目的 TGF-β1 對骨關節炎(osteoarthritis,OA)關節軟骨起保護作用,探討OA 中基質金屬蛋白酶 9(matrix metalloproteinase 9,MMP-9)、TGF-β1 mRNA 和蛋白表達的相關性,為臨床治療OA 尋找有效的干預靶點提供理論依據。 方法 取自愿捐贈的關節軟骨及滑膜標本,其中OA 患者60 例(實驗組),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(正常對照組)。行HE 染色觀察關節軟骨與滑膜的病理組織學改變,免疫組織化學染色觀測MMP-9 及TGF-β1 蛋白表達,原位雜交技術檢測MMP-9 及TGF-β1 mRNA 表達;并進行相關性分析。 結果 HE染色顯示實驗組關節軟骨細胞固縮、壞死、排列紊亂,細胞外基質斷裂,關節滑膜細胞肥大增生、淋巴細胞和單核細胞浸潤,多數小血管增生;正常對照組軟骨細胞排列整齊、基質染色均勻,滑膜組織無慢性炎癥表現、無明顯增生。兩組均可見MMP-9、TGF-β1 mRNA 和蛋白陽性表達,陽性細胞包括軟骨細胞、滑膜襯里層細胞及滑膜下層的血管內皮細胞、成纖維細胞、炎性浸潤細胞等。實驗組MMP-9 及TGF-β1 mRNA 和蛋白表達均高于正常對照組(P lt; 0.01)。實驗組MMP-9mRNA 與蛋白表達成正相關(r=0.924,P=0.000),TGF-β1 mRNA 及蛋白表達亦成正相關(r=0.941,P=0.000);實驗組MMP-9 及TGF-β1 蛋白表達成負相關(r= — 0.762,P=0.000),MMP-9 mRNA 及TGF-β1 mRNA 表達成負相關(r= ?0.681,P=0.000)。 結論 OA 中TGF-β1 的高表達下調了關節軟骨與滑膜中MMP-9 的表達,對OA 關節軟骨起保護作用,從而延緩OA 進展。
目的通過將國產多孔鉭材料植入兔髕腱內,觀察其形態學變化并評價生物相容性,為其用于肌腱與骨之間界面固定提供實驗依據。 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、右側髕腱,作為實驗組及對照組。術后觀察動物一般情況,2、4、8、12周取材行大體、組織學、掃描電鏡及硬組織切片觀察植入材料內髕腱組織長入情況。 結果術后實驗動物均存活。大體觀察實驗組及對照組材料均與髕腱組織結合緊密,未見明顯炎性反應。組織學觀察示,兩組植入材料周圍均有包膜形成,且各時間點對照組包膜均較實驗組疏松、厚,但兩組包膜厚度比較差異均無統計學意義(P>0.05);隨時間延長,兩組包膜均逐漸變薄,組內各時間點間比較差異均有統計學意義(P<0.05)。掃描電鏡觀察示隨時間延長,兩組材料孔隙中長入的肌腱纖維增多,但實驗組多孔鉭材料內部肌腱組織量多于對照組。硬組織切片示,實驗組多孔鉭-肌腱界面及鉭孔隙內充滿肌腱膠原纖維及小血管并逐漸向內部生長,與對照組相比無明顯差異。 結論國產多孔鉭材料具有良好生物相容性,多孔鉭-肌腱界面之間可產生穩定牢固的連接,適用于肌腱-骨連接裝置的重建。
目的觀察MG63細胞與國產多孔鉭材料共培養后成骨相關因子的表達,探討該材料作為骨組織工程支架的可行性。 方法實驗分為3組,A組為多孔鉭材料與MG63細胞共培養組,B組為多孔鉭浸提液與MG63細胞共培養組,C組為單純MG63細胞培養組。A組于培養后3、5、7 d行掃描電鏡觀察細胞在材料上的黏附情況;培養5 d分別采用免疫組織化學染色和Western blot檢測各組成骨相關因子Runt相關轉錄因子2(Runt-related transcription factor2,Runx-2)、骨鈣素(osteocalcin,OC)和纖維連接蛋白(fibronectin,FN)的表達。 結果培養3 d,A組細胞在材料表面及孔隙內黏附生長,細胞排列較稀疏,突起少;5 d,相鄰細胞互相連接成片狀,覆蓋材料表面及孔隙內壁;7 d,細胞分泌大量細胞外基質,覆蓋大部分材料表面。各組細胞均有不同程度Runx-2、OC和FN表達,其中A組細胞質深染,表達較其余2組明顯。免疫組織化學染色和Western blot定量分析示,A組Runx-2、OC表達量顯著高于B、C組(P<0.05);B、C組間差異無統計學意義(P>0.05)。3組間FN表達量比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。 結論國產多孔鉭材料有利于MG63細胞的早期黏附、生長,并可能影響Runx-2、OC的表達,可用作骨組織工程支架材料。
目的研究多孔鉭與BMP-7復合后對兔關節軟骨及軟骨下骨缺損修復的作用,探討其軟骨修復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,隨機分為3組(n=16),制備兔股骨內髁軟骨缺損模型,分別于右側股骨內髁植入復合BMP-7多孔鉭材料(A組)、多孔鉭材料(B組)及不植入材料(C組)。術后觀察動物一般狀況,術后4、8、16周取材行大體、組織學、掃描電鏡觀察,術后16周行Micro-CT觀察A、B組組織空隙內軟骨及骨長入情況和多孔鉭周圍成骨情況。 結果術后動物存活良好,手術切口均Ⅰ期愈合。大體觀察示,隨時間延長,A、B組術后缺損區材料表面均出現新生軟骨并逐漸覆蓋缺損區域,A組術后新生軟骨組織出現更早,表面平整光滑,修復程度較B組好;C組術后各時間點缺損區均未修復,表面逐漸被纖維組織填充。除術后4周A、B組軟骨缺損修復大體觀察評分比較差異無統計學意義(P>0.05)外,術后8、16周A組評分均高于B組(P < 0.05)。掃描電鏡觀察示,隨時間延長,A組材料表面新生軟骨及成骨細胞數量逐漸增多,細胞外基質逐漸將材料覆蓋,孔隙內長入的新生骨組織逐漸增多,A組新生骨組織及細胞外基質分泌明顯多于B組。甲苯胺藍染色組織學觀察示,術后4、8、16周兩組多孔鉭界面新生軟骨及骨組織逐漸增加,出現新生骨小梁并向材料孔隙內生長,骨組織與多孔鉭接觸趨于緊密,軟骨缺損區域逐漸被新生軟骨樣組織覆蓋,新生軟骨組織與多孔鉭結合越發緊密;A組新生軟骨及骨組織多于B組。Micro-CT觀測示,術后16周A組組織骨密度、骨小梁厚度、骨小梁數目、骨體積分數均高于B組,骨小梁間隙低于B組,比較差異均有統計學意義(P < 0.05)。 結論多孔鉭具有良好的生物相容性,其與BMP-7復合后可與宿主形成穩定的連接與整合,對軟骨及軟骨下骨缺損修復起良好作用。