早期體內(nèi)力學(xué)刺激促進藻酸鈣復(fù)合自體軟骨細(xì)胞修復(fù)羊關(guān)節(jié)負(fù)重區(qū)軟骨缺損的實驗研究

郝春香，馬寧，眭翔，王鑫，萬一群，盧世璧，劉舒云，郭全義

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早期體內(nèi)力學(xué)刺激促進藻酸鈣復(fù)合自體軟骨細(xì)胞修復(fù)羊關(guān)節(jié)負(fù)重區(qū)軟骨缺損的實驗研究

郝春香，馬寧，眭翔，王鑫，萬一群，盧世璧，劉舒云，郭全義

100853 北京，中國人民解放軍總醫(yī)院麻醉科（郝春香），骨科研究所，北京市再生醫(yī)學(xué)重點實驗室/全軍戰(zhàn)創(chuàng)傷重點實驗室（馬寧、眭翔、王鑫、萬一群、盧世璧、劉舒云、郭全義）

觀察膝關(guān)節(jié)持續(xù)被動活動儀（CPM）體內(nèi)力學(xué)刺激對組織工程軟骨修復(fù)大動物關(guān)節(jié)負(fù)重區(qū)軟骨缺損效果的影響。

研究、設(shè)計和制造能夠適用于體內(nèi)力學(xué)刺激羊膝關(guān)節(jié)軟骨缺損修復(fù)的膝關(guān)節(jié)連續(xù)被動活動儀（CPM）；將實驗動物（山羊膝關(guān)節(jié)雙髁負(fù)重區(qū)制造直徑 6 mm 軟骨缺損）分為三組：空白組：單純?nèi)睋p未植入修復(fù)組織；藻酸鈣+ 骨膜+ 細(xì)胞組：藻酸鈣復(fù)合自體軟骨細(xì)胞凝膠植入軟骨缺損區(qū)，自體骨膜覆蓋缺損區(qū)；藻酸鈣+骨膜+細(xì)胞 + CPM 組：藻酸鈣復(fù)合自體軟骨細(xì)胞凝膠植入軟骨缺損區(qū)，自體骨膜覆蓋缺損區(qū)，術(shù)后早期接受 CPM 鍛煉。分別于術(shù)后3 個月、6 個月、12 個月（12 個月組僅包括 CPM 力學(xué)刺激組）取材，通過修復(fù)組織的大體、組織學(xué)觀察及其評分比較 3 組軟骨修復(fù)效果。

藻酸鈣復(fù)合軟骨細(xì)胞能夠較好地修復(fù)羊負(fù)重區(qū)關(guān)節(jié)面軟骨缺損，將缺損修復(fù)的大體觀察、組織學(xué)等結(jié)果進行單因素統(tǒng)計學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)接受體內(nèi) CPM 力學(xué)刺激組效果最好，其修復(fù)組織中透明軟骨比例最多，其次為藻酸鈣+ 骨膜+ 細(xì)胞組。

膝關(guān)節(jié)持續(xù)被動活動儀（CPM）體內(nèi)力學(xué)刺激能夠促進組織工程軟骨修復(fù)大動物關(guān)節(jié)負(fù)重區(qū)軟骨缺損的效果。

軟骨，關(guān)節(jié)； 軟骨細(xì)胞； 藻酸鈣； 連續(xù)被動活動儀

近幾年，軟骨組織工程再生研究取得了令人矚目的成果，但目前的軟骨組織工程技術(shù)，還難以保證植入細(xì)胞產(chǎn)生足夠的細(xì)胞外基質(zhì)來構(gòu)成再生軟骨組織，導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)組織出現(xiàn)力學(xué)性能不足及遠(yuǎn)期退變問題。在軟骨組織再生修復(fù)過程中，再生軟骨組織本身的動態(tài)受力情況決定了其空間結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，進一步影響功能性軟骨的再生，因此力學(xué)環(huán)境在關(guān)節(jié)軟骨的生長過程中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用[1-3]。本實驗選擇了大動物（中國山羊）模型，以藻酸鈣復(fù)合自體軟骨細(xì)胞凝膠作為移植物，通過術(shù)后早期接受持續(xù)被動活動儀（CPM）給予關(guān)節(jié)軟骨體內(nèi)力學(xué)刺激，觀察膝關(guān)節(jié)負(fù)重區(qū)軟骨再生修復(fù)的結(jié)果，探討力學(xué)刺激對組織工程軟骨修復(fù)效果的影響。

1 材料和方法

1.1 主要試劑

成年（25.0 kg以上）中國山羊，購于解放軍總醫(yī)院動物中心。軟骨細(xì)胞培養(yǎng)用 D-hanks平衡液、軟骨細(xì)胞培養(yǎng)基、0.2% II型膠原酶、藻酸（低黏性，粉劑）、氯化鈣、EDTA、檸檬酸鈉、二甲基亞甲藍均購于美國 Sigma 公司。

