目的探討BMSCs來源細胞外基質(extracellular matrix,ECM)支架結合微骨折骨髓刺激術后血凝塊在體外軟骨化分化的可行性及有效性。 方法選用5~6月齡新西蘭大白兔40只,隨機取20只兔骨髓分離、培養BMSCs并行多向分化鑒定;利用凍干技術制備BMSCs來源的ECM支架,通過掃描電鏡觀察其微結構。于兔股骨滑車處作直徑6 mm軟骨缺損,垂直缺損面作5個直徑1 mm、深3 mm的微骨折孔洞。將未穿刺的20只動物隨機分為2組(n=10):A組取微骨折術后滲出的血凝塊直接體外培養;B組在A組基礎上用TGF-β3誘導其成軟骨分化。將抽取骨髓的20只動物隨機分為2組(n=10):C組用制備的ECM支架植入軟骨缺損處,待ECM支架與滲出的骨髓血充分融合后取出體外直接培養;D組在C組基礎上給于TGF-β3誘導其成軟骨分化。體外培養1、2、4、8周時分別行大體、組織學、免疫組織化學及生化成分分析觀察,檢測其分化效果。 結果分離、培養的細胞經多向分化鑒定,呈成骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞的表型特征。掃描電鏡觀察示ECM支架呈三維多孔狀結構。在培養過程中,A組組織塊逐漸降解消失;C組組織塊逐漸形成質地柔軟的疏松樣結構;B、D組組織塊逐漸形成表面平滑的新生軟骨樣組織。體外培養4、8周,C、D組組織塊面積均大于B組,差異有統計學意義(P lt; 0.05);D組大于C組,差異亦有統計學意義(P lt; 0.05)。A、C組HE、番紅O及免疫組織化學染色示組織內僅有少量細胞分布,未見糖胺多糖(glycosaminoglycan,GAG)及Ⅱ型膠原的積累;B、D組可見組織內出現許多軟骨陷窩樣結構,且GAG及Ⅱ型膠原分布逐漸增多。生化成分分析示,培養過程中,B、D組GAG及總膠原含量逐漸增加,其中D組增加更明顯,培養至4、8周,D組與B組比較差異有統計學意義(P lt; 0.05)。 結論BMSCs來源的ECM支架結合微骨折骨髓刺激術后血凝塊在體外給予TGF-β3誘導培養時具有良好的軟骨化分化潛能。