简介:摘要关节软骨缺损是常见的一种关节损伤,但由于软骨组织的特殊性,修复能力受到限制,常常进展为较为严重的骨关节炎,给许多患者带来极大的痛苦和经济负担。软骨组织工程的发展为这些患者带来福音的同时,也面临着极大的挑战。间质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)因其自体来源、易扩增、具有软骨分化潜能的特点而受到广泛重视,常常被作为软骨组织工程的种子细胞。在常用的间充质细胞移植分化关节软骨的治疗策略中,体外的预培养与分化显示出较好的治疗效果,即从自体收集得到的间质干细胞经浓缩后在体外先进行培养和诱导分化,得到一定数量的分化软骨细胞后,再将细胞与培养基质一起共同移植到患者体内。但是,目前利用间质干细胞获得的组织工程软骨还不能完全满足临床治疗的要求。而且由于疾病类型、程度和个体化差异,间质干细胞源性的组织工程软骨移植治疗的可优化因素多样;针对同一类型疾病的治疗,优化体系仍无统一公认的标准。为了获得能更好适应人体及临床要求的关节软骨组织,所以主要针对间质干细胞在骨科疾病治疗的可优化因素研究现状进行归纳、总结及分析,从环境因素、支架选择和种子细胞三个方面总结间质干细胞在体外进行软骨诱导的可优化因素,为利用间质干细胞获得更优良的组织工程软骨以及建立更好的优化体系提供了研究思路。
简介:摘要目的体外构建的仿生组织工程软骨修复羊膝关节软骨损伤,通过组织学染色、点压力学分析、超声弹性成像检查来评价修复效果,探讨超声弹性成像方法评估再生软骨质量的可行性。方法共选用雄性山羊12只,随机分A、B、C三组,A组空白对照组2只,仅做股骨髁负重区直径6 mm全层软骨缺损;B组单纯仿生软骨(ECM)支架修复组4只,在股骨髁负重区软骨缺损处仅植入仿生软骨支架;C组仿生软骨支架复合自体骨髓间充质干细胞(BMSCs)组6只。取自体髂骨骨髓血分离骨髓间充质干细胞培养,细胞浓度达到1×107个/毫升后加入仿生软骨支架中,将构建好的仿生组织工程软骨植入股骨髁软骨缺损中。每组的羊均先在左膝造模,术后3个月再右膝造模,待右膝术后3个月时先行超声弹性成像检查,然后取材行评分,病理染色、糖胺多糖(GAG)含量测定、力学检测分析。结果3个月和6个月的A组基本无软骨组织修复。在大体评分、病理评分、GAG含量测定、点压力学测试的结果显示C组优于B组(P<0.05),并且B组与C组中的6月数据均明显优于3个月(P<0.05)。其中C组动物6个月取材发现重建软骨更接近正常软骨组织。修复组织大体形态结果,点压力学测试结果与超声弹性成像检查结果对比基本一致。结论利用组织工程方法构建仿生软骨可治疗早期软骨损伤,复合自体骨髓间充质干细胞的仿生支架能达到更好的修复效果。软骨损伤经过仿生软骨修复后恢复周期在6个月以上。超声弹性成像检查软骨修复效果可作为术后复查简单快捷有效的方法。
简介:摘要各种原因导致的关节软骨(articular cartilage, AC)损伤的治疗至今仍是临床一大难题;而软骨组织工程技术的出现为AC损伤治疗带来了新的希望。软骨组织工程技术可分为两类,即基于细胞的组织工程技术和无细胞的组织工程技术。虽然基于细胞的组织工程技术可以在一定程度上修复软骨损伤,但仍然具有细胞来源受限、成本高、疾病传播风险和操作程序复杂等缺陷;而无细胞的组织工程技术避免了这些缺点,为原位AC再生带来了希望。无细胞的组织工程技术主要是通过募集内源性干细胞/祖细胞(stem cells/progenitor cells, SCPCs)到达软骨损伤部位,并提供合适的再生微环境促进细胞的增殖和成软骨分化,进一步促进新生软骨组织成熟,因此也被称为细胞归巢的原位组织工程技术。成功地募集内源性SCPCs是原位软骨组织工程中的第一步。选择合适的趋化剂来实现内源性SCPCs的募集尤为重要。因此,通过简要介绍软骨损伤后趋化反应,系统综述传统趋化剂(如趋化因子、生长因子等)和新兴趋化剂(如功能性多肽、外泌体和核酸适配体等),评估趋化剂与递送装置之间的结合方式,讨论趋化剂介导的原位组织工程技术的前景与挑战,为基于内源性SCPCs归巢的原位组织工程技术的设计提供理论基础。
