BMSCs移植治療創(chuàng)傷性骨關(guān)節(jié)炎的實(shí)驗研究.pdf

1、骨性關(guān)節(jié)炎(osterthritis)是最常見的一種關(guān)節(jié)疾病，嚴(yán)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(guān)節(jié)炎是一種慢性、進(jìn)展性關(guān)節(jié)疾病，以關(guān)節(jié)軟骨變性和丟失及關(guān)節(jié)邊緣和軟骨下骨骨質(zhì)再生為特征的慢性關(guān)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(shí)驗分析BMSCs移植治療大白

2、兔創(chuàng)傷性骨關(guān)節(jié)炎的可行性及安全性，并探討其對創(chuàng)傷性骨關(guān)節(jié)炎的恢復(fù)的影響，為臨床上同類疾病治療提供實(shí)驗依據(jù)。
　　 方法:無菌條件下在兔左、右側(cè)大轉(zhuǎn)子下方0.5cm處，與股骨軸線垂直用腰穿針從外向內(nèi)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(yīng)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(biāo)記BMSCs(SPIO-BMSCs)。新西蘭大

3、白兔40只，給予左側(cè)膝關(guān)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(jī)分成2組:A組:（實(shí)驗組）麻醉成功后，用脫毛劑沿髕骨內(nèi)側(cè)邊緣脫毛，暴露出手術(shù)視野。用鹽水清洗術(shù)區(qū)，用無菌紗布擦干，碘伏消毒，鋪無菌巾。沿髕骨內(nèi)側(cè)緣切一長約1.5cm的手術(shù)切口，將髕骨外翻牽拉屈曲膝關(guān)節(jié)，暴露股骨髁關(guān)節(jié)面。在股骨髁關(guān)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(biāo)記的干細(xì)胞懸液混合，注射到鉆孔后的髓道內(nèi)，用明膠海綿封堵鉆孔口。B組（對照組）:僅鉆孔。術(shù)后2W、4W、8W、12W連續(xù)進(jìn)行3.0TMRI動態(tài)跟蹤標(biāo)記的骨髓干細(xì)胞。比較不同時期MRI顯微成像圖形的不同，判定間充質(zhì)干細(xì)胞分化、增值、遷移的情況。術(shù)后2W、4W、8W、12W分別隨機(jī)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(zhì)異染、細(xì)胞形態(tài)、表面平整度、結(jié)合度、軟骨厚度等方面進(jìn)行半定量計分，對每組進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。12周時進(jìn)行關(guān)節(jié)軟骨缺損區(qū)軟骨修復(fù)的療效進(jìn)行軟骨修復(fù)的療效評定。統(tǒng)計學(xué)積分分析采用SPSS13.0軟件，血清IL-1β數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean+SD)表示。

6、軟骨修復(fù)的療效評定用x2檢驗。當(dāng)P＜0.05時，認(rèn)為統(tǒng)計學(xué)上有意義。
　　 結(jié)果:
　　 (1)造模6周后滑膜增生，呈結(jié)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(dá)骨質(zhì)，可見軟骨下骨，有骨贅形成。HE染色可見骨組織，軟骨細(xì)胞較少。
　　 (2)3.0MRI顯示，干細(xì)胞移植組在移植干細(xì)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(xì)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(xué)意義（P＞0.05）。干細(xì)胞植入后4、8、12周實(shí)驗組較對照組IL-1β水平明顯降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05).
　　 (4)實(shí)驗組12周時病理組織HE染色示缺損區(qū)細(xì)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(fù)基

8、本正常。與周圍正常軟骨連接較好。對照組:術(shù)后12周，基底部見有骨軟骨組織，纖維組織填充缺損區(qū)，細(xì)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(lán)進(jìn)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(dāng)。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(xué)染色著色強(qiáng)度中可以看出A組軟骨細(xì)胞密度高于B組。B組再生組織內(nèi)部出現(xiàn)骨細(xì)胞及纖維細(xì)胞混雜。A組可觀察到細(xì)胞密度及軟骨組織細(xì)胞排列與正常軟骨形象相似。對兩組家兔基

9、質(zhì)異染、細(xì)胞形態(tài)、表面平整度、結(jié)合度、軟骨厚度等方面進(jìn)行Pineda評分，兩組間相比具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05)。
　　 (6)12周時對關(guān)節(jié)軟骨缺損區(qū)軟骨修復(fù)的療效評定。實(shí)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(xì)胞植入組與減壓組兩組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。
　　 結(jié)論:磁共振可以示蹤SPIO標(biāo)記的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞。磁共振下可以證實(shí)在第2，4，8周顯示干細(xì)胞向軟骨缺損區(qū)遷移