我国率先成功构建人体内软骨组织

国家“973”计划“组织工程的基本科学问题”项目首席科学家 ,上海第二医科大学曹谊林教授日前在接受记者采访时表示 ,在“973”计划、国家自然科学基金等的支持下 ,近年来 ,针对软骨组织工程研究中的国际性难题和关键性问题 ,我国科学家已经在软骨组织工程的基础研究和应用基础研究方面取得了一系列成果 ,并首次在世界上成功地在人体内构建出软骨组织 ,开创了软骨组织工程临床应用的先河。摘自《科学时报》2 0 0 3年 3月 10日我国率先成功构建人体内软骨组织     

骨软骨复合支架的研究进展

软骨的修复是当前医学界十分棘手的难题,人们采取若干手段均收效甚微。由于软骨缺损时,其下的软骨下骨常出现硬化、退变,而新生软骨是无法与病变的软骨下骨进行整合的,所以在修复软骨的同时,必须重视软骨下骨的修复。近十几年来,人们开始发明和利用各种骨软骨复合支架,进行同时修复软骨与软骨下骨的动物实验研究。在正常骨软骨组织中,软骨与软骨下骨被钙化层所相连,此外钙化层也将软骨与软骨下骨分隔在不同的生存环境中。根据仿生学原理,人们又设计出一种带有隔离层的新型骨软骨复合支架,并取得了较为理想的实验结果。本文就国内外骨软骨复合支架的研完进展作一综述。     

Jagged1蛋白在膝关节骨性关节炎软骨组织中的表达

目的:研究Jagged1蛋白在膝关节骨性关节炎关节软骨中表达的特点,探讨Jagged1蛋白的表达对关节软骨病理改变的影响。方法:选取宁夏医科大学总医院骨科2018年11月1日至2019年10月31日34例因膝关节骨性关节炎行全膝关节置换的患者,取术中去除的股骨髁软骨组织,磨损较重的一侧为负重区(实验组),磨损较轻的一侧为非负重区(对照组)。通过番红、HE染色观察软骨组织形态学变化,通过免疫组织化学检测Jagged1蛋白在不同软骨组织中的表达强度,对比分析Jagged1蛋白表达的差异对关节软骨病变的影响。结果:外观照可见实验组软骨面色泽暗淡,表面粗糙,有大量软骨缺失,对照组软骨面较平整,呈白色,未见软骨明显缺失;HE染色可见实验组软骨面不整,软骨细胞排列紊乱,呈簇状分布,对照组软骨面平整,软骨细胞数量多,胞质丰富;番红染色见实验组软骨组织残留较少,软骨层结构模糊不清,软骨细胞较少,对照组软骨层次结构清晰,软骨细胞及软骨下骨细胞排列整齐;免疫组化可见Jagged1蛋白实验组软骨中有较多阳性表达,在对照组中表达较少,差异有统计学意义(P0.05)。结论:Jagged1蛋白在软骨中的表达强度与关节软骨的磨损程度呈正相关,在膝关节骨性关节炎的病理变化过程中有着重要的作用。     

《PLOS综合》：3D打印人造耳朵可用于先天畸形儿童器官移植

美国康奈尔大学研究人员20日在《公共科学图书馆-综合卷》（PLOS ONE）上发表报告称。他们利用牛耳细胞在3D打印机中打印出人造耳朵。可以用于先天畸形儿童的器官移植。 研究人员首先利用快速旋转的3D相机拍摄数名儿童现有耳朵的三维信息,然后将其输入计算机,3D打印机会据此打印出耳朵模子。研究人员随后在模子中注入特殊的胶原蛋白凝胶,这种凝胶合有能生成软骨的牛耳细胞。此后数周内,软骨逐渐增多并取代凝胶。3个月后,模子内出现一个具有柔韧性的人造外耳,其功能和外表均与正常人耳相似。     

