摘要：目的:软骨组织损伤后自身修复能力有限,组织工程学使得关节软骨的生物学替代物即人工软骨显示出美好的前景。软骨生物支架材料为组织工程的重要一环,探讨软骨生物支架材料的研究进展对构建人工软骨具有重大意义。资料来源:应用计算机检索PubMed数据库2003-01/2006-12有关组织工程软骨生物支架材料的文章,检索词“articular,tissue engineering,scaffold”,限定文章语言种类为English。同时计算机检索中文期刊全文数据库2003-01/2006-12期间的相关文章,检索词“软骨、组织工程,支架”,限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选取符合研究要求的有关文章找全文。纳入标准:文章所述的内容应与组织工程软骨生物支架材料研究相关。排除标准:重复或类似的同一研究、Meta分析、综述文献。资料提炼:共收集到185篇相关文章,排除重复或类似的同一研究、综述,30篇符合研究要求。资料综合:人工软骨生物支架材料按其来源可分为:天然生物材料、人工合成高分子材料和复合材料。①天然生物材料生物相容性、细胞黏附性好,亲水性强,但力学强度差、吸收过快,而且难以大批量生产。②人工合成高分子材料具有可控降解速度、力学强度好、易于塑形,但亲水性不够,对细胞的黏附性较弱以及有免疫反应、排斥反应等。③复合材料即将两种或两种以上具有互补特征的生物相容性可降解材料,按一定比例和方式组合,可设计出结构与性能优化的三维材料,以弥补单用人工合成或天然生物材料的缺陷,提高支架的整体性能。复合材料的制备不仅包括同一类生物材料的复合,还包括不同类别生物材料之间的交叉复合。结论:通过对支架材料进行表面修饰、采用新型构建技术以及利用天然和合成材料的各自优势联合应用,进行多材料复合,以研制出具有生物相容性好、力学适应能力强的复合材料、仿生材料、智能材料将是近年来人工软骨生物支架材料的主要研究方向。

摘要：背景:软骨基质主要为Ⅱ型胶原和葡萄糖胺聚糖,它是软骨细胞分化和发育的先天环境,能促进干细胞向软骨细胞分化。目的:观察兔软骨基质支架与同种异体脂肪干细胞在体外的生物相容性。设计、时间及地点:观察实验,于2007-12/2008-05在遵义医学院珠海校区中心实验室完成。材料:取兔新鲜耳郭软骨组织在蛋白酶抑制剂苯甲基磺酰氟的保护下利用低渗透压和TritonX-100脱去细胞成分制备软骨基质。脂肪干细胞由新西兰大白兔颈部脂肪组织经剪碎、Ⅰ型胶原酶消化并离心后获得。方法:将2×l07L-1的脂肪干细胞悬液0.2mL滴在软骨基质支架表面,置于37℃、体积分数为0.05CO2饱和湿度的培养箱中静置4h后加入含体积分数为0.1胎牛血清的DMEM培养液培养。主要观察指标:采用倒置相差显微镜、扫描电镜观察细胞在支架上的黏附、生长及增殖情况,同时计算细胞黏附率,并采用二甲氧唑黄比色法检测细胞增殖趋势。结果:扫描电镜和倒置显微镜观察到脂肪干细胞在软骨基质支架上黏附和变形,其黏附率为93.7%;苏木精-伊红染色见细胞向支架深层生长;二甲氧唑黄比色法测定细胞生长曲线表明细胞在支架上有增殖的趋势。结论:兔软骨脱细胞基质与同种异体脂肪干细胞在体外具有良好的生物相容性。

摘要：背景:软骨损伤后难以自身修复,以活性软骨进行修复效果较好,但活性软骨的可靠来源尚未根本解决。目的:以3种不同方法体外保存成人鼻中隔软骨块的活性比较。设计、时间及地点:单一样本观察,实验于2007-06/2008-03在解放军第四军医大学唐都医院耳鼻喉科实验室及西京医院全军耳鼻咽喉-头颈外科中心实验室完成。材料:材料为临床常规手术中切除的成人正常鼻中隔软骨20块,按国务院2006年《医疗机构管理条例》规定,已与患者签订知情同意书。方法:将所取软骨,块剪成大小约15mm×10mm×2mm软骨块,分别置于4,-20,-80℃冷冻及RPMI-1640液于37℃培养保存,于保存24h,7,14,21d和30d时取样品。主要观察指标:以苏木精-伊红、AB/PAS及Masson三色染色和锥虫蓝排斥试验检测软骨活性。结果:用RPMI-1640培养液保存的成人鼻中隔软骨,在整个保存期中均能保持较好活性,软骨细胞活性率保持在80%左右。以-80℃冷冻保存7d及-20℃保存14d时,软骨基本失去活性,当4℃保存在21d时,软骨可保持较好活性,保存30d时,软骨活性明显降低。结论:与低温保存方法相比,用组织培养法保存成人软骨块能较好地保持其活性,有望为临床治疗提供一种取材方便、新型有效的软骨修复材料。

