细胞排列相对紊乱,软骨基质分泌量少.两组的组织学Mankin评分分别为9.6± 2.4和3.0± 1.0,低温冷冻组显著高于玻璃化组(t=2.014,P=0.000).结论:采用玻璃化法保存兔同种异体软骨移植物是一种可行的方法.相比低温冷冻法,玻璃化法保存的同种异体软骨其移植术后,软骨修复区的组织更接近正常软骨.     

组织工程化软骨与富血小板血浆复合可促进软骨缺损修复

为探讨组织工程化软骨与富血小板血浆复合修复软骨缺损的效果,本研究选取了8周龄健康新西兰兔24只,依据随机数表法分为观察组(组织工程化软骨与富血小板血浆复合)和对照组(单纯软骨缺损模型),发现术后4周、8周、12周,观察组实验动物的大体评分均明显高于对照组(p0.05)。观察组实验动物的Collagen TypeⅠ、Collagen TypeⅡ相对表达水平明显高于对照组(p0.05)。两组实验动物的Collagen TypeⅩ相对表达水平无显著差异(p0.05)。观察组实验动物的软骨缺损直径和缺损深度分别为(1.02±0.35)mm、(0.96±0.27)mm,对照组实验动物的软骨缺损直径和缺损深度分别为(4.27±1.09)mm、(5.43±1.85)mm(p0.05),表明组织工程化软骨与富血小板血浆复合修复软骨缺损效果明显,能够刺激软骨相关基因表达,缩小软骨缺损范围,促进缺损软骨愈合。     

rhBMP-2诱导异位软骨修复重建兔气管缺损的实验研究

目的：探讨重组人骨形成蛋白-2（rhBMP-2）作为激活物诱导异位软骨修复并重建免气管缺损的可行性。方法：取24只新西兰大白兔,制备气管前壁软骨1／3缺损模型。随机分为A、B组,每组12只,A组为实验组,在气管缺损处前壁颈前肌肉修补,多点注射rhBMP-2;B组于气管软骨缺损部位直接颈前肌群修补。术后观察动物一般情况,于4、8、12周取材进行大体观察、HE染色观察重建区域情况。结果：术后A组动物均存活至实验完成,B组因气道感染及气道分泌物堵管潴留致使实验兔死亡,其余动物出现皮下气肿,呼吸不畅等情况。组织学观察A组有明显的新生软骨细胞及少量软骨样组织,可见结缔组织包绕,周围肌肉组织完整,排列整齐,未见明显坏死组织,有少量淋巴细胞浸润。B组未见软骨组织生成,可见大量肉芽组织增生,结缔组织排列紊乱,伴少量坏死组织,大量淋巴浸润。结论：rhBMP-2可通过注射到颈前肌肉修补肌群中诱导软骨细胞和软骨样组织生成,减轻炎症反应,联合颈前肌瓣修复重建气管缺损能充分维持修复重建后的气道形态,具有减少术后皮下气肿、气管狭窄的作用,有望用于临床修复重建气管纽织缺损。     

深低温冻存组织工程化软骨在关节软骨缺损修复的应用

目的：探讨经深低温冻存组织工程化软骨修复关节软骨缺损的可行性。方法：分离收集3周龄新西兰大白兔关节软骨细胞进行体外培养,接种于PGA三维支架材料上,复合物体外培养1周后冻存,冻存1个月后解冻、复苏及体外培养,1周后接种于已建立的双侧兔膝关节软骨缺损模型的膝关节软骨缺损处,并设对照组。分别于手术后4周、8周、12周行大体标本及组织观察。结果：大体观察结果表明,实验组与对照组缺损处均由软骨组织修复;组织学观察可以见到实验组和对照组关节软骨缺损处有密集的软骨细胞,均有软骨生成及基质分泌,两组差异无统计学意义。结论：应用深低温冻存组织工程化软骨修复关节软骨缺损的方法是有效可行的,为其进一步临床应用提供了实验依据。     

注射式软骨缺损微创修复技术的大动物实验研究

目的:在现有关节镜下microfracture技术的基础上,应用现代干细胞技术修复猪关节软骨缺损,探索注射式软骨缺损微创修复技术用于软骨再生治疗的可行性.方法:抽取6只猪的骨髓体外扩增培养至三代,动物随机分2组,每组6膝,每膝制备1个软骨缺损,左膝行缺损部位microfracture治疗后将3×107/mL浓度的骨髓间充质干细胞注射于关节腔内,右膝为单纯microfracture或空白对照.术后8、16周各3只动物,行大体观察、组织学检测,评价其对关节软骨缺损的再生修复效果.结果:术后8周观察见软骨缺损的修复表面平整,色泽渐趋正常,与周围组织整合良好;术后16周,修复组织具有透明软骨样结构,并产生大量GAGs和Ⅱ型胶原,单纯microfracture治疗组为纤维软骨修复,而空白组为少量纤维组织覆盖缺损底面,观察期内未见毛细血管长入及免疫排斥反应发生.结论:注射式软骨缺损微创修复技术创伤小,操作简便,能显著促进关节软骨缺损的再生修复的特点,具有较高的科学价值及临床应用前景.     

