脐带间充质干细胞移植治疗软骨损伤的有效性研究

发布时间：2020-11-20 06:47

　　 研究目的:本研究拟通过动物实验,确认脐带间充质干细胞移植治疗软骨损伤的有效性,为脐带间充质干细胞的临床应用提供一定的实验室依据。研究方法:(1)实验分组:2月龄新西兰大白兔(雌雄不限)随机分为脐带间充质干细胞移植组(hUCMSC)、骨髓间充质干细胞移植组(rBMMSC)、生理盐水组、空白对照组(正常组),前三组进行软骨损伤造模,并在造模后一周内分别移植入hUCMSC、rBMMSC、生理盐水,第四组进行假手术作空白对照。(2)实验动物于细胞移植4周、8周后分批取材,进行临床特征的观察、组织学染色、免疫组化、糖胺多糖(GAG)含量检测、生物力学性能测试,综合评价其损伤软骨的修复情况。研究结果:(1)临床特征:细胞移植4周、8周后分批取材,取材之前观察各实验组手术侧关节,关节无积液、挛缩、粘连现象出现,关节活动度正常。细胞移植4周后,各实验分组的缺损区均未形成有效填充;8周后,hUCMSC组缺损区有明显的新生组织填充,约占缺损区域的1/2;rBMMSC组缺损区新生组织约占缺损区域的1/3。(2)组织学染色:细胞移植4周后,hUCMSC组新生细胞形状为扁平形,排列紊乱而紧密;8周后,hUCMSC组新生细胞趋于圆形,细胞排列松散,但有向正常细胞排列形式排列的趋势。(3)免疫组化:hUCMSC组新生组织Ⅰ型胶原表达略高于正常组,而Ⅱ型胶原表达略低于正常组;rBMMSC组新生组织Ⅰ型胶原和Ⅱ型胶原的表达更接近于正常组;另外hUCMSC组和rBMMSC组新生组织MMP13的表达均比正常组高很多。(4)GAG含量:细胞移植4周后,hUCMSC组的GAG含量是盐水组的10倍(P﹤0.05),rBMMSC组的是盐水组的8倍(P﹤0.05);8周后,hUCMSC组GAG含量是盐水组的4.5倍(P﹤0.05),rBMMSC组的是盐水组的3.5倍(P﹤0.05)。(5)生物力学性能:细胞移植4周后,hUCMSC组和rBMMSC组的最大载荷约为生理盐水组的2倍,但是远低于正常组(P﹤0.05);8周后,hUCMSC组的最大载荷约为生理盐水组的3倍,约为正常组的2/5(P﹤0.05),rBMMSC组的最大载荷约为生理盐水组的2倍,约为正常组的1/5(P﹤0.05)。研究结论:hUCMSC组与rBMMSC组均在一定程度上得到了修复,其中hUCMSC组修复速度较快,但新生组织是纤维软骨与透明软骨的复合体。rBMMSC组修复速度较慢,新生组织是更接近于正常软骨的透明软骨;功能性上二者的新生组织与正常组织相比均有较大差距。同时实验动物移植细胞后没有出现任何不良反应,无肿瘤、畸形出现,但免疫组化提示二者的新生组织有诱发骨关节炎的风险。
【学位单位】：北京体育大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R873
【部分图文】：

- 24 -图 1-B 细胞移植 8 周后整体观察软骨修复区注：红色标注内为软骨损伤修复区.2 组织学染色如图 2-A 正常软骨细胞呈圆形或椭圆形有序排列，细胞核蓝染，细胞质红；细胞移植 4 周后：hUCMSC 组新生细胞形状为扁平形，排列紊乱而紧密，胞质染色略浅；rBMMSC 组与生理盐水组仅缺损区域的表面有一层细胞生成图 2-A）。细胞移植 8 周后：hUCMSC 组新生细胞趋于圆形，细胞排列松散，但有向常细胞排列形式排列的趋势，细胞质染色较浅，新生细胞与正常细胞界限明；rBMMSC 组新生细胞为扁平形，排列紧密，有向正常细胞排列形式排列的

脐带间充质干细胞移植治疗软骨损伤的有效性研究趋势，细胞质染色略浅，新生细胞与正常细胞的界限不是很明显；生理盐水组仅缺损区域表面有一层细胞生成（图 2-B）。

图 2-B 细胞移植 8 周后软骨修复区 HE 染色注：软骨细胞细胞核蓝染，细胞质红染（X200）4.3 免疫组化免疫组化中共检测三个目标蛋白，其中Ⅰ型胶原是纤维软骨的标志蛋白，Ⅱ型胶原是透明软骨的标志蛋白，MMP13 是局部炎性反应的标志蛋白。目标胶原蛋白为棕褐色染，棕褐色颜色越深，蛋白表达越高。蛋白表达的半定量分析结果显示：hUCMSC 组软骨修复区Ⅰ型胶原表达略高于正常组和 rBMMSC 组，明显高于生理盐水组（P﹤0.05）（图 3-A、图 3-B、表 1、图 4），而Ⅱ型胶原表达略低于正常组和 rBMMSC 组，明显高于生理盐水组（P﹤0.05）（图 5-A、图
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本文编号：2891107