脐带间充质干细胞及PRP对软骨损伤的修复研究

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背景:关节软骨是由胶原纤维构成的基本框架,表面较为光滑,属于透明软骨,呈淡蓝色,有光泽,没有神经支、血管,关节软骨一旦损伤,自我修复可能性极小,目前的再生方法是软骨移植,但移植的软骨来源有限,若为自体移植还会给患者带来二次创伤并增加患者疼痛,异种移植又存在强烈的移植排斥反应,此技术尚未成熟而致应用受到一定的限制。骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)与人脐带间充质干细胞(Human umbilical cord mesenchymal stem cells,h UCMSCs)有很多功能相似,h UCMSCs在成骨及组织器官修复方面具有更强的扩增能力及低免疫原性,其成集落生长潜能及成骨时间早于骨髓等其他来源间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)。同时体外诱导实验也证实了h UCMSCs具有明确的成骨作用,能够修复骨损伤[1]。有学者认为h UCMSCs能够替代BMSCs在研究中的应用。富血小板血浆(Platelet-rich plasma,PRP)与BMSCs共培养,BMSCs有向软骨细胞分化的倾向。PRP中含有很多种类的生长因子和蛋白质,是通过离心自体全血得到的血小板浓缩物。PRP中的这些生长因子通过多种途径构成复杂的调控系统,为促进骨组织修复提供一定的疗效[2]。目的:通过实验证实h UCMSCs和PRP能促进软骨组织损伤的修复及观察其联合作用效果。方法:正常健康新西兰大白兔40只,制备兔膝关节软骨损伤模型,随机将实验动物分为4组,生理盐水组,h UCMSCs组,PRP组,h UCMSCs联合PRP组。两次离心法制备PRP,制备第3代h UCMSCs。造模后生理盐水组关节腔内一次性注入生理盐水0.5 ml;PRP组注入PRP0.5ml;h UCMSCs组注入1×107的h UCMSCs0.5ml;PRP(12.5%)联合h UCMSCs(1×107)组注入两种物质的混合物共0.5ml。造模后第12周对软骨损伤修复情况进行评价,评价内容包括肉眼进行大体形态学观察软骨损伤修复情况;H-E染色光镜下观察损伤部位细胞修复情况;O’Driscoll组织学评分标准对造模后第12周软骨损伤处的组织切片进行评分。结果与结论:第12周软骨损伤修复后的大体形态学观察、苏木精-伊红染色组织学观察及O’Driscoll组织学评分结果均显示h UCMSCs组、PRP组、PRP联合h UCMSCs组对软骨损伤的修复效果均优于生理盐水组,差异有显著性(P<0.05),PRP组、PRP联合h UCMSCs组的修复效果优于h UCMSCs组,差异有显著性(P<0.05)。得出结论h UCMSCs、PRP均能促进软骨损伤的修复且PRP、PRP联合h UCMSCs较单独应用h UCMSCs的效果好。
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