目的 TGF-β1 對(duì)骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis,OA)關(guān)節(jié)軟骨起保護(hù)作用,探討OA 中基質(zhì)金屬蛋白酶 9(matrix metalloproteinase 9,MMP-9)、TGF-β1 mRNA 和蛋白表達(dá)的相關(guān)性,為臨床治療OA 尋找有效的干預(yù)靶點(diǎn)提供理論依據(jù)。 方法 取自愿捐贈(zèng)的關(guān)節(jié)軟骨及滑膜標(biāo)本,其中OA 患者60 例(實(shí)驗(yàn)組),外傷截肢、交叉韌帶斷裂、盤狀軟骨損傷與半月板損傷患者20 例(正常對(duì)照組)。行HE 染色觀察關(guān)節(jié)軟骨與滑膜的病理組織學(xué)改變,免疫組織化學(xué)染色觀測(cè)MMP-9 及TGF-β1 蛋白表達(dá),原位雜交技術(shù)檢測(cè)MMP-9 及TGF-β1 mRNA 表達(dá);并進(jìn)行相關(guān)性分析。 結(jié)果 HE染色顯示實(shí)驗(yàn)組關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞固縮、壞死、排列紊亂,細(xì)胞外基質(zhì)斷裂,關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞肥大增生、淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞浸潤(rùn),多數(shù)小血管增生;正常對(duì)照組軟骨細(xì)胞排列整齊、基質(zhì)染色均勻,滑膜組織無(wú)慢性炎癥表現(xiàn)、無(wú)明顯增生。兩組均可見(jiàn)MMP-9、TGF-β1 mRNA 和蛋白陽(yáng)性表達(dá),陽(yáng)性細(xì)胞包括軟骨細(xì)胞、滑膜襯里層細(xì)胞及滑膜下層的血管內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、炎性浸潤(rùn)細(xì)胞等。實(shí)驗(yàn)組MMP-9 及TGF-β1 mRNA 和蛋白表達(dá)均高于正常對(duì)照組(P lt; 0.01)。實(shí)驗(yàn)組MMP-9mRNA 與蛋白表達(dá)成正相關(guān)(r=0.924,P=0.000),TGF-β1 mRNA 及蛋白表達(dá)亦成正相關(guān)(r=0.941,P=0.000);實(shí)驗(yàn)組MMP-9 及TGF-β1 蛋白表達(dá)成負(fù)相關(guān)(r= — 0.762,P=0.000),MMP-9 mRNA 及TGF-β1 mRNA 表達(dá)成負(fù)相關(guān)(r= ?0.681,P=0.000)。 結(jié)論 OA 中TGF-β1 的高表達(dá)下調(diào)了關(guān)節(jié)軟骨與滑膜中MMP-9 的表達(dá),對(duì)OA 關(guān)節(jié)軟骨起保護(hù)作用,從而延緩OA 進(jìn)展。
目的通過(guò)將國(guó)產(chǎn)多孔鉭材料植入兔髕腱內(nèi),觀察其形態(tài)學(xué)變化并評(píng)價(jià)生物相容性,為其用于肌腱與骨之間界面固定提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 方法成年新西蘭大白兔48只,雌雄不限,體重2.5~3.0 kg;將大小為5 mm×5 mm×2 mm的多孔鉭材料及多孔鈦材料分別植入左、右側(cè)髕腱,作為實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照組。術(shù)后觀察動(dòng)物一般情況,2、4、8、12周取材行大體、組織學(xué)、掃描電鏡及硬組織切片觀察植入材料內(nèi)髕腱組織長(zhǎng)入情況。 結(jié)果術(shù)后實(shí)驗(yàn)動(dòng)物均存活。大體觀察實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照組材料均與髕腱組織結(jié)合緊密,未見(jiàn)明顯炎性反應(yīng)。組織學(xué)觀察示,兩組植入材料周圍均有包膜形成,且各時(shí)間點(diǎn)對(duì)照組包膜均較實(shí)驗(yàn)組疏松、厚,但兩組包膜厚度比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);隨時(shí)間延長(zhǎng),兩組包膜均逐漸變薄,組內(nèi)各時(shí)間點(diǎn)間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。掃描電鏡觀察示隨時(shí)間延長(zhǎng),兩組材料孔隙中長(zhǎng)入的肌腱纖維增多,但實(shí)驗(yàn)組多孔鉭材料內(nèi)部肌腱組織量多于對(duì)照組。硬組織切片示,實(shí)驗(yàn)組多孔鉭-肌腱界面及鉭孔隙內(nèi)充滿肌腱膠原纖維及小血管并逐漸向內(nèi)部生長(zhǎng),與對(duì)照組相比無(wú)明顯差異。 結(jié)論國(guó)產(chǎn)多孔鉭材料具有良好生物相容性,多孔鉭-肌腱界面之間可產(chǎn)生穩(wěn)定牢固的連接,適用于肌腱-骨連接裝置的重建。