简介:摘要因炎症、外伤、肿瘤等导致的口腔颌面部骨缺损是常见的骨缺损之一,一直以来都是临床上治疗的难点,给口腔医生带来了重大挑战。目前,骨缺损治疗最有效的是自体骨移植,但存在数量有限、增加患者痛苦等问题。异体骨治疗骨缺损效果也较佳,但异体骨同样存在许多缺点,如免疫排斥、交叉感染等。因此,为了解决骨缺损的治疗难题,骨组织工程应运而生。海藻酸盐具有生物相容性好、可降解等优点,广泛用于骨组织工程;同样锶离子具有促进成骨、成血管的作用,也被广泛应用于骨组织工程。但目前这两者的研究状况没有系统论述,故本文将对锶和海藻酸盐水凝胶在骨组织工程中的研究进行综述。
简介:摘要目的探讨内踝双平面截骨加自体骨软骨移植治疗内侧距骨骨软骨损伤合并距骨囊肿的临床效果。方法回顾性分析2015年12月至2018年12月于新疆医科大学第一附属医院骨科中心行双平面截骨加自体骨软骨移植治疗的25例内侧距骨骨软骨损伤合并距骨囊肿患者的临床资料。男性21例,女性4例,年龄36.5岁(范围:21~47岁)。所有患者于关节镜下评估软骨损伤范围及深度,Outerbridge分级为Ⅱ~Ⅳ度。手术经内踝前内侧切口,行内踝双平面截骨,下翻截骨块显露软骨损伤部位,完整切除异常软骨,使用刮勺彻底切除硬化囊壁,将来自同侧膝关节健康软骨移植至距骨软骨损伤区。收集患者术前及末次随访时的视觉模拟评分(VAS)、美国足踝外科协会踝-后足评分(AOFAS-AH)、Karlsson-Peterson踝关节评分、膝关节Lysholm评分,记录并发症情况及影像学检查结果。数据分析采用配对样本t检验。结果25例患者均获得随访,随访时间25.6个月(范围:12~36个月)。患者术后踝关节疼痛及功能情况明显改善,VAS由术前的(6.5±1.3)分降至术后的(1.9±1.3)分(t=8.13,P=0.00);AOFAS-AH评分由术前的(62.4±3.3)分升至术后的(88.0±2.4)分(t=-31.51,P=0.00);Karlsson-Peterson踝关节评分由术前的(59.8±2.7)分升至术后的(85.2±3.5)分(t=-25.50,P=0.00),差异均有统计学意义。膝关节Lysholm功能评分术前为(92.5±1.3)分,术后为(92.0±1.3)分,差异无统计学意义(t=1.93,P=0.065)。随访中无感染、移植软骨坏死、囊肿残留、截骨端不愈合、供区持续疼痛等并发症发生。结论双平面截骨加同侧膝关节自体骨软骨移植治疗骨软骨损伤合并距骨囊肿的临床效果满意,可明显缓解患者踝关节疼痛并改善踝关节功能。
简介:摘要目的探讨碳纳米管地三维多孔骨组织工程支架材料制备方法及具体临床效果。方法首先制备CNTs/PLA/CHI碳纳米管(CNTs)/聚乳酸(PLA)/甲壳素(CHI)三维多孔支架材料,然后对材料亲水性表征及动物实验效果进行观察。应用SPSS 20.0统计软件分析。结果(1)甲壳素纤维的亲水性理想,可将复合材料的亲水性显著改善。对于本研究所使用的几种材料,唯有聚乳酸(PLA)/碳纤维(CF)复合材料亲水性最佳。与未含碳纳米管的对照组比较,加入少量的碳纳米管地low组的亲水性要显著降低,然而随着复合材料中所加入的碳纳米管(CNTs)逐渐增多,材料亲水性也稍增强。