摘要：背景:研究关节软骨的回弹性能对人的作息以及和人工软骨回弹性能的匹配度等都具有很大的参考意义。目的:分析不同载荷和不同时间下关节软骨回弹的微观力学性能。方法:运用MTF-100拉力机对涂有示踪剂的猪软骨试件进行压缩,用其附带的CCD对软骨压缩和回弹状态进行拍照记录,采用数字图像相关技术进行图像处理。结果与结论:(1)回弹时软骨浅表层回弹的应变减少幅度最大,中间层次之,深层最小,分别从20%、10%、6%左右降到3%所用的时间相似;(2)回弹时间越长,软骨不同层区的应变变化越缓慢,但最终应变会小于1%;(3)相同层区不同压缩载荷作用下,在回弹初期,载荷越大,软骨回弹应变变化越快;在回弹后期,载荷越小,回弹应变变化越快;(4)相同层区不同持续压缩时间和载荷的影响相似;(5)从实验数据看,关节软骨90%左右的回弹主要集中在前15 min左右。关节软骨不同层区的力学回弹性能与其加载载荷和加载持续时间都有密切的相关性,载荷和压缩时间的增加都会对回弹产生不利的影响。从回弹后期数据说明经过一定的时间基本能回弹到压缩前的状态。

摘要：目的:综合分析关节软骨的功能特征及临床上治疗关节软骨缺损的方法。资料来源:应用计算机检索Medline 1994-01/2005-02有关关节软骨功能特性及关节软骨缺损治疗方法的文章,检索词“articular cartilage,cartilage tissue engineering,joint replacement”,限定文章语言种类为English。同时检索万方数据库2000-01/2005-12有关关节软骨功能特性及关节软骨缺损治疗方法的文章,检索词“关节软骨,软骨缺损,组织工程”,并限定文章语言种类为中文。资料选择:对检索到的关节软骨及软骨缺损方面的相关信息进行整理,选取针对性强的文章。同一领域的文献则选择近期发表或权威杂志的文章。资料提炼:共检索到62篇相关文献,其中23篇文章符合要求。资料综合:由于体内关节软骨的自身修复能力极其有限,一旦发生损伤或者病变,很难自愈,甚至导致关节损坏,多需要外源性修复或启动内源性因素修复。当前,治疗关节软骨疾病的手术方法有软骨下穿透术、软组织移植术、关节软骨移植、关节置换等手段,而目前软骨组织工程的发展也为关节软骨修复提供了一种前景光明的治疗手段。结论:虽然已有诸多方法用于治疗关节软骨损伤和病变,且在短期内有一定疗效,但目前仍无有效的治疗手段确保关节软骨长期的功能恢复。所以软骨修复未来的发展应当基于化学、生物学及其他生命科学的概念,来设计、构建和恢复复杂关节软骨的功能。

摘要：背景:半月板游离缘为无血运区,损伤不易自然愈合,需要在一定的条件促进下产生纤维组织愈合。目的:采用组织工程软骨与纤维蛋白黏合剂治疗半月板无血运区的损伤,并进行的效果比较。设计:随机分组,空白对照实验。单位:深圳市第二人民医院动物实验室。对象:①选择生后3～5d青紫兰兔10只用于纤维软骨细胞的提取。②选择健康成年青紫兰兔36只,随机分为3组,空白对照组、纤维蛋白黏合剂治疗组和组织工程软骨组,每组12只。方法:实验于2003-09/2004-03深圳市第二人民医院动物实验室完成。将10只生后3～5d幼兔处死后提取纤维软骨细胞进行培养,制成软骨细胞含量约为12×108L-1的组织工程软骨。将36只成年兔造成半月板(0.7×0.3)cm全层裂伤的无血运区损伤模型。空白对照组裂伤不用任何填塞处理,纤维蛋白黏合剂治疗组用纤维蛋白黏合剂注入裂口,组织工程软骨组用组织工程软骨注入裂口。3组动物分别于术后2,6,12周各处死4只,每次每组取8个半月板,行大体形态观察和组织学检查。主要观察指标:兔半月板损伤模型标本大体形态观察和组织学检查。结果:36只兔均进入结果分析。①兔半月板损伤模型标本大体观察结果:空白对照组半月板损伤裂口均未愈合,未见组织填充;纤维蛋白黏合剂组及组织工程软骨组的全部半月板伤口均已被组织填充。②兔半月板损伤模型标本组织学检查结果:空白对照组术后2～12周裂口边缘无软骨细胞增殖;纤维蛋白黏合剂组术后12周,缺损边缘有较多的成纤维细胞样细胞,与邻近组织连接较紧密,形成瘢痕组织愈合;组织工程软骨组术后12周,缺损处可见软骨陷窝及软骨囊,软骨细胞成团状。结论:组织工程软骨在受体内可成活,可形成纤维软骨样愈合,形成软骨细胞特有的生物学标志,但修复的组织与邻近正常半月板组织及正常软骨的胶原排列有明显差异。

