BMSCs移植治療創(chuàng)傷性骨關節(jié)炎的實驗研究.pdf

1、骨性關節(jié)炎(osterthritis)是最常見的一種關節(jié)疾病，嚴重威脅著人類的健康與生活，隨著老齡化社會到來，其發(fā)病率逐年增加。骨性關節(jié)炎是一種慢性、進展性關節(jié)疾病，以關節(jié)軟骨變性和丟失及關節(jié)邊緣和軟骨下骨骨質再生為特征的慢性關節(jié)炎疾病。目前藥物治療該病效果差，各種外科治療如清創(chuàng)、鉆孔減壓、骨軟骨移植、骨膜移植等，雖能暫時緩解疼痛但最終會失敗。因此尋找一種新的治療方法迫在眉睫。
　　 目的:通過動物實驗分析BMSCs移植治療大白

2、兔創(chuàng)傷性骨關節(jié)炎的可行性及安全性，并探討其對創(chuàng)傷性骨關節(jié)炎的恢復的影響，為臨床上同類疾病治療提供實驗依據(jù)。
　　 方法:無菌條件下在兔左、右側大轉子下方0.5cm處，與股骨軸線垂直用腰穿針從外向內上穿刺固定后，20ml注射器抽取2-3ml骨髓;體外行BMSCs培養(yǎng)，聯(lián)合應用超順磁氧化鐵離子(SPIO)及多聚左旋賴氨酸(poly-L-lysine hydrobr omide，PLL)標記BMSCs(SPIO-BMSCs)。新西蘭大

3、白兔40只，給予左側膝關節(jié)伸直位石膏加鋁板固定6周，模型制作完成。用空氣栓塞法處死4只兔子，分別觀察大體改變;取病理光鏡下HE染色免疫組化觀察。將36只新西蘭大白兔隨機分成2組:A組:（實驗組）麻醉成功后，用脫毛劑沿髕骨內側邊緣脫毛，暴露出手術視野。用鹽水清洗術區(qū)，用無菌紗布擦干，碘伏消毒，鋪無菌巾。沿髕骨內側緣切一長約1.5cm的手術切口，將髕骨外翻牽拉屈曲膝關節(jié)，暴露股骨髁關節(jié)面。在股骨髁關節(jié)面軟骨缺損處上緣0.5cm處用1.0mm

4、的克氏針鉆孔，鉆孔平面按上排2個、下排3個，在C型臂透視下克氏針鉆到軟骨下骨約深0.8cm，將被SPIO標記的干細胞懸液混合，注射到鉆孔后的髓道內，用明膠海綿封堵鉆孔口。B組（對照組）:僅鉆孔。術后2W、4W、8W、12W連續(xù)進行3.0TMRI動態(tài)跟蹤標記的骨髓干細胞。比較不同時期MRI顯微成像圖形的不同，判定間充質干細胞分化、增值、遷移的情況。術后2W、4W、8W、12W分別隨機選4只大白兔從兔耳緣動脈取血測白介素-1β（IL-1β）

5、.然后2W、4W、8W時用空氣栓塞法每組處死4只兔子，12W時將所有兔子處死，分別觀察大體表現(xiàn);取病理光鏡下HE染色免疫組化觀察。采用改良的Pineda評分，對12周時軟骨缺損處新生組織的基質異染、細胞形態(tài)、表面平整度、結合度、軟骨厚度等方面進行半定量計分，對每組進行統(tǒng)計學分析。12周時進行關節(jié)軟骨缺損區(qū)軟骨修復的療效進行軟骨修復的療效評定。統(tǒng)計學積分分析采用SPSS13.0軟件，血清IL-1β數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差(Mean+SD)表示。

6、軟骨修復的療效評定用x2檢驗。當P＜0.05時，認為統(tǒng)計學上有意義。
　　 結果:
　　 (1)造模6周后滑膜增生，呈結節(jié)狀。有渾濁的滑液，股骨髁處可見軟骨表面有重度裂紋及潰瘍形成，軟骨剝脫，達骨質，可見軟骨下骨，有骨贅形成。HE染色可見骨組織，軟骨細胞較少。
　　 (2)3.0MRI顯示，干細胞移植組在移植干細胞2W時的移植處，借助梯度回波序列(GRE)T*2WI序列呈低信號影，4W時GRET*2WI序列顯示低

7、信號向損傷區(qū)遷移，8W后SPI0-BMSCs的T2信號影有所減弱。12周時SPIO-BMSCs的T2信號影無顯現(xiàn)。
　　 (3)干細胞植入后第2周與對照組2周時IL-1β水平降低，但差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。干細胞植入后4、8、12周實驗組較對照組IL-1β水平明顯降低，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05).
　　 (4)實驗組12周時病理組織HE染色示缺損區(qū)細胞規(guī)律排列，與透明軟骨組織類似，軟骨下骨形成，潮線恢復基

8、本正常。與周圍正常軟骨連接較好。對照組:術后12周，基底部見有骨軟骨組織，纖維組織填充缺損區(qū)，細胞成分較少。
　　 (5)12周時對兩組大白兔軟骨組織采用甲苯胺藍進行染色，經(jīng)染色可發(fā)現(xiàn)正常軟骨與再生軟骨的著色程度相當。從研究中可以看出軟骨特異性蛋白多糖出現(xiàn)聚集。從組織化學染色著色強度中可以看出A組軟骨細胞密度高于B組。B組再生組織內部出現(xiàn)骨細胞及纖維細胞混雜。A組可觀察到細胞密度及軟骨組織細胞排列與正常軟骨形象相似。對兩組家兔基

9、質異染、細胞形態(tài)、表面平整度、結合度、軟骨厚度等方面進行Pineda評分，兩組間相比具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05)。
　　 (6)12周時對關節(jié)軟骨缺損區(qū)軟骨修復的療效評定。實驗組4只完全愈合，2只不完全愈合;對照組1只不完全愈合，5只不愈合。干細胞植入組與減壓組兩組比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。
　　 結論:磁共振可以示蹤SPIO標記的骨髓間充質干細胞。磁共振下可以證實在第2，4，8周顯示干細胞向軟骨缺損區(qū)遷移