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目的探讨生物型异种韧带替代同种异体韧带移植重建山羊前交叉韧带损伤的可行性。方法将24只山羊随机分为三组,取羊的左膝关节,制作成前交叉韧带断裂缺失模型,建立胫骨、股骨端骨隧道后, A组(实验组)植入复合骨髓间充质干细胞及生长因子的生物型异种韧带, B组(实验组)植入生物型异种韧带, C组(对照组)植入同种异体韧带,均以界面钉(钛钉)挤压固定。术后2月、4月、6月、12月分别对试验韧带行大体形态观察、生物力学测定、组织学检查及免疫学检测。结果(1)大体解剖观察:三组术后膝关节稳定度均良好,三组韧带愈合情况无显著性差异,均未出现明显炎症反应,关节内无粘连,未见半月板及关节软骨损伤;A组较B组和C组愈合好,韧带色泽红润,血管翳建立早,再血管化程度高,新生结缔组织多且分布范围广泛,形成完整包绕韧带的滑膜,B与C肉眼观察无明显差异。(2)生物力学测定:三组韧带移植术后初期(术后2月、4月)最大载荷、刚度无显著性差异(P>0.05);术后6个月,A组和B组两者测定值均小于C组,但差异无统计学意义(P>0.05),而A组与B组间无显著性差异(P>0.05),三组韧带最大载荷、刚度与同组韧带4月时相比均有不同程度降低,差异有统计学意义(P<0.05)。术后12月,三组韧带最大载荷、刚度与同组韧带6月时相比均升高,有统计学意义(P<0.05),各组间最大载荷、刚度无显著性差异(P>0.05)。各时间点实验组与对照组的最大载荷、刚度无显著差异,提示生物型异种韧带移植后生物力学性能可以达到同种异体韧带的水平。各组韧带最大载荷、刚度在术后4个月、6个月时均有一个明显降低的过程,以后随时间延长而恢复,但最大载荷和刚度均未达到正常前交叉韧带水平。(3)组织学检查:A组韧带以成纤维细胞增生为主,尤其在术后6月内增生显著,胶原纤维含量较多,排列紊乱,韧带微循环建立比B、C组均早,且再血管化程度好,小血管数量及分布范围明显大于B组,骨腱部愈合良好,术后4月,近关节面骨隧道内的韧带材料纤维周边部分为疏松结缔组织连接,部分为胶原纤维紧密排列。术后12月时,近关节面骨隧道内的韧带材料纤维周边可见韧带—纤维软骨—钙化软骨—骨的直接连接模式,可见潮线,潮线连续,炎症反应多数为1级,部分为2级。术后各时间点B、C组韧带均以成纤维细胞增生为主,胶原纤维含量较少,排列较规则,骨腱结合部愈合可,B组较C组愈合慢,术后12月,近关节面骨隧道内的异种韧带材料纤维周边部分出现疏松结缔组织连接,可见部分韧带—纤维软骨—钙化软骨—骨的直接连接模式,炎症反应多数为1级,部分为2级;C组术后6月,近关节面骨隧道内的同种异体韧带材料纤维周边部分为疏松结缔组织连接,部分为胶原纤维紧密排列。术后12月近关节面骨隧道内的人工韧带材料纤维周边可见韧带—纤维软骨—钙化软骨—骨的直接连接模式,可见潮线,潮线不连续,炎症反应多数为1级,部分为2级。(4)免疫学检测:各组在术前及术后不同时间点血清中IL-2含量测定值变化不大,各组间及正常值比较差异无统计学意义(P>0.05),各组血清中IL-6含量测定结果初期升高,后期回落至正常值范围,各组间各时间点比较无显著性差异(P>0.05);体细胞淋巴毒实验中各移植组对补体依赖淋巴细胞毒影响初期较高,但各组间及各组与正常值比较差异无统计学意义(P>0.05),后期影响降低,其中着色细胞比例均未≥20%,可判定为阴性,即各组均未出现明显免疫排斥反应。结论(1)生物型异种韧带植入山羊体内后,无明显排斥反应,具有良好的组织相容性,植入韧带作为功能性支架重建前交叉韧带,在动物膝关节内环境的诱导下,使自体新生组织长入并替代支架,形成自体新生韧带,骨腱部愈合良好,稳定膝关节,防止关节继发损伤作用明显;(2)生物型异种韧带与同种异体韧带重建前交叉韧带从组织学观察、免疫反应、生物力学结果分析无显著性差异,但均达不到自体正常前交叉韧带的水平;(3)植入生物型异种韧带在转归过程中,宿主自体组织可以长入并建立微循环,复合骨髓间充质干细胞可加速微循环建立,促进韧带生长,尤其对韧带再血管化作用显著。