转化生长因子β3复合海藻酸钠水凝胶修复膝关节软骨缺损

摘要

背景:已经有大量研究报道转化生长因子β3与藻酸盐、间充质干细胞复合修复软骨缺损的动物实验,但是关于转化生长因子β3与海藻酸钠水凝胶复合间充质干细胞修复软骨损伤的研究较少。目的:对比海藻酸钠水凝胶与负载转化生长因子β3的海藻酸钠水凝胶分别复合骨髓间充质干细胞修复骨缺损的效果。方法:体外分离培养兔骨髓间充质干细胞备用;制备转化生长因子β3海藻酸钠水凝胶复合物;移植前,将骨髓间充质干细胞悬液与水凝胶等体积混合。取48只新西兰大白兔制备膝关节软骨缺损,随机分3组:损伤组不作任何处理,对照组植入海藻酸钠水凝胶与骨髓间充质干细胞悬液,观察组植入转化生长因子β3海藻酸钠水凝胶复合物与骨髓间充质干细胞悬液。术后12周时取材,分别进行大体、组织学观察、Ⅱ型胶原免疫组化染色与RT-PCR检测。结果与结论:(1)大体观察:术后12周时,损伤组缺损部位由大量肉芽组织填充,对照组由半透明状软骨样组织填充,观察组由新生组织填满;(2)组织学观察:术后12周苏木精-伊红染色与番红O染色可见,损伤组缺损部位被较多的纤维组织填充,中央部位存在较大的缝隙;对照组可见较多的软骨样组织与成纤维组织,表面欠规则,材料大部分降解,材料周围由大量的骨小梁包绕;观察组可见大量的软骨样组织,表面较光滑且结构较致密,类似于周围正常软骨组织;(3)Ⅱ型胶原免疫组化染色:损伤组仅见极其微弱的阳性染色,对照组、观察组可见阳性染色,并且观察组的阳性着色程度明显强于对照组;(4)RT-PCR检测:对照组再生软骨组织的Ⅱ型胶原、Sox9、糖胺多糖mRNA表达均低于观察组(P<0.05);(5)结果表明:负载转化生长因子β3的海藻酸钠水凝胶-骨髓间充质干细胞复合物可促进关节软骨缺损的修复,提升关节软骨基因的表达。