摘要：背景：聚羟基丁酸-羟基异戊酯是微生物在生长条件不平衡状态时合成的产物,具有可降解性、热塑性,作为组织工程的新型支架材料,越来越受到重视。目的：评估聚羟基丁酸-羟基异戊酯作为组织工程支架,与绵羊关节软骨细胞的相容性。设计、时间及地点：体外对比观察实验,于2005-11/2007-05在中山大学附属第三医院中心实验室和广东冠昊生物科技公司动物手术室完成。材料：聚羟基丁酸-羟基异戊酯膜和泡沫样三维支架由华南理工大学材料学院提供。6月龄雄性实验绵羊1只,体质量17kg,由广东冠昊生物科技公司提供。方法：切取绵羊膝关节软骨后,分离、原代培养软骨细胞,将第2代软骨细胞接种至聚羟基丁酸-羟基异戊酯膜和泡沫样三维支架上,以单纯细胞培养为对照。主要观察指标：扫描电镜观察细胞形态,计数1,2,6h时的细胞黏附率;按培养液量与支架体积10mL/cm3为标准浓度制备浸提液,并制备标准浓度1/16-16倍的浸提液,以MTT法检测细胞毒性;流式细胞仪分析接种到材料上的细胞周期,计算增殖指数;接种于聚羟基丁酸-羟基异戊酯三维支架上4,8,12d,以Hoechst33258荧光法定量测定细胞内DNA含量,二甲基亚甲蓝法测定糖胺聚糖含量。结果：第2代软骨细胞在聚羟基丁酸-羟基异戊酯膜上6h的黏附率75.6%,与对照组比较差异无显著性;9个浓度梯度的浸提液毒性均为0级;扫描电镜观察见细胞在聚羟基丁酸-羟基异戊酯膜上伸展良好,形态佳,细胞间连接正常,在三维支架的孔隙内立体生长,并分泌大量基质;流式细胞分析接种于材料上的细胞周期无变化;与培养瓶内软骨细胞相比,8d时,聚羟基丁酸-羟基异戊酯三维支架上的细胞内糖胺聚糖浓度显著增高,12d时,支架上的细胞内DNA量显著增高。结论：聚羟基丁酸-羟基异戊酯作为软骨组织工程支架材料,与绵羊关节软骨细胞具有良好的生物相容性,但早期细胞黏附率低,是其不足。

摘要：背景:骨髓间充质干细胞在不同诱导条件下具有向中胚层组织细胞如成骨细胞、成软骨细胞、肌细胞、脂肪细胞等分化的能力。目的:验证用组织工程方法诱导分化骨髓间充质干细胞修复兔关节软骨损伤的效果。设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2005-05-03/2007-12-30在沈阳医学院临床中心实验室完成。材料:20只两三月龄的健康新西兰白兔,雌雄不限。方法:①诱导分化体外培养的兔骨髓间充质干细胞。实验组加入地塞米松、碱性成纤维细胞生长因子、维生素C培养1周,再将转化生长因子β替换碱性成纤维细胞生长因子培养3周;以不加诱导剂细胞做对照。②取20只兔,建立膝关节软骨缺损模型,随机分为3组。实验组10只膝关节内植入经诱导的骨髓间充质干细胞;对照组植入未经诱导的骨髓间充质干细胞;空白对照组植入生理盐水。分别于术后2,4,6,8周时处死实验组处死2只,对照组和空白对照组各处死1只进行各项指标检测。主要观察指标:①细胞形态学。②碱性磷酸酶活性的测定。③大体标本观察。④X射线观察。⑤组织切片观察。结果:①经诱导的骨髓间充质干细胞,细胞形态发生明显变化,逐渐由长梭形变为多角形,类似于软骨细胞样形态。②骨髓间充质干细胞经诱导4周后,其碱性磷酸酶活性明显增强(P<0.05)。③术后8周,实验组标本修复组织表面光滑,与周围软骨间界限模糊不清;X射线表现为关节间隙变宽,软骨下骨质囊变得到改善;组织切片观察显示与正常软骨细胞基本上一致。结论:自体间充质干细胞移植可修复关节软骨损伤。