软骨膜对兔耳颗粒软骨定形移植物组织学及生物力学特性的影响

目的:通过高密度聚乙烯模具构建兔耳颗粒软骨定形移植物,并观察软骨膜对其组织学及生物力学特性的影响。方法:8只雄性新西兰大白兔,取一侧耳软骨后制备定形颗粒软骨移植物,分为保留软骨膜及去除软骨膜组,埋植于背部皮下,术后1月、2月、3月取材进行组织学及生物力学检测。结果:无论保留软骨膜与否,颗粒软骨均可长为具备一定形状和机械强度的均一整体,保留软骨膜组中可观察到Ⅱ型胶原及胶原纤维酸性蛋白(GFAP)免疫组化阳性染色的新生软骨组织,其破坏应力和弹性模量均高于去除软骨膜组(P0.05)。结论:高密度聚乙烯模具可以很好地完成颗粒软骨定形移植物的构建,保留软骨膜的颗粒软骨具有更好的组织学活性,以及更佳的生物力学特性。     

鼻中隔软骨联合耳软骨雕塑鼻尖在假体隆鼻中应用效果

目的:探讨假体隆鼻时应用鼻中隔软骨联合耳软骨雕塑鼻尖的临床效果。方法:选取2013年1月至2014年3月在我院进行隆鼻术的患者98例,按照随机数表法将其分成对照组和实验组,每组49人。对照组患者采用单纯的假体隆鼻,实验组患者采用假体隆鼻并使用鼻中隔软骨联合耳软骨雕塑鼻尖。评价手术的满意程度及手术前后患者的鼻长、鼻尖高度、鼻尖角的变化情况。结果:实验组患者的治疗满意度为91.84%,明显高于对照组的40.82%,差异具有统计学意义(P0.05)。实验组患者术后鼻长、鼻尖高度、鼻尖角均优于手术前(P0.05),且显著优于对照组,差异均有统计学意义(P0.05)。结论:应用鼻中隔软骨联合耳软骨雕塑鼻尖在假体隆鼻中具有良好的应用效果,满意度较高,值得在临床上推广使用。     

微载体技术在软骨损伤修复中的应用与展望北大核心CSCD

软骨内部无血管结构、细胞外基质含量高的特点,使软骨组织的自我恢复能力很差。在临床治疗中,轻度的软骨缺损通常采用物理治疗或药物治疗方式,严重者需进行手术治疗。近年来,软骨组织工程技术为治疗软骨缺损提供了新的思路,与传统的手术治疗方式相比,结合软骨组织工程技术进行治疗具有创口小、恢复佳的优点。将微载体技术融入组织工程支架的设计中,可以利用微载体直径小、能够负载多种生长因子的特点,进一步扩展支架功能、促进软骨组织再生。文中首先对微载体技术进行介绍,对近年来微载体的主要制备方式和创新内容进行了概括总结,作为后续介绍的基础内容。然后对应用于软骨修复中的微载体进行了材料和功能上的划分,介绍了不同材料、不同功能微载体的属性特征和在软骨修复方面的具体应用,最后结合该领域发展历程对其今后发展趋势及方向进行展望,并基于笔者团队关于骨软骨一体化层状支架的研究,提出了通过微载体优化层状支架性能的思路,有望制备出更贴合天然软骨结构特征的仿生支架。     

软骨基质来源定向结构支架复合软骨细胞体外构建组织工程软骨的研究

目的：探讨采用软骨细胞外基质材料制备的定向结构软骨支架复合软骨细胞,在体外静态培养条件下生成组织工程软骨的可能性。方法：制备牛关节软骨细胞外基质材料,利用温度梯度热诱导相分离技术构建具备垂直定向孔道结构的软骨支架,同时采用传统冷冻干燥方法制备非定向支架,检测两组支架的力学性能;提取兔关节软骨细胞,分别接种两组支架,体外静态培养2周及4周后取材,对构建的组织工程软骨进行组织切片染色、生物化学分析及生物力学检测。结果：定向软骨支架的压缩弹性模量数值明显高于非定向软骨支架,体外培养时定向支架上种子细胞在3-9d内增殖高于非定向支架,差异有统计学意义（P〈0．05）;体外静态培养4周后形成的两组新生组织工程软骨进行软骨特异性染色均呈阳性,在定向组新生软骨切片中在垂直方向上可见大量呈规则平行排列的粗大胶原纤维,两组新生软骨的生物化学检测包括总DNA、总GAG及总胶原含量差异无统计学意义（P〉0．05）。定向组织工程软骨压缩弹性模量在2周及4周时均高于非定向组织工程软骨,差异有统计学意义（P〈0．05）。但两组组织工程软骨上述指标均显著低于正常关节软骨（P〈0．05）。结论：软骨细胞外基质材料制备的定向结构软骨支架复合软骨细胞,在体外静态培养条件下能够成功生成具有定向纤维结构的组织工程软骨,并可以有效促进新生软骨组织力学性能的提升,在软骨组织工程中具有良好的应用前景。     

