论文部分内容阅读
骨性关节炎(osterthritis)是最常见的一种关节疾病,严重威胁着人类的健康与生活,随着老龄化社会到来,其发病率逐年增加。骨性关节炎是一种慢性、进展性关节疾病,以关节软骨变性和丢失及关节边缘和软骨下骨骨质再生为特征的慢性关节炎疾病。目前药物治疗该病效果差,各种外科治疗如清创、钻孔减压、骨软骨移植、骨膜移植等,虽能暂时缓解疼痛但最终会失败。因此寻找一种新的治疗方法迫在眉睫。目的:通过动物实验分析BMSCs移植治疗大白兔创伤性骨关节炎的可行性及安全性,并探讨其对创伤性骨关节炎的恢复的影响,为临床上同类疾病治疗提供实验依据。方法:无菌条件下在兔左、右侧大转子下方0.5cm处,与股骨轴线垂直用腰穿针从外向内上穿刺固定后,20ml注射器抽取2-3ml骨髓;体外行BMSCs培养,联合应用超顺磁氧化铁离子(SPIO)及多聚左旋赖氨酸(poly-L-lysine hydrobr omide,PLL)标记BMSCs(SPIO-BMSCs)。新西兰大白兔40只,给予左侧膝关节伸直位石膏加铝板固定6周,模型制作完成。用空气栓塞法处死4只兔子,分别观察大体改变;取病理光镜下HE染色免疫组化观察。将36只新西兰大白兔随机分成2组:A组:(实验组)麻醉成功后,用脱毛剂沿髌骨内侧边缘脱毛,暴露出手术视野。用盐水清洗术区,用无菌纱布擦干,碘伏消毒,铺无菌巾。沿髌骨内侧缘切一长约1.5cm的手术切口,将髌骨外翻牵拉屈曲膝关节,暴露股骨髁关节面。在股骨髁关节面软骨缺损处上缘0.5cm处用1.0mm的克氏针钻孔,钻孔平面按上排2个、下排3个,在C型臂透视下克氏针钻到软骨下骨约深0.8cm,将被SPIO标记的干细胞悬液混合,注射到钻孔后的髓道内,用明胶海绵封堵钻孔口。B组(对照组):仅钻孔。术后2W、4W、8W、12W连续进行3.0T MRI动态跟踪标记的骨髓干细胞。比较不同时期MRI显微成像图形的不同,判定间充质干细胞分化、增值、迁移的情况。术后2W、4W、8W、12W分别随机选4只大白兔从兔耳缘动脉取血测白介素-1β(IL-1β).然后2W、4W、8W时用空气栓塞法每组处死4只兔子,12W时将所有兔子处死,分别观察大体表现;取病理光镜下HE染色免疫组化观察。采用改良的Pineda评分,对12周时软骨缺损处新生组织的基质异染、细胞形态、表面平整度、结合度、软骨厚度等方面进行半定量计分,对每组进行统计学分析。12周时进行关节软骨缺损区软骨修复的疗效进行软骨修复的疗效评定。统计学积分分析采用SPSS13.0软件,血清IL-1β数据用均数±标准差(Mean+SD)表示。软骨修复的疗效评定用χ2检验。当P<0.05时,认为统计学上有意义。结果:(1)造模6周后滑膜增生,呈结节状。有浑浊的滑液,股骨髁处可见软骨表面有重度裂纹及溃疡形成,软骨剥脱,达骨质,可见软骨下骨,有骨赘形成。HE染色可见骨组织,软骨细胞较少。(2)3.0MRI显示,干细胞移植组在移植干细胞2W时的移植处,借助梯度回波序列(GRE) T*2WI序列呈低信号影,4W时GRE T*2WI序列显示低信号向损伤区迁移,8W后SPIO-BMSCs的T2信号影有所减弱。12周时SPIO-BMSCs的T2信号影无显现。(3)干细胞植入后第2周与对照组2周时IL-1β水平降低,但差异无统计学意义(P>0.05)。干细胞植入后4、8、12周实验组较对照组IL-1β水平明显降低,差异有统计学意义(P<0.05).(4)实验组12周时病理组织HE染色示缺损区细胞规律排列,与透明软骨组织类似,软骨下骨形成,潮线恢复基本正常。与周围正常软骨连接较好。对照组:术后12周,基底部见有骨软骨组织,纤维组织填充缺损区,细胞成分较少。(5)12周时对两组大白兔软骨组织采用甲苯胺蓝进行染色,经染色可发现正常软骨与再生软骨的着色程度相当。从研究中可以看出软骨特异性蛋白多糖出现聚集。从组织化学染色着色强度中可以看出A组软骨细胞密度高于B组。B组再生组织内部出现骨细胞及纤维细胞混杂。A组可观察到细胞密度及软骨组织细胞排列与正常软骨形象相似。对两组家兔基质异染、细胞形态、表面平整度、结合度、软骨厚度等方面进行Pineda评分,两组间相比具有统计学意义(P<0.05)。(6)12周时对关节软骨缺损区软骨修复的疗效评定。实验组4只完全愈合,2只不完全愈合;对照组1只不完全愈合,5只不愈合。干细胞植入组与减压组两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论:磁共振可以示踪SPIO标记的骨髓间充质干细胞。磁共振下可以证实在第2,4,8周显示干细胞向软骨缺损区迁移。骨髓间充质干细胞移植对兔膝关节软骨损伤后软骨恢复有促进作用,可以促进膝关节软骨的再生,将为膝关节损伤软骨修复治疗提供一个新思路。