摘要：背景:目前治疗膝骨关节炎的药物主要是非类固醇类药,应用后可产生胃肠道副作用。研究表明,补肾益气活血方能明显改善膝骨关节炎患者关节疼痛和功能,并且副作用较小。目的:通过建立兔膝关节骨关节炎模型,探讨补肾益气活血方对兔病变膝关节软骨病理过程的影响。设计:以实验动物为研究对象,随机对照观察研究。单位:一所大学动物实验中心。材料:健康雄性新西兰兔36只,体质量2.0～3.0kg。方法:实验于2002-01/2003-01在广州中医药大学动物实验中心完成。新西兰兔36只,建立Hulth膝骨关节炎模型,术后随机分成3组:模型组、醋氨酚组和补肾益气活血方组。各组采取相应的处理方法,术后4,8和12周取材,进行组织病理学评估。主要观察指标:主要结局:各组关节软骨病理改变积分。次要结局:①各组关节软骨肉眼观察。②各组关节软骨光镜观察。结果:模型组、醋氨酚组、补肾益气活血方组关节软骨病理变化总积4周分别为(18.50±1.00),(14.25±1.26),(11.75±2.22)分;12周分别为(30.75±1.26),(22.00±3.16),(17.75±2.21)分。各组关节软骨病理变化总积分、软骨细胞病理改变积分和软骨表层病理改变积分依次为模型组>醋氨酚组>补肾益气活血方组。组间比较差异均有显著或非常显著性意义。结论:补肾益气活血方能延缓膝骨关节炎的病?

摘要：背景:软骨组织工程要求植入的软骨细胞在三维支架材料中能够合成与软骨相同的软骨基质,而植入密度是成功的关键点之一。目的:探讨壳聚糖-胶原-硫酸软骨素支架上不同种植密度对大鼠脂肪间充质干细胞成软骨能力的影响。设计、时间及地点:细胞-支架学体外观察,于2007-11/2008-07在中国医科大学细胞生物实验室完成。材料:清洁级雄性SD大鼠6只,由中国医科大学实验动物中心提供。方法:室温下以乙酸为溶剂的5g/LⅠ型胶原溶液与20g/L壳聚糖按7∶3体积比置于预冷的模具中混合,冷冻干燥后将支架切成5mm×5mm×2mm,浸入含20g/L硫酸软骨素的乙醇中室温交联,双蒸水冲洗至中性,再次冷冻干燥即为壳聚糖-胶原-硫酸软骨素支架。切取大鼠腹股沟脂肪组织,通过胰蛋白酶和Ⅰ型胶原酶消化后得到脂肪间充质干细胞。将制备的壳聚糖-胶原-硫酸软骨素支架分为3组,分别调整第3代细胞密度为2×109L-1,2×1010L-1,2×1011L-1,吸取细胞悬液50μL均匀的种植于每个支架上,加入成软骨诱导培养基培养3周。主要观察指标:取样制成切片进行苏木精-伊红染色、Ⅱ型胶原免疫组化染色,RT-PCR检测软骨特异性基因的表达。结果:诱导培养3周后,各组细胞在支架中生长黏附良好,且高种植密度2×1011L-1组细胞排列紧密,有较多的基质形成,并有软骨陷窝样结构;各组Ⅱ型胶原均呈阳性表达,并随细胞种植密度的升高呈递增趋势。RT-PCR结果显示,随着细胞种植密度的升高,蛋白聚糖、Ⅱ型胶原mRNA的表达逐渐增强,而Ⅹ型胶原mRNA的表达逐渐下降。结论:壳聚糖-胶原-硫酸软骨素复合支架材料可为脂肪间充质干细胞生长分化及组织形成提供一个良好的环境,2×1011L-1高密度种植有利于脂肪间充质干细胞的成软骨分化。