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应用植入转染血小板源性生长因子基因的骨髓间充质干细胞的灭活同种异体跟腱重建兔前交叉韧带效果的实验研究
目的:探讨应用植入转染血小板源性生长因子(Platelet-derived growth factor,PDGF)基因的骨髓间充质干细胞的灭活同种异体跟腱重建兔前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)的效果.方法:取新西兰白兔自体骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs),培养后感染稳定表达PDGF-BB逆转录病毒,种植于经γ射线照射灭活的同种异体跟腱上,进行前交叉韧带重建.实验分对照组(移植物为单纯灭活跟腱)、细胞组(移植物为种植MSCs的灭活的跟腱)和基因组(移植物为转染基因的MSCs种植于灭活的跟腱)三组.术后3周、6周、12周,分别进行组织学及免疫组织化学染色,观察关节腔内移植物的变化过程及力学拉伸试验观察韧带的生物力学改变.结果:术后3周移植物表面已经覆盖大量从受体来的炎性细胞,对照组细胞量明显少于细胞组和基因组.细胞由移植物表面逐渐进入深部,基因组中随大量细胞进入的同时还伴有血管的增生,形成典型的肉芽组织.而对照组和细胞组血管增生不明显.手术后6周,对照组、细胞组和基因组都显现细胞到达移植物深部,甲苯胺蓝染色显示细胞组和基因组移植物的异染阳性,但对照组为阴性.手术后12周,对照组显现移植物内有大量的成纤维细胞,甲苯胺蓝染色轻度异染;而细胞组和基因组细胞量减少,显现类软骨性状,细胞排列与正常前交叉韧带接近.胶原分型的免疫组化染色三组均显示工型胶原为主的移植物在植入后经过Ⅲ型胶原替代,后由Ⅲ型胶原为主逐步过渡到重新以Ⅰ型胶原为主.这个转换过程基因组快,对照组慢.手术后3、6和12周移植物的刚度和大载荷与移植前相比均有明显下降,以3周下降明显.术后6周,移植物刚度和大载荷开始上升,细胞组和基因组上升明显,与对照组有显著性差异.结论:转染PDGF-BB基因的自体骨髓间充质干细胞有促进重建韧带血管化、加速韧带成熟的作用.