但是材料亲水性与是否交联无显著关系。当CNTs添加至PLA/CF复合材料中,会使得复合材料亲水性显著下降。当CNTs水平逐渐增大时,复合材料的亲水性能则出现一定的增强。(2)经X线片检查,各组术后骨缺损移植地人工骨材料均未发生移位以及断裂现象。在第4周时,实验组桡骨缺损区域能够发现存在非常明显的骨生成影像,呈现云雾状,且均匀分布于骨缺损区域,骨密度水平非常低,存在大量孔隙;第8周时,经X线检查,显示植入体已与缺损断端骨性愈合,骨缺损部位的骨密度水平显著增大,新骨阴影非常显著,有成骨出现,但皮质骨连续性较差;第12周时,实验组CNTs中剂量组以及高剂量组均显示,植入体已与骨缺损部位断端骨性愈合,皮质骨连续性比较理想,髓腔畅通性较好。4种不同含量的CNTs复合材料组中,随着CNTs含量逐渐增多,骨缺损愈合程度逐渐加大。(3)随着CNTs含量的逐渐增加,骨密度水平显著增大,低含量组、中等含量组与高含量组骨密度均分别显著高于对照组(低含量:4周:P<0.01;中等含量:4周:P<0.01,8周:P<0.01,12周:P<0.01;高含量:4周:P<0.01,8周:P<0.01,12周:P<0.01),同组各时间节点骨密度水平两两均存在差异,有统计学意义(低含量:4周比8周:P<0.01,4周比12周:P<0.01,8周比12周:P<0.01;中等含量:4周比8周:P<0.01,4周比12周:P<0.01,8周比12周:P<0.01;高含量:4周比8周:P<0.01,4周比12周:P<0.01,8周比12周:P<0.01)。结论碳纳米管可有效促进新骨生成。
简介:摘要目的评价自体富血小板血浆关节腔内注射治疗距骨软骨损伤的临床疗效。方法选取2017年5月至2019年5月于武警海警医院就诊并接受治疗的距骨软骨损伤患者128例为研究对象,按照随机数字表法分为研究组和对照组,每组64例患者,对照组患者予以自体骨软骨移植术治疗,研究组患者予以自体富血小板血浆关节腔内注射治疗。比较两组患者疼痛反应程度,评价患者踝关节功能变化,测定踝关节背伸活动度和跖屈活动度,观察患者并发症发生情况。结果治疗后,研究组视觉模拟评分(VAS)为(2.41±0.34)分,显著低于对照组的(3.57±0.45)分(t=8.639,P<0.05);研究组美国足踝矫形外科学会踝-后足评分系统(AOFAS)为(88.73±6.68)分,显著高于对照组的(82.35±6.41)分,(t=3.684,P<0.05);研究组踝关节功能总体优良率(95.31%)显著高于对照组(82.81%)(χ2=5.133,P<0.05);研究组患者踝关节背伸活动度[(24.83±3.31)°]、跖屈活动度[(44.92±5.17)°]均显著高于对照组[(20.65±3.08)°和(39.61±5.27)°](t=5.247、4.083,均P<0.05);研究组治疗后并发症总体发生率(21.88%)显著低于对照组(7.81%)(χ2=5.006,P<0.05)。结论较自体骨软骨移植术,自体富血小板血浆关节腔内注射可更有效缓解距骨软骨损伤患者疼痛反应,提高踝关节功能及活动度恢复水平,降低并发症发生率,值得临床推广使用。
