两种可注射Pluronic F-127水凝胶复合物修复兔软骨缺损的效果差异

摘要

背景:预实验显示,SOX9基因转染的骨髓间充质干细胞可在PluronicF-127水凝胶内良好的生长与增殖,促进细胞外基质的分泌,增加软骨基质的表达。目的:利用慢病毒基因诱导方式将SOX9基因转导至骨髓间充质干细胞中,将其与可注射Pluronic F-127水凝胶复合,观察Pluronic F-127水凝胶复合物修复软骨缺损的效果。方法:利用慢病毒基因诱导方式将SOX9基因转导至骨髓间充质干细胞中,转染48 h后与Pluronic F-127水凝胶复合。取60只新西兰大白兔(武汉科技大学实验动物中心提供),建立右侧膝关节股骨髁软骨缺损模型,随机分3组处理:模型组缺损部位未植入任何材料,对照组植入未转染的骨髓间充质干细胞与Pluronic F-127水凝胶复合物,实验组植入SOX9基因转染的骨髓间充质干细胞与PluronicF-127水凝胶复合物。术后4,12周取缺损部位组织,分别进行Micro-CT三维重建、苏木精-伊红染色、番红O染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色与Wakitani软组织损伤修复组织学评分。实验获得武汉科技大学伦理委员会批准。结果与结论:①术后12周Micro-CT三维重建显示,模型组缺损区域未见明显的修复,中央仍有较大的凹陷;对照组可见明显的修复,中央凹陷区域明显减小,可见较多的再生骨小梁结构;实验组缺损部位基本完成修复;②术后12周苏木精-伊红染色显示,模型组缺损区仍未见骨小梁结构,细胞分布紊乱,未见软骨陷窝;对照组可见较多的骨组织重建,缺损区域主要由软骨样组织与纤维组织填充;实验组骨组织重建较充分,缺损区域主要由软骨样细胞与软骨样细胞外基质填充,细胞呈柱状排列,与周围软骨相似;③术后12周番红O染色与Ⅱ型胶原免疫组织化学染色显示,模型组可见少量糖胺多糖表达,未见Ⅱ型胶原表达;对照组可见较多的糖胺多糖与Ⅱ型胶原表达,实验组糖胺多糖与Ⅱ型胶原表达最多;④实验组Wakitani软组织损伤修复组织学评分高于对照组与模型组(P<0.05);⑤结果表明,负载SOX9基因转染骨髓间充质干细胞的Pluronic F-127水凝胶复合物可促进软骨缺损的修复。