研究目的:本研究擬通過動物實驗,確認臍帶間充質干細胞移植治療軟骨損傷的有效性,為臍帶間充質干細胞的臨床應用提供一定的實驗室依據。研究方法:(1)實驗分組:2月齡新西蘭大白兔(雌雄不限)隨機分為臍帶間充質干細胞移植組(hUCMSC)、骨髓間充質干細胞移植組(rBMMSC)、生理鹽水組、空白對照組(正常組),前三組進行軟骨損傷造模,并在造模后一周內分別移植入hUCMSC、rBMMSC、生理鹽水,第四組進行假手術作空白對照。(2)實驗動物于細胞移植4周、8周后分批取材,進行臨床特征的觀察、組織學染色、免疫組化、糖胺多糖(GAG)含量檢測、生物力學性能測試,綜合評價其損傷軟骨的修復情況。研究結果:(1)臨床特征:細胞移植4周、8周后分批取材,取材之前觀察各實驗組手術側關節,關節無積液、攣縮、粘連現象出現,關節活動度正常。細胞移植4周后,各實驗分組的缺損區均未形成有效填充;8周后,hUCMSC組缺損區有明顯的新生組織填充,約占缺損區域的1/2;rBMMSC組缺損區新生組織約占缺損區域的1/3。(2)組織學染色:細胞移植4周后,hUCMSC組新生細胞形狀為扁平形,排列紊亂而緊密;8周后,hUCMSC組新生細胞趨于圓形,細胞排列松散,但有向正常細胞排列形式排列的趨勢。(3)免疫組化:hUCMSC組新生組織Ⅰ型膠原表達略高于正常組,而Ⅱ型膠原表達略低于正常組;rBMMSC組新生組織Ⅰ型膠原和Ⅱ型膠原的表達更接近于正常組;另外hUCMSC組和rBMMSC組新生組織MMP13的表達均比正常組高很多。(4)GAG含量:細胞移植4周后,hUCMSC組的GAG含量是鹽水組的10倍(P﹤0.05),rBMMSC組的是鹽水組的8倍(P﹤0.05);8周后,hUCMSC組GAG含量是鹽水組的4.5倍(P﹤0.05),rBMMSC組的是鹽水組的3.5倍(P﹤0.05)。(5)生物力學性能:細胞移植4周后,hUCMSC組和rBMMSC組的最大載荷約為生理鹽水組的2倍,但是遠低于正常組(P﹤0.05);8周后,hUCMSC組的最大載荷約為生理鹽水組的3倍,約為正常組的2/5(P﹤0.05),rBMMSC組的最大載荷約為生理鹽水組的2倍,約為正常組的1/5(P﹤0.05)。研究結論:hUCMSC組與rBMMSC組均在一定程度上得到了修復,其中hUCMSC組修復速度較快,但新生組織是纖維軟骨與透明軟骨的復合體。rBMMSC組修復速度較慢,新生組織是更接近于正常軟骨的透明軟骨;功能性上二者的新生組織與正常組織相比均有較大差距。同時實驗動物移植細胞后沒有出現任何不良反應,無腫瘤、畸形出現,但免疫組化提示二者的新生組織有誘發骨關節炎的風險。
【學位單位】：北京體育大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：R873
【部分圖文】：

- 24 -圖 1-B 細胞移植 8 周后整體觀察軟骨修復區注：紅色標注內為軟骨損傷修復區.2 組織學染色如圖 2-A 正常軟骨細胞呈圓形或橢圓形有序排列，細胞核藍染，細胞質紅；細胞移植 4 周后：hUCMSC 組新生細胞形狀為扁平形，排列紊亂而緊密，胞質染色略淺；rBMMSC 組與生理鹽水組僅缺損區域的表面有一層細胞生成圖 2-A）。細胞移植 8 周后：hUCMSC 組新生細胞趨于圓形，細胞排列松散，但有向常細胞排列形式排列的趨勢，細胞質染色較淺，新生細胞與正常細胞界限明；rBMMSC 組新生細胞為扁平形，排列緊密，有向正常細胞排列形式排列的

臍帶間充質干細胞移植治療軟骨損傷的有效性研究趨勢，細胞質染色略淺，新生細胞與正常細胞的界限不是很明顯；生理鹽水組僅缺損區域表面有一層細胞生成（圖 2-B）。

圖 2-B 細胞移植 8 周后軟骨修復區 HE 染色注：軟骨細胞細胞核藍染，細胞質紅染（X200）4.3 免疫組化免疫組化中共檢測三個目標蛋白，其中Ⅰ型膠原是纖維軟骨的標志蛋白，Ⅱ型膠原是透明軟骨的標志蛋白，MMP13 是局部炎性反應的標志蛋白。目標膠原蛋白為棕褐色染，棕褐色顏色越深，蛋白表達越高。蛋白表達的半定量分析結果顯示：hUCMSC 組軟骨修復區Ⅰ型膠原表達略高于正常組和 rBMMSC 組，明顯高于生理鹽水組（P﹤0.05）（圖 3-A、圖 3-B、表 1、圖 4），而Ⅱ型膠原表達略低于正常組和 rBMMSC 組，明顯高于生理鹽水組（P﹤0.05）（圖 5-A、圖
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本文編號：2891107