Ⅱ型胶原水凝胶-骨髓基质干细胞复合物在兔膝关节腔内成软骨的实验研究

摘要

目的 以Ⅱ型胶原水凝胶为支架、兔骨髓基质干细胞(BMSCs)为种子细胞构建可注射型组织工程软骨,探讨其在膝关节腔内成软骨的情况. 方法 以兔BMSCs为种子细胞,4℃下按105/mL的浓度接种到Ⅱ型胶原水凝胶,倒置相差显微镜下观察接种的细胞形态,并计算细胞存活率.选取2个月龄新西兰大白兔12只,随机分为2组(n=6):A组在兔左膝关节腔内植入装载Ⅱ型胶原水凝胶-BMSCs复合物的扩散盒,B组在兔左膝关节腔内植入装载单纯Ⅱ型胶原水凝胶的扩散盒.术后4周行左膝关节MRI检查;术后8周处死动物,通过组织学观察扩散盒中复合物在膝关节腔内的转归情况.结果 Ⅱ型胶原水凝胶-兔BMSCs复合物体外培养1h后细胞呈规则圆形,分布均匀,胞浆染成棕黑色;细胞存活率在95％以上.术后4周A组与B组MRI检查均可见游离的扩散盒影像位于外侧间室后方,形状完整无破损.术后8周A组HE染色见细胞数量较多,分布均匀,大部分呈圆形或椭圆形,胞核深染,基质呈均一的粉红色;蕃红O染色和甲苯胺蓝染色可见大量圆形、椭圆形细胞分布,周围基质呈中到强阳性.术后8周B组HE染色呈弱阳性粉红色云雾状,其中无清晰可辨的细胞结构;蕃红O染色及甲苯胺蓝染色均呈阴性. 结论 Ⅱ型胶原水凝胶-BMSCs复合物能够在体生成透明软骨样组织,为其下一步在体修复大动物关节软骨缺损奠定了实验基础.