简介:摘要目的探讨大鼠骨髓间充质干细胞(MSC)/内皮祖细胞(EPC)作为种子细胞构建的基质依赖型组织工程骨(ECM-TEB)修复大鼠股骨缺损的效果。方法分离培养骨髓来源的MSC和EPC并进行功能鉴定,种植上架于纳米晶胶原基人工骨颗粒,培养14 d后冻干,获得MSC/EPC ECM-TEB和MSC ECM-TEB。扫描电镜观察MSC和EPC在支架表面的生长形态。分别提取MSC ECM-TEB蛋白浸提液(对照组)和MSC/EPC ECM-TEB蛋白浸提液(实验组),加入EPC培养系统中进行迁移、划痕修复、管腔形成检测;另加入MSC培养系统中进行茜素红染色和碱性磷酸酶(ALP)染色检测,观察两组细胞募集、血管生成和成骨分化情况。选取12只SD大鼠,建立股骨缺损模型,按照随机数字表法分为:(1)假手术组:仅在缺损处进行清创处理;(2)MSC ECM-TEB组:在缺损处植入MSC ECM-TEB;(3)MSC/EPC ECM-TEB组:在缺损处植入MSC/EPC ECM-TEB,每组4只大鼠。2个月后行Micro-CT检查和缺损区Masson三色染色观察骨缺损修复情况。冻干后低温保存3个月,采取同位素相对标记与绝对定量技术(iTRAQ)标记蛋白质谱检测MSC ECM-TEB和MSC/EPC ECM-TEB在成血管方面的差异,并采用基因本体论/京都基因与基因组百科全书技术(GO/KEGG)功能富集方法分析其原因。结果MSC和EPC在支架表面生长、增殖良好,形成光滑的细胞层状结构。实验组在细胞迁移数、划痕修复比例和管腔形成长度分别为(121.6±8.3)个、(61.5±5.9)%、(11.3±0.6)mm,较对照组显著增多[(85.0±6.7)个、(39.3±3.6)%、(5.9±0.4)mm](P均<0.01)。茜素红染色和ALP染色结果显示,实验组钙结节矿化面积比例显著增加[(38.8±3.3)%∶(49.9±3.0)%、(38.8±2.4)%∶(45.3±3.3)%] (P均<0.05)。Micro-CT和Masson染色结果表明,MSC/EPC ECM-TEB组骨缺损修复良好,MSC ECM-TEB组仅形成少量新骨,假手术组几乎没有新骨形成;骨体积分数、骨小梁数量和骨小梁厚度差异均有统计学意义(P<0.05)。蛋白质谱分析结果表明,与MSC ECM-TEB组相比,MSC/EPC ECM-TEB组中有83个血管生成相关的因子显著上调(差异倍数>2,P<0.05);GO/KEGG功能富集分析显示,与MSC ECM-TEB相比,MSC/EPC ECM-TEB在"血管发育"等生物过程存在明显差异(P<0.01),"血管平滑肌收缩通路"等显著增强(P<0.01)。结论与MSC ECM-TEB相比,MSC/EPC ECM-TEB在细胞募集、血管生成和新骨生成方面显著增强,是一种更佳的可用于创伤性骨缺损修复的组织工程骨构建策略。
简介:摘要目的探讨自体软骨细胞联合Ⅰ型胶原蛋白三维支架治疗膝关节剥脱性骨软骨炎的疗效。方法选取近5年来在青岛市黄岛区中心医院采用自体软骨细胞联合Ⅰ型胶原蛋白三维支架治疗膝关节剥脱性骨软骨炎的患者12例,用单因素方差分析评估术前与术后6个月、12个月国际膝关节文献委员会(IKDC)膝关节评估表、Lysholm膝关节功能评分。术后12个月磁共振成像(MRI)评估软骨修复情况。结果12例患者术后6个月、12个月的IKDC评分分别为(83.7±5.6)、(91.7±3.7),Lysholm评分分别为(87.5±5.2)、(93.6±2.1),均较术前IKDC评分(53.9±6.7)(F=158.877)、Lysholm评分(59.1±7.2)(F=104.258)明显改善(均为P<0.05);每2个时间点之间的IKDC评分、Lysholm评分,差异均具有统计学意义(P<0.05)。术后12个月MRI检查显示,所有患者的移植软骨恢复良好,均未出现移植物脱落或局部水肿。术后随访期内,所有患者均未出现膝关节感染。结论自体软骨细胞联合Ⅰ型胶原蛋白三维支架能有效治疗膝关节剥脱性骨软骨炎。