【摘 要】 目的 以PLGA 和膠原海綿為載體,分別復(fù)合rhBMP-2,比較兩者修復(fù)兔關(guān)節(jié)軟骨缺損的效果。 方法 將PLGA和膠原海綿制成直徑4 mm、厚3 mm的圓柱形,分別與0.5 mg rhBMP-2 復(fù)合。2 月齡新西蘭兔24 只,雌雄不拘,體重1.8 ~ 2.3 kg,平均2.0 kg。于24 只兔雙側(cè)股骨髁部制造直徑4 mm 的缺損,其中18 只動(dòng)物右側(cè)缺損處植入PLGA/rhBMP-2 復(fù)合物(實(shí)驗(yàn)1 組),左側(cè)缺損處植入膠原海綿/rhBMP-2 復(fù)合物(實(shí)驗(yàn)2 組) ;余6 只動(dòng)物(12 個(gè)膝關(guān)節(jié))缺損不作任何處理,作為空白對(duì)照組。術(shù)后4、12 和24 周取材,行大體及組織學(xué)觀察,并根據(jù)關(guān)節(jié)軟骨半定量評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組織學(xué)評(píng)分。 結(jié)果 大體及組織學(xué)觀察:4 周,實(shí)驗(yàn)1 組缺損內(nèi)被半透明組織填充;實(shí)驗(yàn)2 組缺損未被新生組織填滿,兩組形成的軟骨組織與周圍界限明顯, 軟骨細(xì)胞分布較均一,排列無(wú)方向性;對(duì)照組中形成少量纖維組織。12 周,實(shí)驗(yàn)1 組缺損內(nèi)完全充填白色半透明新生軟骨組織,與正常軟骨界限不清;實(shí)驗(yàn)2 組缺損內(nèi)形成白色半透明軟骨組織,與周圍正常軟骨界限仍可辨認(rèn);兩組新生軟骨厚度逐漸接近正常軟骨厚度,表面細(xì)胞平行排列,深層細(xì)胞排列較紊亂,基質(zhì)異染,軟骨下骨及潮線恢復(fù),與正常軟骨連接良好;對(duì)照組缺損邊緣及底部形成少量軟骨細(xì)胞,分布不均勻,底部纖維組織不連續(xù)。24 周,實(shí)驗(yàn)1 組缺損內(nèi)形成半透明新生軟骨組織,與正常軟骨界限消失;實(shí)驗(yàn)2 組形成的新生軟骨組織顏色、質(zhì)地與12 周接近;兩組新生軟骨與正常軟骨厚度相近,表面平整,細(xì)胞排列均一,但較紊亂,基質(zhì)異染,軟骨下骨及潮線恢復(fù),與正常軟骨連接良好;對(duì)照組缺損底部形成一層纖維組織,不連續(xù)。組織學(xué)評(píng)分:實(shí)驗(yàn)1 組、實(shí)驗(yàn)2 組與對(duì)照組在各時(shí)間點(diǎn)比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P lt; 0.01);兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組12、24 周與4 周比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P lt; 0.01),但12 周和24 周比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P gt; 0.05);同一時(shí)間點(diǎn)兩實(shí)驗(yàn)組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P gt; 0.05)。 結(jié)論 PLGA 和膠原海綿與rhBMP-2 復(fù)合均可修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨缺損。
目的 以聚乳酸/聚羥基乙酸(poly-lactide-co-glycolide,PLGA)為載體,探討重組人骨形成蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein 2, rhBMP-2)在關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)方面的作用及可行性。方法 將PLGA制成直徑4 mm,厚3 mm的圓柱形,與rhBMP-2復(fù)合(0.5 mg/塊),制備PLGA-rhBMP-2復(fù)合物。選取2月齡新西蘭兔,抽取骨髓行原代及傳代培養(yǎng),調(diào)整細(xì)胞密度為2×10.7/ml,與PLGA共培養(yǎng)24 h,制備PLGA細(xì)胞復(fù)合物。另取2月齡新西蘭兔72只,于雙側(cè)髕股關(guān)節(jié)股骨髁部制備直徑4 mm、深達(dá)髓腔的缺損。其中36只兔右側(cè)缺損處植入PLGA-rhBMP-2復(fù)合物,為實(shí)驗(yàn)組;左側(cè)植入PLGA,為單純載體組;另36只兔左側(cè)缺損不作任何處理,為空白對(duì)照組,右側(cè)缺損處植入PLGA-細(xì)胞復(fù)合物,作為細(xì)胞組。術(shù)后4、8、12、24、36和48周取材,行大體、組織學(xué)觀察以及組織學(xué)評(píng)分。結(jié)果術(shù)后動(dòng)物均存活。術(shù)后4周,實(shí)驗(yàn)組和細(xì)胞組缺損內(nèi)被半透明組織填充,觸之柔軟,表面較光滑,軟骨細(xì)胞周圍基質(zhì)異染弱,新生軟骨厚度較正常軟骨厚;空白對(duì)照組和單純載體組未見(jiàn)明顯組織形成。8周,實(shí)驗(yàn)組和細(xì)胞組內(nèi)新生組織呈白色,半透明,質(zhì)較韌,表面平整,與周圍正常軟骨界限模糊;新生軟骨細(xì)胞分布均一,但仍較正常軟骨厚,PLGA已大部分降解,僅遺留少量顆粒;單純載體組和空白對(duì)照組缺損明顯,底部形成少量白色膜狀組織。12、24周,實(shí)驗(yàn)組和細(xì)胞組缺損內(nèi)完全充填白色半透明新生軟骨組織,質(zhì)韌,表面平整,與正常軟骨界限消失,厚度接近正常軟骨,與正常軟骨連接良好,表面細(xì)胞平行排列,深層有縱向排列的傾向,呈團(tuán)狀,陷窩形成,但有別于正常軟骨細(xì)胞;單純載體組和空白對(duì)照組缺損邊緣及底部形成少量軟骨細(xì)胞,大部分為纖維組織。 36、48周,實(shí)驗(yàn)組和細(xì)胞組新生軟骨組織色稍發(fā)白,表面連續(xù),欠平整,與正常軟骨界限消失,未見(jiàn)滑膜增生; 新生軟骨厚度較正常軟骨薄,軟骨細(xì)胞周圍基質(zhì)異染較弱;單純載體組及空白對(duì)照組缺損仍存在,但較以前縮小,基底形成纖維組織,髁部可見(jiàn)部分軟骨面不平整、剝脫,部分軟骨下骨外露,滑膜增厚。組織學(xué)評(píng)分,實(shí)驗(yàn)組和細(xì)胞組術(shù)后12、24周分別與4、 8和48周比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);各時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組、細(xì)胞組分別與單純載體組和空白對(duì)照組比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),實(shí)驗(yàn)組與細(xì)胞組在各時(shí)間點(diǎn)比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論 PLGA-rhBMP-2復(fù)合物在降解過(guò)程中釋放出rhBMP-2,rhBMP-2作用于缺損局部的骨髓基質(zhì)細(xì)胞,誘導(dǎo)其向軟骨細(xì)胞分化,從而修復(fù)軟骨缺損;此方法簡(jiǎn)便易行,有實(shí)用價(jià)值,有望成為治療軟骨缺損的一種新方法。