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.     

miRNA在人骨髓来源间充质干细胞软骨诱导分化过程中的表达

目的：研究miRNAs在人骨髓来源间充质干细胞软骨诱导分化过程中的表达情况。方法：以从骨髓中分离培养的MSCs及软骨诱导培养后的细胞为实验对象,利用基因芯片检测miRNAs的表达情况,由SAM分析得到MSCs较其诱导培养细胞中差异表达的miRNAs,再进行生物信息学分析。结果：①分离培养出的MSCs经软骨诱导培养21天后,已具有软骨细胞特性,经芯片检测并SAM分析,软骨诱导培养的细胞较MSCs高表达的miRNAs有6个：hsa-miR-572、hsa-miR-130b、hsa-miR-193b、hsa-miR-28、hsa-miR-152、hsa-miR-560;软骨诱导培养的细胞较MSCs低表达的miRNAs有2个：hsa-miR-424、hsa-miR-122a。②利用TargetScan预测其靶基因,并行生物信息学分析,其中hsa-miR-130b、hsa-miR-193b、hsa-miR-152及hsa-miR-424的预测靶基因中多为参与细胞分化、骨形成、软骨形成及干细胞表型相关的基因。结论：hsa-miR-130b、hsa-miR-193b、hsa-miR-152和hsa-miR-424等对人骨髓来源间充质干细胞的软骨分化起着重要调控作用。     

软骨下骨病变在骨关节炎发病机制中的作用

骨–软骨下骨是一个由关节透明软骨、钙化软骨和软骨下骨组成的整体功能单位,其中任何一个组织的变化都会直接或间接影响该复合单位内其他组织的结构及功能。它们之间的生物力学与生物化学分子的相互作用在关节稳态维持和关节退化中起到重要的作用。在骨关节炎中,关节软骨的损伤或缺损,使传递到软骨下骨上的机械负荷明显增加,导致软骨下骨异常骨重塑,同时出现微裂纹,使其正常力学性能被破坏。软骨下骨正常力学性能的破坏反过来又使得关节软骨承受更大的应力,导致软骨的损伤和退行性病变进一步加重。此外,软骨下骨异常骨重塑导致软骨下骨板孔隙增加和血管新生,为骨–软骨单元的生物化学分子的双向交流提供可能,从而促进骨关节炎的发生发展。     

MR水激励序列显示膝关节软骨的临床应用研究

目的：探讨三维快速梯度回波水激励膝关节软骨成像序列（3D-FFE-WATS）相对于三维快速梯度回波预饱和反转恢复法脂肪抑制序列（3D-FFE-SPIR）在显示膝关节软骨方面的优势,选择显示膝关节软骨的最佳序列。方法：应用3D-FFE-WATS及3D-FFE-SPIR序列组合对20名志愿者及30例疑诊关节软骨损伤的单膝关节进行检查,获得膝关节各软骨的3D图像,并利用3D最大密度投影法（MIP）进行横断面和冠状面3D重建。分析上述2种序列对软骨病变的显示及检出能力,计算其对关节软骨的信噪比（SNR）和对比噪声比（CNR）,并进行统计学分析。结果：两序列在显示膝关节软骨SNR方面,无统计学意义（P〉0.05）;两种序列在显示软骨与关节液的CNR、软骨与骨皮质的CNR、软骨与骨髓的CNR、软骨与肌肉的CNR差异方面t值分别为（-30.619;2.348;-2.408;2.216）,有统计学意义（P〈0.05）。结论：3D-FFE-WATS序列可作为膝关节软骨成像的首选序列。     

人退变椎间盘软骨终板干细胞多向分化的研究

目的:为了分离和鉴定人退变椎间盘软骨终板干细胞。方法:收集因腰椎间盘退变性疾病行腰椎间盘摘除术并植骨融合的标本。在解剖显微镜下清理软骨终板组织,并消化软骨终板,提取软骨终板细胞。获得的软骨终板细胞经过琼脂糖三维筛选系统培养后,选取细胞克隆团并进行体外扩增,扩增后的细胞行流式细胞术检测干细胞标志物证实退变软骨终板中存在干细胞。结果:共聚焦免疫荧光提示退变椎间盘软骨终板组织中存在干细胞标志物STRO1、CD105、CD73、CD90阳性的细胞。经琼脂糖三维培养基筛选的CESCs在免疫表型上符合干细胞标准。结论:在人退变椎间盘的软骨终板中存在具有多向分化潜能的干细胞。     

