絲素蛋白支架用于兔膝關節(jié)骨軟骨缺損修復的效應研究.pdf

1、背景：
　　 關節(jié)軟骨是一種特殊的結締組織，無血管、淋巴管和神經(jīng)，且有代謝率低的生理特性，特殊的解剖結構決定了其自我修復能力非常有限，因此，關節(jié)軟骨損傷修復一直是骨科研究的熱點問題。關節(jié)軟骨損傷分為三種類型：部分軟骨損傷，全層軟骨損傷和骨軟骨損傷。傳統(tǒng)的治療方法如保守治療、關節(jié)鏡下修復治療、組織移植治療等，盡管取得一定的療效，但均只能暫時緩解疼痛等癥狀，修復部位的軟骨最終會退化壞死。軟骨組織工程的進一步發(fā)展為軟骨損傷修復提供了新

2、的選擇。本研究以不同高度的絲素蛋白支架進行軟骨組織工程關節(jié)骨軟骨缺損修復，比較不同高度支架組間的修復效應。本研究分為三個部分：(1)構建絲素蛋白支架；(2)絲素蛋白支架的生物學檢測；(3)不同高度絲素蛋白支架體內(nèi)原位修復骨軟骨缺損。研究將為絲素蛋白支架的軟骨組織工程的臨床化應用提供重要的理論依據(jù)。
　　 第一部分,構建絲素蛋白支架
　　 目的：本部分研究的主要目的是構建絲素蛋白支架，為后續(xù)研究提供基礎。
　　 方

3、法：優(yōu)質(zhì)天然桑蠶蠶絲經(jīng)脫膠、溶解、透析等步驟獲得絲素蛋白溶液，絲素蛋白溶液經(jīng)氯化鈉顆粒成孔及交聯(lián)作用，在模具內(nèi)成型而獲得多孔絲素蛋白支架。掃描電鏡法觀察材料的孔徑，干濕重質(zhì)量差法測得支架的孔隙率。
　　 結果：本部分研究制作了兩種高度的蠶絲絲素蛋白支架，大小規(guī)格為：直徑4mm，高度4mm或者2mm。用于體外檢測的支架的大小規(guī)格為：直徑15mm，高度2mm。掃描電鏡檢測絲素蛋白支架的孔徑為100-300um，干濕重質(zhì)量差法測得其孔

4、隙率為88％。
　　 結論：絲素蛋白支架符合體外生物學檢測和體內(nèi)原位骨軟骨修復的需求。
　　 第二部分,絲素蛋白支架的生物學檢測
　　 目的：本部分研究主要在體外檢測絲素蛋白支架的軟骨細胞粘附性能和表型維持情況。
　　 方法：人胎兒軟骨細胞經(jīng)分離、培養(yǎng)和CFDA染色后，種植在絲素蛋白支架上培養(yǎng)，用倒置熒光顯微鏡檢測細胞在支架上的粘附，半定量PCR法檢測支架上的軟骨細胞特異基因的表達。
　　 結果：

5、熒光顯示細胞在絲素蛋白支架上有良好的粘附，半定量PCR顯示絲素蛋白支架能維持軟骨相關基因的表達。
　　 結論：絲素蛋白支架對細胞具有良好的粘附性并且具有維持軟骨細胞表型的功能。
　　 第三部分,不同高度絲素蛋白支架體內(nèi)原位修復兔膝關節(jié)骨軟骨缺損
　　 目的：本部分研究主要探索不同高度絲素蛋白支架原位修復骨軟骨缺損的效應。
　　 方法：11只新西蘭兔分為2個組，分別為高支架組(LONG，材料平關節(jié)面)、低支

6、架組(SHORT，材料低于軟骨下骨板)。在雙側(cè)膝關節(jié)股骨滑車處制造骨軟骨缺損(深度3.5-4.0mm，直徑4.0mm)。高、低支架組分別植入左右膝缺損處。分別于術后6周和12周麻醉處死動物，進行大體觀察、組織學切片及力學測試。
　　 結果：經(jīng)過結構和功能的綜合觀察評估，低支架組的修復效果優(yōu)于高支架組。低支架所修復的關節(jié)面更平整，軟骨下骨板生長更厚實且力學性能更優(yōu)越。
　　 結論：低于軟骨下骨板的絲素蛋白支架能較好促進關節(jié)