TGF-β3与TIMP-2联合转染兔骨髓间充质干细胞复合丝素蛋白/壳聚糖生物支架修复兔软骨缺损(英文)

目的:TGF-β3广泛存在于骨组织、软骨组织中,能诱导体外培养的间充质干细胞向软骨分化、生长。TIMP-2能抑制MMP对软骨基质的降解,保护新生软骨组织。本实验探讨单纯TGF-β3和TGF-β3,TIMP-2联合转染兔骨髓间充质干细胞复合丝素蛋白壳聚糖/(silk fibrin/chitosan,SF/CS)生物支架植入动物体内修复兔膝关节软骨缺损的可行性及效果差异。方法:将新西兰大白兔20只分为4组,每组5只(支架组、未转染组、reAAV-TGF-β3转染组、reAAV-TGF-β3,reAAV-TIMP-2联合转染组)。在无菌条件下取兔第三代对数生长期骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs),用携带目的基因的重组腺相关病毒进行转染,将转染成功的BMSCs与SF-CS生物支架复合,分别植入兔膝关节软骨缺损处:未转染组植入SF-CS生物支架,未转染组植入未转染的BMSCs复合SF-CS生物支架,reAAV-TGF-β3转染组植入reAAV-TGF-β3转染的BMSCs复合SF-CS生物支架,reAAV-TGF-β3,TIMP-2联合转染组植入reAAV-TGF-β3,TIMP-2联合转染的BMSCs复合SF-CS生物支架。两月后处死家兔,肉眼观察以及HE染色评定缺损软骨修复情况。并进行软骨细胞特征性染色即甲苯胺蓝染色及II型胶原免疫组化染色鉴定。结果:两个月后除支架组外各实验组兔膝关节软骨缺损处均有软骨样物质形成,且联合转染组诱导的新生成分更接近缺损处周围正常软骨。联合转染组与reAAV-TGF-β3转染组;联合转染组与未转染组;reAAV-TGF-β3转染组与未转染组的评分差异均具有统计学意义(P0.05)。HE染色结果提示联合转染组软骨修复效果较单纯TGF-β3转染组更好。结论:单纯TGF-β3转染兔骨髓间充质干细胞对兔膝关节软骨缺损有修复作用,TGF-β3与TIMP-2联合转染组修复缺损效果更明显,提示TIMP-2与TGF-β3具有协同效应。     

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。     

关节镜制备膝关节软骨缺损的动物模型

目的:经微创手术制备膝关节软骨缺损动物模型,减少因手术创伤造成对实验结果的影响。方法:关节镜下对9只山羊(9膝)进行关节面钻孔术,造成软骨缺损模型,对其缺损位置进行准确定位。结果:9只山羊(9膝)均在关节镜下顺利进行了关节软骨缺损模型的建立,并进行了缺损部位的定位。结论:对比开放性手术,经关节镜制备关节缺损模型是一种对实验干预最少的微创方法,有助于减少手术本身造成的实验误差。     

自体软骨细胞移植技术治疗膝关节软骨缺损的研究进展

膝关节软骨缺损发病率高,且自身修复能力有限。治疗膝关节软骨缺损的传统方法包括钻孔术、微骨折术、自体骨软骨移植术。然而,钻孔术和微骨折术治疗后缺损区生成的是纤维软骨,而不是正常的透明软骨,两者在力学强度、硬度、耐磨损性等多方面存在很大差距。自体骨软骨移植术可生成正常的透明软骨,但存在供体有限、不适合进行大面积软骨缺损治疗等多方面缺点在临床方面应用受限。近年来,自体软骨细胞移植技术发展迅速,越来越多的病人接受此治疗方法并获得良好效果,引起人们广泛关注。本文根据近年来国内外的各项相关研究成果进行总结,阐述膝关节软骨缺损的各种治疗方法,着重介绍自体软骨细胞移植技术。第三代自体软骨细胞移植技术生成的软骨以透明软骨为主,符合关节生物力学要求,且避免了第一代、第二代自体软骨细胞移植的术后并发症,成为治疗膝关节大面积软骨缺损安全有效的治疗方法。另外,本文就软骨细胞支架材料的发展、移植物术后的转归等问题提出进一步设想。     

骨碎补结合组织工程软骨促进软骨再生及其机理研究

目的:评估骨碎补在促进软骨再生治疗中的价值及作用机制。方法:选取健康新西兰大耳白兔100只,采用随机数值表法随机分为5组,每组包含20只实验动物。A、B组:改建后进行肾上腺髓质素(adrenomedullin,ADM)移植;C组:自体骨髓充质干细胞(MSCs)复合,并进行改建ADM移植;D、E组:进行h IGF-1基因转染的MSCs复合,并改建ADM移植。B、C、E组实验动物结合喂养40%骨碎补汤,每只每日150ml,用药4周。A、D组不结合使用口服骨碎补汤。每组均在第4、8、12w时处死5只实验动物,切取关节软骨缺损部位并进行组织学观察,采用Masson三色染色法评估软骨细胞的形态变化,采用Wakitani组织学评分进行各组间形态学比较。结果:E组实验动物关节软骨的表面有比较完整的潮线,大部分比较光滑,变薄区可见零散的浅淡着色的纤维组织。在第4、8、12周,各组Wakitani组织学评分逐渐下降,但结合骨碎补的B、C、E三组下降更为显著(P0.05),说明骨碎补可显著改善软骨组织缺损。结论:采用中药骨碎补结合工程软骨可以显著提高家兔膝关节软骨缺损修复的质量,为临床使用骨碎补治疗软骨病变提供了重要的依据。     

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。     

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。     

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。     

非诱导脂肪干细胞膜片复合PRF修复兔髁状突软骨缺损

目的:探索非诱导ADSCs膜片/PRF复合植入物修复兔子下颌骨髁状突软骨缺损的可行性及效果。方法:选取36只3月龄新西兰雄性大白兔,随机分为3个组即ADSCs膜片/PRF组、PRF组、空白对照组,在3%戊巴比妥钠麻醉下解剖暴露出髁状突关节面并用裂钻分别在双侧髁状突软骨面上制备一3 mm直径、3 mm深的髁突表面软骨缺损区,按实验设计每个分组分别填入相应的植入物。分别在术后4周、8周、12周处死相应时间点的动物采集髁突标本,标本进行大体及组织学检查比较。结果:术后12周时空白对照组的下颌髁状突软骨缺损未能修复,PRF组有少量不规则、不连续的软骨形成,ADSCs膜片/PRF组的修复效果较好,表面软骨接近正常纤维软骨,与周围软骨连续性较好。组织学染色也显示ADSCs膜片/PRF组优于PRF组和空白对照组。结论:证明了ADSCs膜片/PRF复合物修复髁状突软骨缺损的可行性。     

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.     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.