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背景:关节软骨由于无血管、神经及淋巴通过,其一旦损伤则很难自行修复,已知组织工程技术促进软骨的损伤修复,研究证实:在体外,软骨细胞作为种子细胞在体外培养极易发生去分化;在体内,经由其发育而来的修复组织的表型及力学特性均较正常关节软骨差,而且随着体内修复时间的推移,修复组织显现出现快速退变的特征,制约其临床应用的前景。软骨单位(chondron)被作为关节软骨的基本功能结构,其主要由软骨细胞与细胞周基质(PCM)组成,其中PCM对软骨细胞代谢和力学传导起着重要作用。体外实验证实:软骨单位与软骨细胞以1:1在海藻酸钠凝胶球中共培养,其生物学特性优于其他比例;然而,软骨单位和1:1共培养组对体内软骨缺损修复效果如何并不是很清楚。目的:探讨使用海藻酸钠立体培养的软骨单位、立体共培养的软骨单位与软骨细胞(1:1)移植对兔膝关节软骨缺损修复的作用,并对比分析两者修复效果。方法:1.选取2月龄新西兰兔5只,通过酶解法将膝关节软骨消化成软骨细胞和软骨单位,与1.2%海藻酸钠凝胶混合,分别制备成密度为5.8×106/mL的软骨细胞、软骨单位以及软骨细胞和软骨单位(1:1)混悬液,最后使用模具分别制成内含单纯软骨细胞、单纯软骨单位和软骨细胞与软骨单位(1:1)共培养的三种海藻酸钠凝胶球(大小约25μL/个);2.选取4月龄新西兰兔45只(4.0±0.2 Kg),通过取双侧股骨滑车内外侧髁连线中点行直径为4mm,深度为3mm全层软骨缺损,随机分为3组,将软骨细胞、软骨单位与软骨单位和软骨细胞(1:1)混合体植入缺损处;3.分别于植入后6、12、24周,通过mri评估、大体观察、he染色、番红o染色、免疫组化染色、rt-pcr检测以及tunel原位检测凋亡状况,以此来综合判断缺损修复情况。结果:1.mriroberts评分显示:自6周至24周,三组评分均呈增高趋势;12周时共培养组较软骨细胞组和软骨单位组均明显增高(p<0.05);24周时共培养组较软骨单位组和软骨细胞组增高显著(p<0.05)。2.ii型胶原免疫组化:自6周到24周,软骨单位组和共培养组其表达量呈增多趋势;在6周和12周软骨单位组其表达量均高于共培养组,而24周其共培养组高于软骨单位组。3.wakitani组织修复评分显示:随着时间递增,软骨单位组及共培养组评分均呈逐渐降低趋势,且12周与6周相比有统计学意义(p<0.05);各时间组共培养组均明显低于软骨单位组(p<0.05)。4.rt-pcr显示:6周至24周,共培养组中col-ii,sox-9mrna表达量均逐渐增多,软骨单位组col-iimrna表达量逐渐增多;6周至12周,软骨单位组和共培养组col-x,mmp-13mrna表达量呈降低趋势,24周时两者均增高,但共培养组较软骨单位组增高幅度较小;6周和12周软骨单位组col-ii及sox-9均高于共培养组,而24周两指标共培养组均高于软骨单位组;三个时间点内,col-x及mmp-13共培养组均低于软骨单位组。5.tunel细胞凋亡检测显示:自6周至24周,软骨细胞组细胞凋亡率呈增高趋势,且24周较12周增高有统计学意义(p<0.05);软骨单位组细胞凋亡率有增高趋势;自6周至12周共培养组细胞凋亡率明显降低(p<0.05),而24周较12周共培养组细胞凋亡率增高显著(p<0.05);在三个时间点共培养组细胞凋亡率均低于软骨单位组和软骨细胞组。结论:1.软骨单位与软骨细胞(1:1)共培养作为种子细胞,早期对缺损组织有好的修复作用,晚期可延缓修复组织退化。2.软骨单位具有延缓软骨细胞凋亡的作用。