目的觀察MG63細(xì)胞與國(guó)產(chǎn)多孔鉭材料共培養(yǎng)后成骨相關(guān)因子的表達(dá),探討該材料作為骨組織工程支架的可行性。 方法實(shí)驗(yàn)分為3組,A組為多孔鉭材料與MG63細(xì)胞共培養(yǎng)組,B組為多孔鉭浸提液與MG63細(xì)胞共培養(yǎng)組,C組為單純MG63細(xì)胞培養(yǎng)組。A組于培養(yǎng)后3、5、7 d行掃描電鏡觀察細(xì)胞在材料上的黏附情況;培養(yǎng)5 d分別采用免疫組織化學(xué)染色和Western blot檢測(cè)各組成骨相關(guān)因子Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2(Runt-related transcription factor2,Runx-2)、骨鈣素(osteocalcin,OC)和纖維連接蛋白(fibronectin,F(xiàn)N)的表達(dá)。 結(jié)果培養(yǎng)3 d,A組細(xì)胞在材料表面及孔隙內(nèi)黏附生長(zhǎng),細(xì)胞排列較稀疏,突起少;5 d,相鄰細(xì)胞互相連接成片狀,覆蓋材料表面及孔隙內(nèi)壁;7 d,細(xì)胞分泌大量細(xì)胞外基質(zhì),覆蓋大部分材料表面。各組細(xì)胞均有不同程度Runx-2、OC和FN表達(dá),其中A組細(xì)胞質(zhì)深染,表達(dá)較其余2組明顯。免疫組織化學(xué)染色和Western blot定量分析示,A組Runx-2、OC表達(dá)量顯著高于B、C組(P<0.05);B、C組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。3組間FN表達(dá)量比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。 結(jié)論國(guó)產(chǎn)多孔鉭材料有利于MG63細(xì)胞的早期黏附、生長(zhǎng),并可能影響Runx-2、OC的表達(dá),可用作骨組織工程支架材料。
目的研究多孔鉭與BMP-7復(fù)合后對(duì)兔關(guān)節(jié)軟骨及軟骨下骨缺損修復(fù)的作用,探討其軟骨修復(fù)能力及與宿主組織的生物相容性。 方法取成年新西蘭大耳白兔48只,隨機(jī)分為3組(n=16),制備兔股骨內(nèi)髁軟骨缺損模型,分別于右側(cè)股骨內(nèi)髁植入復(fù)合BMP-7多孔鉭材料(A組)、多孔鉭材料(B組)及不植入材料(C組)。術(shù)后觀察動(dòng)物一般狀況,術(shù)后4、8、16周取材行大體、組織學(xué)、掃描電鏡觀察,術(shù)后16周行Micro-CT觀察A、B組組織空隙內(nèi)軟骨及骨長(zhǎng)入情況和多孔鉭周圍成骨情況。 結(jié)果術(shù)后動(dòng)物存活良好,手術(shù)切口均Ⅰ期愈合。大體觀察示,隨時(shí)間延長(zhǎng),A、B組術(shù)后缺損區(qū)材料表面均出現(xiàn)新生軟骨并逐漸覆蓋缺損區(qū)域,A組術(shù)后新生軟骨組織出現(xiàn)更早,表面平整光滑,修復(fù)程度較B組好;C組術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)缺損區(qū)均未修復(fù),表面逐漸被纖維組織填充。除術(shù)后4周A、B組軟骨缺損修復(fù)大體觀察評(píng)分比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)外,術(shù)后8、16周A組評(píng)分均高于B組(P < 0.05)。掃描電鏡觀察示,隨時(shí)間延長(zhǎng),A組材料表面新生軟骨及成骨細(xì)胞數(shù)量逐漸增多,細(xì)胞外基質(zhì)逐漸將材料覆蓋,孔隙內(nèi)長(zhǎng)入的新生骨組織逐漸增多,A組新生骨組織及細(xì)胞外基質(zhì)分泌明顯多于B組。甲苯胺藍(lán)染色組織學(xué)觀察示,術(shù)后4、8、16周兩組多孔鉭界面新生軟骨及骨組織逐漸增加,出現(xiàn)新生骨小梁并向材料孔隙內(nèi)生長(zhǎng),骨組織與多孔鉭接觸趨于緊密,軟骨缺損區(qū)域逐漸被新生軟骨樣組織覆蓋,新生軟骨組織與多孔鉭結(jié)合越發(fā)緊密;A組新生軟骨及骨組織多于B組。Micro-CT觀測(cè)示,術(shù)后16周A組組織骨密度、骨小梁厚度、骨小梁數(shù)目、骨體積分?jǐn)?shù)均高于B組,骨小梁間隙低于B組,比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05)。 結(jié)論多孔鉭具有良好的生物相容性,其與BMP-7復(fù)合后可與宿主形成穩(wěn)定的連接與整合,對(duì)軟骨及軟骨下骨缺損修復(fù)起良好作用。