自体软骨细胞修复兔膝关节全层软骨缺损的实验研究

目的：研究自体软骨细胞复合于人脐带Wharton胶支架对兔膝关节全层软骨缺损的修复效果。方法：经自体关节软骨细胞 经体外培养后复合到制备人脐带Wharton 胶取向支架内构建细胞- 支架复合体,选取健康清洁新西兰兔23 只,雌雄不拘,体重 2.5-3.0 kg,取滑车沟中下部制作全层软骨缺损模型后随机分成A、B和C 组。A组(n= 10)：植入自体软骨细胞+人脐带Wharton 胶取向支架复合体;B组(n= 10)：植入单纯人脐带Wharton 胶取向支架;C组(n= 3)：不做任何处理正常兔。分别于术后3 个月和6 个月各处死后取材进行生物力学特性评估检测。结果：压痕实验显示在3 个月时A 和B 组修复区组织刚度分别达到正常软骨的 45.72%和25.25%,且A组刚度明显优于B组,均低于C组( P<0.05);到6 个月时各自达到正常软骨刚度的69.76%和35.14%,同 样A 组刚度明显优于B 组,均低于C 组( P<0.05)且在同期个各组之间均有显著性差异（F=80.309,P<0.05）。结论：体外培养的自 体软骨细胞与人脐带Wharton 胶复合在体内的微环境作用下修复软骨缺损效果良好,为软骨组织工程提供了一种新支架材料。     

Cartilage proteoglycans

The predominant proteoglycan present in cartilage is the large chondroitin sulfate proteoglycan 'aggrecan'. Following its secretion, aggrecan self-assembles into a supramolecular structure with as many as 50 monomers bound to a filament of hyaluronan. Aggrecan serves a direct, primary role providing the osmotic resistance necessary for cartilage to resist compressive loads. Other proteoglycans expressed during chondrogenesis and in cartilage include the cell surface syndecans and glypican, the small leucine-rich proteoglycans decorin, biglycan, fibromodulin, lumican and epiphycan and the basement membrane proteoglycan, perlecan. The emerging functions of these proteoglycans in cartilage will enhance our understanding of chondrogenesis and cartilage degeneration.     

Cartilage on the move: Cartilage lineage tracing during tadpole metamorphosis

The reorganization of cranial cartilages during tadpole metamorphosis is a set of complex processes. The fates of larval cartilage‐forming cells (chondrocytes) and sources of adult chondrocytes are largely unknown. Individual larval cranial cartilages may either degenerate or remodel, while many adult cartilages appear to form de novo during metamorphosis. Determining the extent to which adult chondrocytes/cartilages are derived from larval chondrocytes during metamorphosis requires new techniques in chondrocyte lineage tracing. We have developed two transgenic systems to label cartilage cells throughout the body with fluorescent proteins. One system strongly labels early tadpole cartilages only. The other system inducibly labels forming cartilages at any developmental stage. We examined cartilages of the skull (viscero‐ and neurocranium), and identified larval cartilages that either resorb or remodel into adult cartilages. Our data show that the adult otic capsules, tecti anterius and posterius, hyale, and portions of Meckel's cartilage are derived from larval chondrocytes. Our data also suggest that most adult cartilages form de novo, though we cannot rule out the potential for extreme larval chondrocyte proliferation or de‐ and re‐differentiation, which could dilute our fluorescent protein signal. The transgenic lineage tracing strategies developed here are the first examples of inducible, skeleton‐specific, lineage tracing in Xenopus.     

Comparison of Gene Expression Patterns in Articular Cartilage and Xiphoid Cartilage

Biochemical Genetics - Cartilage is a resilient and smooth connective tissue that is found throughout the body. Among the three major types of cartilage, namely hyaline cartilage, elastic...     

Evaluation of Nanofiber-based Engineered Cartilage and its Integration with Native Cartilage

This article has no abstract.     

Studies on Cartilage: Electron Microscope Observations on Normal Rabbit Ear Cartilage

Normal rabbit ear cartilage studied with the light and electron microscope shows chondrocytes in which large lipide spherules, and an abundance of glycogen, a few small mitochondria, and relatively few elements of the endoplasmic reticulum can be identified. The chondrocytes contain, in addition, a material which stains strongly with acid fuchsin and appears in the electron microscope as a relatively dense felt-work. In electron micrographs, the matrix of normal rabbit ear cartilage consists of two components: a uniformly distributed moderately dense substance which appears as a fine meshwork without any particular pattern extending from cartilage cell border to cartilage cell border; and a three-dimensional anastomotic network of more dense material, which is best described as "felt-like" lying between the cells. The similarity between the felt-like material of the matrix and the elastic fibers described in previous electron microscope observations is discussed.     

瘦素与软骨代谢

瘦素最初发现是在白色脂肪组织产生并且与脂肪组织量有强相关性的激素物质。它最初发现于1994年,并且在中枢神经系统起到限制食物摄入,刺激能量消耗的作用。目前发现在几乎所有的组织内都有瘦素受体的表达,而且在细胞层面瘦素参与各种各样的生物学功能,包括免疫反应、炎性疾病以及心血管、呼吸系统的病理生理过程。目前大量研究表明,瘦素在软骨代谢也发挥了重要作用,现综述如下。