兔模型中全層軟骨缺損中大型工程軟骨結構的開發和驗證

布倫納

目前修復關節軟骨的手術干預的長期適用性受到機械劣質修復組織的形成的危害。軟骨組織工程提供了開發功能性修復組織的可能性，類似于天然軟骨，能夠長期修復軟骨缺損。然而，目前的技術依賴于對大量細胞的需求，需要大量收獲供體組織或單獨的細胞擴增階段。由于常規細胞擴增方法往往會對細胞功能產生負面影響，因此以下研究描述了一種直接從少量未成熟兔軟骨細胞（約 20,000 個）生成大型工程軟骨構建體（3 cm2）的方法，無需使用一個腳手架。在對透明樣工程結構進行表征后，在兔髕骨溝的軟骨缺損模型中評估了體內修復能力。在生物反應器中開發的構建體的體外重塑早在 3 周就發生了，組織學染色顯示整個組織深度的區域差異。通過優化培養參數（在 15 mM NaHCO3 下生長 3 周），使構建體生長并植入到臨界大小的 4 mm 軟骨缺損中。在 1、3 和 6 個月 (n=6) 后進行評估，對種植體進行宏觀評分，以評估種植體的整合和存活率。在 18 只兔子中，16 只接受了正常或接近正常的整體修復評估。組織學和免疫組織化學評估顯示與周圍軟骨和下面的軟骨下骨有良好的整合。在每個時間點都存在結構的結構重塑，在植入物表面存在扁平的軟骨細胞，在更深的區域存在軟骨細胞的柱狀排列。體內重構的觀察也得到了構建體生化組成變化的支持。在每個時間點，構建體的膠原蛋白與蛋白聚糖的比例與天然軟骨相似（膠原蛋白與蛋白聚糖的比例為 3:1）。相比之下，每個對照組的修復組織都不如經過處理的缺陷產生的組織。這些初步結果有望用于生成工程關節軟骨，用于臨床修復軟骨缺損，而不受當前手術修復策略的限制。在植入物表面存在扁平的軟骨細胞，在更深的區域存在軟骨細胞的柱狀排列。體內重構的觀察也得到了構建體生化組成變化的支持。在每個時間點，構建體的膠原蛋白與蛋白聚糖的比例與天然軟骨相似（膠原蛋白與蛋白聚糖的比例為 3:1）。相比之下，每個對照組的修復組織都不如經過處理的缺陷產生的組織。這些初步結果有望用于生成工程關節軟骨，用于臨床修復軟骨缺損，而不受當前手術修復策略的限制。在植入物表面存在扁平的軟骨細胞，在更深的區域存在軟骨細胞的柱狀排列。體內重構的觀察也得到了構建體生化組成變化的支持。在每個時間點，構建體的膠原蛋白與蛋白聚糖的比例與天然軟骨相似（膠原蛋白與蛋白聚糖的比例為 3:1）。相比之下，每個對照組的修復組織都不如經過處理的缺陷產生的組織。這些初步結果有望用于生成工程關節軟骨，用于臨床修復軟骨缺損，而不受當前手術修復策略的限制。體內重構的觀察也得到了構建體生化組成變化的支持。在每個時間點，構建體的膠原蛋白與蛋白聚糖的比例與天然軟骨相似（膠原蛋白與蛋白聚糖的比例為 3:1）。相比之下，每個對照組的修復組織都不如經過處理的缺陷產生的組織。這些初步結果有望用于生成工程關節軟骨，用于臨床修復軟骨缺損，而不受當前手術修復策略的限制。體內重構的觀察也得到了構建體生化組成變化的支持。在每個時間點，構建體的膠原蛋白與蛋白聚糖的比例與天然軟骨相似（膠原蛋白與蛋白聚糖的比例為 3:1）。相比之下，每個對照組的修復組織都不如經過處理的缺陷產生的組織。這些初步結果有望用于生成工程關節軟骨，用于臨床修復軟骨缺損，而不受當前手術修復策略的限制。