人退变椎间盘软骨终板干细胞多向分化的研究

目的：为了分离和鉴定人退变椎间盘软骨终板干细胞。方法：收集因腰椎间盘退变性疾病行腰椎间盘摘除术并植骨融合的标本。在解剖显微镜下清理软骨终板组织,并消化软骨终板,提取软骨终板细胞。获得的软骨终板细胞经过琼脂糖三维筛选系统培养后,选取细胞克隆团并进行体外扩增,扩增后的细胞行流式细胞术检测干细胞标志物证实退变软骨终板中存在干细胞。结果：共聚焦免疫荧光提示退变椎间盘软骨终板组织中存在干细胞标志物STR01、CDl05、CD73、CD90阳性的细胞。经琼脂糖三维培养基筛选的CESCs在免疫表型上符合干细胞标准。结论：在人退变椎间盘的软骨终板中存在具有多向分化潜能的干细胞。     

Fascin 蛋白在软骨肉瘤中的表达及其临床意义

目的：分析Fascin 蛋白在软骨肉瘤组织中的表达及其与软骨肉瘤临床病理因素的关系。方法：应用免疫组化EnlivionTM 法 分别检测和比较70 例软骨肉瘤和20 例软骨瘤中Fascin 蛋白的表达情况。结果：(1) Fascin 在软骨肉瘤组和软骨瘤组中的阳性表 达率分别为64.29%和5.00%,两组相比差异有统计学意义(X2= 21.88,P=0.00);(2)Fascin 蛋白的表达与患者的年龄、性别无显著相 关性(X2= 0.37,P=0.54;X2=0.29,P=0.59);Fascin 蛋白在肺转移组中的表达为76.32%,显著高于无肺转移组(50.00%),两组相比差 异有统计学意义(X2=5.24,P=0.02);Fascin 蛋白在间叶性软骨肉瘤、透明细胞软骨肉瘤的中表达分别与普通型软骨肉瘤相比,无统 计学意义(P>0.05),但去分化软骨肉瘤与普通型软骨肉瘤相比,有统计学意义(P<0.05);Fascin 在普通型软骨肉瘤的Ⅰ-Ⅲ级中的阳 性表达率分别为11.11%、61.90%、75.00%,三者之间的差异有统计学意义(P<0.05)。结论：Fascin 参与了软骨肉瘤恶变的过程,其高 表达与软骨肉瘤的分化和转移有关。     

组织工程软骨种子细胞的研究进展

临床上,各种原因造成的软骨缺损的修复始终是一大难题.组织工程软骨的出现,为软骨大范围缺损的修复与重建带来新的希望.组织工程软骨是由种子细胞、支架材料及生长因子构成的三维空间复合体.由于不同种子细胞的增殖及分化能力不同,选择合适的种子细胞是构建组织工程软骨所要解决的重点及难点.种子细胞在组织工程软骨的构建过程中起到关键作用,因此,探讨软骨种子细胞的来源对组织工程软骨的发展具有重要的意义.     

Fascin蛋白在软骨肉瘤中的表达及其临床意义

目的：分析Fascin蛋白在软骨肉瘤组织中的表达及其与软骨肉瘤临床病理因素的关系。方法：应用免疫组化EnlivionTM法分别检测和比较70例软骨肉瘤和20例软骨瘤中Fascin蛋白的表达情况。结果：（1）Fascin在软骨肉瘤组和软骨瘤组中的阳性表达率分别为64．29％和5．00％,两组相比差异有统计学意义（X2=21．88,P=0．00）;（2）Fascin蛋白的表达与患者的年龄、性别无显著相关性（Xk0．37,P=0．54;X2=-0．29,P=0．59）;Fascin蛋白在肺转移组中的表达为76．32％,显著高于无肺转移组（50．00％）,两组相比差异有统计学意义（XZ=5．24,P=0．02）;Fascin蛋白在间叶性软骨肉瘤、透明细胞软骨肉瘤的中表达分别与普通型软骨肉瘤相比,无统计学意义（P〉0．05）,但去分化软骨肉瘤与普通型软骨肉瘤相比,有统计学意义（P〈0．05）;Fascin在普通型软骨肉瘤的I-III级中的阳性表达率分别为11．1l％、61．90％、75．00％,三者之间的差异有统计学意义（P〈0．05）。结论：Fascin参与了软骨肉瘤恶变的过程,其高表达与软骨肉瘤的分化和转移有关。     

