摘要:
文題釋義:
轉化生長因子β3:為關節軟骨組織形成的重要調節因子,可以促進幹細胞遷移和成軟骨分化,增強軟骨損傷的修復,是一種理想的幹細胞招募和促分化因子。
海藻酸鈉:為海藻酸衍生物的一種,是由β-1,4-D甘露糖醛酸作為M單元和α-1,4-L-古洛糖醛酸作為G單元經糖苷鍵連線而成的天然高分子,價格便宜且容易獲得,具有較強的親水性、較低的免疫原性與一定的生物惰性,為經典的軟骨組織工程支架材料。
背景:已經有大量研究報道轉化生長因子β3與藻酸鹽、間充質幹細胞複合修復軟骨缺損的動物實驗,但是關於轉化生長因子β3與海藻酸鈉水凝膠複合間充質幹細胞修復軟骨損傷的研究較少。
目的:對比海藻酸鈉水凝膠與負載轉化生長因子β3的海藻酸鈉水凝膠分別複合骨髓間充質幹細胞修復骨缺損的效果。
方法:體外分離培養兔骨髓間充質幹細胞備用;製備轉化生長因子β3海藻酸鈉水凝膠複合物;移植前,將骨髓間充質幹細胞懸液與水凝膠等體積混合。取48只紐西蘭大白兔製備膝關節軟骨缺損,隨機分3組:損傷組不作任何處理,對照組植入海藻酸鈉水凝膠與骨髓間充質幹細胞懸液,觀察組植入轉化生長因子β3海藻酸鈉水凝膠複合物與骨髓間充質幹細胞懸液。術後12周時取材,分別進行大體、組織學觀察、Ⅱ型膠原免疫組化染色與 RT-PCR檢測。
結果與結論:①大體觀察:術後12周時,損傷組缺損部位由大量肉芽組織填充,對照組由半透明狀軟骨樣組織填充,觀察組由新生組織填滿;②組織學觀察:術後12周蘇木精-伊紅染色與番紅O染色可見,損傷組缺損部位被較多的纖維組織填充,中央部位存在較大的縫隙;對照組可見較多的軟骨樣組織與成纖維組織,表面欠規則,材料大部分降解,材料周圍由大量的骨小梁包繞;觀察組可見大量的軟骨樣組織,表面較光滑且結構較緻密,類似於周圍正常軟骨組織;③Ⅱ型膠原免疫組化染色:損傷組僅見極其微弱的陽性染色,對照組、觀察組可見陽性染色,並且觀察組的陽性著色程度明顯強於對照組;④RT-PCR檢測:對照組再生軟骨組織的Ⅱ型膠原、Sox9、糖胺多糖mRNA表達均低於觀察組(P < 0.05);⑤結果表明:負載轉化生長因子β3的海藻酸鈉水凝膠-骨髓間充質幹細胞複合物可促進關節軟骨缺損的修復,提升關節軟骨基因的表達。
https://orcid.org/0000-0002-6201-7647 (劉瑩松)
中國組織工程研究雜誌出版內容重點:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 奈米材料; 緩釋材料; 材料相容性;組織工程
關鍵詞: 軟骨, 材料, 水凝膠, 轉化生長因子β3, 海藻酸鈉水凝膠, 軟骨缺損, 軟骨組織工程
引用本文: 劉瑩松, 郭曉鵬, 魏明珠. 轉化生長因子β3複合海藻酸鈉水凝膠修復膝關節軟骨缺損[J]. 中國組織工程研究, 2022, 26(16): 2504-2509.
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