可注射生物材料构建同种异体工程化软骨

【摘要】： 在耳鼻咽喉科领域，有许多因软骨缺损而导致的畸形或功 能障碍，临床上多以自体移植，异体移植以及人工材料来修复 重建。而自体移植多伴有来源受限，供体损伤以及形态不匹配 等问题；异体及人工材料移植则有免疫排斥反应，异物反应， 感染等问题。因此寻找新的途径解决上述问题成为医学工作者 的棘手而重要的任务。组织工程技术为解决上述问题提供了新 的途径。组织工程学是一门把生物学和工程学相结合的学科。 它的基本思想是以少量的组织细胞经体外培养扩增后种植于可 降解生物支架材料上，回植于动物体内形成有功能的器官或组 织。目前组织工程研究主要集中于三方面：种子细胞，生物支 架材料以及工程化组织的形成。本研究主要探讨在有免疫力的 动物体内构建同种异体工程化软骨的可行性，并初步验证本实 验使用的生物材料聚氧化乙烯丙烯凝胶在组织工程研究中应用 的可行性。 材料与方法 无菌条件下切取新生兔关节软骨，并剪碎成约2mm×2mm ×2mm大小的碎片，以磷酸盐缓冲浪冲洗两遍，用0.3％Ⅱ型 胶原酶于37℃恒温消化8-12小时，100目尼龙网过滤收集软 第四军医大学硕士学位论文 骨细胞，台盼蓝染色记数。将软骨细胞和25％聚氧化乙烯丙 烯凝胶混合，制成细胞浓度为 5 XIO’／ml的细胞悬液，并移植 于兔皮下，并以边注射边后退的方法做条索壮注射，以了解可 否形成预定棒状软骨。同时设立单独注射细胞和生物材料两个 对照组。分别于4周，6周，8周及12周取材行大体观察，石 蜡包埋切片行HE染色，Saffranin O染色和 Masson，s染色以了 解软骨形成情况。 会 果 实验组及对照组均未见明显的全身或局部的兔疫排斥反应 表现。实验组2周后即可于皮下触及新主结节；4周取材见 新主结节呈白色，表面有轻度纤维包裹，质韧，6周以后其表 面纤维包裹增厚，去除包裹后见软骨显磁白色，质较硬，接近 正常软骨；而8周和 12周所形成的软骨无论是质地还是弹性 等方面均与正常软骨相似。以注射的方式构建的棒状软骨形态 良好。4周时切片HE染色见己有部分较小的陷窝形成，但软 骨细胞形态尚不十分典型，软骨周边有部分淋巴细胞浸润，聚 氧化乙烯丙烯凝胶尚未完全吸收，Safranin O染色见有糖胺多 糖（GA）分泌，Masson七三色染色见已有胶原形成；6周以后 切片染色见软骨陷窝明显，细胞形态基本正常，周边淋巴细胞 浸润比4周时减少，聚氧化乙烯丙烯凝胶己基本吸收，GAG 第四军医大学硕士学位论文 的分泌和胶原形成的量均较4周时多；8周及12周后淋巴细 胞浸润和纤维包裹情况比第4周并无增多增厚，而镜下形态除 细胞排列无序外其余与正常软骨相同。对照组则无软骨形成。 会 论 一、本实验使用的生物材料具有良好的生物相容性，可降 解性，无细胞毒，是较理想的组织工程生物材料。 二、应用本实验的方法可在有免疫力的动物体内构建同种 异体工程化软骨，并可通过注射的方法进行简单的塑型，这为 某些临床治疗或手术，如鞍鼻的整形，喉功能的重建等提供了 一种可能的微创而可塑型的手段。