Notch通路与基质金属蛋白酶在软骨肉瘤中的表达及意义

目的 研究软骨肉瘤组织中Notch通路、p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)及基质金属蛋白酶(MMPs)的表达情况,探讨它们在软骨肉瘤间质浸润中的作用机制.方法 收集正常软骨组织标本10例、内生性软骨瘤标本23例和软骨肉瘤标本32例,分别用免疫组化、Western blot和real-time PCR检测Notch1、Jagged1、MMP-1、MMP-13、p38 MAPK及p-p38 MAPK的表达情况.结果 与正常软骨组织相比,Notch1、Jagged1、MMP-1、MMP-13及p-p38 MAPK在内生性软骨瘤表达部分升高,在软骨肉瘤表达均明显增加(P＜0.01).p38 MAPK在正常软骨组织、内生性软骨瘤及软骨肉瘤组织中表达无明显差异(P＞0.05).结论 Notch通路和p38 MAPK通过调节基质金属蛋白酶在软骨肉瘤中的表达,来增加软骨肉瘤的浸润转移能力.     

成熟软骨细胞促进小鼠胚胎干细胞向软骨分化

为诱导胚胎干细胞向软骨细胞分化,采用胚胎干细胞与成熟软骨细胞共培养的方法以提供软骨诱导微环境．小鼠胚胎干细胞经初步分化,形成类胚体后,从中分选出Flk-1阳性细胞,其与猪关节软骨细胞混合后,接种于可降解材料支架,并植入裸鼠皮下．4周后经组织学检查及Ⅱ型胶原抗体免疫荧光检查证实,细胞材料复合物形成软骨组织．经小鼠主要组织相容性抗原染色,证实其中部分软骨细胞源自于小鼠胚胎干细胞．本研究建立了胚胎干细胞定向诱导分化的新方法．     

膝骨关节炎患者关节液和滑膜中IL-6、MMP-13、VEGF的表达及与病情进展的关系

目的:研究膝骨关节炎(KOA)患者关节液和滑膜中白细胞介素-6(IL-6)、基质金属蛋白酶-13(MMP-13)、血管内皮生长因子(VEGF)的表达及与病情进展的关系。方法:选择自2017年1月到2017年6月在我院就诊的KOA患者30例进行研究,其中维吾尔族和汉族各15例,分别记为维吾尔族组和汉族组。另选同期在我院接受骨折修复和截肢等手术治疗的10例无骨关节炎的患者作为对照组。对比各组IL-6、MMP-13及VEGF水平以及关节软骨中水通道蛋白3(AQP3)阳性表达率,对比维吾尔族组和汉族组软骨不同区域内AQP3阳性表达,分析KOA患者关节液和滑膜中IL-6、MMP-13、VEGF及关节软骨中AQP3的阳性表达与病情进展的相关性。结果:维吾尔族组和汉族组关节液和滑膜中IL-6、MMP-13及VEGF水平均分别高于对照组,差异均有统计学意义(均P0.05)。维吾尔族组和汉族组关节软骨中AQP3阳性表达率均分别明显高于对照组,且维吾尔族组明显高于汉族组,差异均有统计学意义(均P0.05)。维吾尔族组和汉族组浅层软骨磨损严重区的AQP3阳性表达率明显高于软骨深层区和软骨下骨区,差异均有统计学意义(均P0.05)。Spearman相关性分析显示,KOA患者关节液和滑膜中IL-6、MMP-13、VEGF及关节软骨中AQP3的阳性表达与病情进展均呈正相关(均P0.05)。结论:KOA患者关节液和滑膜中IL-6、MMP-13、VEGF水平及关节软骨中AQP3阳性表达均异常升高,以上指标参与了病情的进展,且AQP3阳性表达高低还与民族有关,临床上可考虑将这些指标作为监测KOA患者病情的靶点。