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兔韧带-骨界面移行结构的组织工程学构建
目的 探讨在脱细胞兔跟腱内构建一种具有连续异质性结构的组织工程学肌腱的方法.方法 体外培养家兔上皮组织成纤维细胞CRL-2087,并制备胶原水凝胶.实验分为单纯支架组、成纤维细胞+软骨细胞组(Fb+ CC组)、成纤维细胞+成骨细胞组(Fb+OB组)、成纤维细胞+软骨细胞+成骨细胞组(Fb+ CC+ OB组).将异质性细胞群:成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞依次连续种植于支架内预先设定的3个功能区域(成纤维区、成软骨区及成骨区),构建一种具有纤维形成、软骨形成及骨形成3个功能区域的“移行结构化”组织工程学肌腱,并对脱细胞支架行形态学、显微结构及细胞兼容性进行检测.采用组织学及免疫荧光分析3个功能区域内特定组织的梯度形成情况.结果 脱细胞跟腱的形态学、显微结构及细胞兼容性检测结果显示,经脱细胞处理后,腱细胞消失,胶原纤维排列疏松,腱束间可见较多孔隙存在,兔成纤维细胞在单纯支架表面或胶原水凝胶复合支架内培养时呈平稳增加.细胞支架复合共培养后,组织形态学及免疫荧光检测结果显示,软骨标志物糖胺聚糖、小鼠抗兔Ⅱ型胶原2A1只在软骨段内生成,而骨标志物钙结节、山羊抗兔骨钙素只在成骨段内生成,纤维生成段新生的胶原纤维相互连接,有效地修复了支架的结构.在连续种植成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞的脱细胞跟腱内,表现为纤维-纤维软骨-骨的结构渐变现象,而对照组无此现象.结论 脱细胞兔跟腱内层次性种植异质性细胞后,体外成功复制了一种拟生理的纤维-纤维软骨-骨的过渡界面结构,其具有细胞间相互作用可控性及基质不均匀性的多组织过渡特征.
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移行结构化细胞-肌腱复合物重建韧带-骨连接体的实验研究
目的 观察体外构建的具有连续异质性移行结构的细胞-肌腱复合物重建兔前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)在动物体内的愈合效果.方法 通过胶原水凝胶将异质性细胞群种植于脱细胞兔跟腱支架内特定的区域,构建一种具有纤维形成、软骨形成及骨形成3个功能区域的细胞-肌腱复合物重建兔ACL,8周后进行组织学、显微CT、免疫荧光分析检测移植物与骨隧道间预先设定区域内特定组织的梯度形成情况.结果 组织学及免疫荧光结果显示,软骨标志物GAG、COL2A1只在软骨段内生成,而骨标志物钙结节、OCN只在成骨段内生成,关节腔内纤维生成段内新生的胶原纤维相互连接,有效地修复了支架的胶原结构.显微CT结果显示,与对照组相比,实验组骨隧道腔内大量新生矿化组织形成.该细胞-肌腱复合物重建兔ACL 8周后,在骨隧道-关节腔界面表现出纤维-纤维软骨-骨的结构渐变现象.结论 该细胞-肌腱复合物重建兔ACL,骨隧道-肌腱界面愈合良好,微观结构与生理性ACL-骨界面极其相似,有望应用于ACL的损伤后重建.