1.2 方法

1.2.1 羊膝關(guān)節(jié)連續(xù)被動活動儀的設(shè)計和制造 ①羊固定架的制造和改進：按照固定、連接、活動等要求，設(shè)計各部位配件的圖紙并制造山羊直立位固定架。當(dāng)羊被固定時，由于羊的腹部壓力大，不能保證較長時間活動過程的飲食，另外患肢以外的肢體活動范圍過大，羊在活動過程中容易摔倒，繼而引起被固定肢體骨折的可能性，因此，模仿寵物背心，用帆布帶做成懸吊帶，把羊懸吊固定。②驅(qū)動機構(gòu)和控制系統(tǒng)：把人踝關(guān)節(jié)的 CPM 驅(qū)動機構(gòu)作為該實驗的驅(qū)動機構(gòu)和控制系統(tǒng)，調(diào)整原來的角度參數(shù)，根據(jù)機械傳動機構(gòu)的變化換算出新的角度參數(shù)，時間參數(shù)不變。③羊下肢固定機構(gòu)：用鋼板加工成半圓形固定器，其突側(cè)有螺紋和機械傳動機構(gòu)相連，固定羊腿時該半圓形固定器和同樣大小的另一半圓形固定器（由普通石膏繃帶制作）夾住羊腿，再用普通繃帶纏繞兩個半圓形固定器，固定器和羊腿間墊入海綿，減少固定器引起的羊腿皮膚摩擦性損傷。④機械傳動機構(gòu)：用圓形螺紋鋼、鋼管和與其垂直的滑槽鋼板把驅(qū)動機構(gòu)和羊下肢固定機構(gòu)連在一起，螺紋鋼和鋼管間的相對水平滑動可以調(diào)節(jié)羊和機器之間的距離，滑槽鋼板的上下移動可以調(diào)節(jié)膝關(guān)節(jié)屈伸的范圍，以適應(yīng)不同身高羊膝關(guān)節(jié)的活動。

1.2.2 自體軟骨細(xì)胞的培養(yǎng) 麻醉藥品采用速眠新 2 號與氯胺酮混合液，兩者配比為 1/2（V/V），按照 0.20 ml/kg 肌肉注射麻醉山羊。取肩關(guān)節(jié)外側(cè)弧形切口切開皮膚和皮下組織，削取肱骨頭關(guān)節(jié)表面軟骨 100 ~ 140 mg，剪成 1 mm3大小的碎塊，用 0.2% II 型膠原酶消化，獲得原代軟骨細(xì)胞，在 37 ℃、5% CO2的培養(yǎng)箱內(nèi)進行培養(yǎng)。

1.2.3 軟骨細(xì)胞-藻酸鈣凝膠復(fù)合物的構(gòu)建 選用 P3代以內(nèi)具有正常表型的羊關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞和 1.2% 無菌藻酸鈉溶液混合（細(xì)胞密度為 2 × 106/ml），將混合液滴入 102 mmol/L 的氯化鈣溶液，形成藻酸鈣軟骨細(xì)胞凝膠，將藻酸鈣軟骨細(xì)胞凝膠復(fù)合物懸浮于軟骨細(xì)胞培養(yǎng)液內(nèi)，在 37 ℃、5% CO2的培養(yǎng)箱內(nèi)進行培養(yǎng)。

1.2.4 山羊膝關(guān)節(jié)股骨髁負(fù)重區(qū)全層軟骨缺損修復(fù)實驗 將實驗動物（山羊）分為 3 組：空白組：單純?nèi)睋p未植入修復(fù)組織組；藻酸鈣+ 骨膜+ 細(xì)胞組：藻酸鈣復(fù)合自體軟骨細(xì)胞凝膠植入軟骨缺損區(qū)，自體骨膜覆蓋缺損區(qū)；藻酸鈣+ 骨膜+ 細(xì)胞+ CPM 組：藻酸鈣復(fù)合自體軟骨細(xì)胞凝膠植入軟骨缺損區(qū)，自體骨膜覆蓋缺損區(qū)，術(shù)后早期接受 CPM 鍛煉。

山羊術(shù)前禁食禁水，術(shù)中麻醉，取膝關(guān)節(jié)正中入路，進入關(guān)節(jié)腔，暴露股骨內(nèi)外髁。用直徑 6 mm 環(huán)鉆和圓鑿分別在內(nèi)髁或外髁或雙髁上做直徑6 mm、深 2.0 ~ 2.5 mm 全層軟骨缺損。于脛骨結(jié)節(jié)平面向內(nèi)側(cè)延長切口，銳性分離脛骨近端表面筋膜，根據(jù)需要用直徑10 mm的環(huán)鉆和手外科骨膜剝離子，切取直徑為 10 mm 的骨膜。將藻酸鈣軟骨細(xì)胞凝膠復(fù)合物置于缺損內(nèi)，骨膜覆蓋缺損并用 7/0 的顯微外科縫線固定骨膜（將缺損周邊五等分，分別于五等分的每個點軟骨下骨向股骨髁的內(nèi)外側(cè)打隧道，縫合線通過隧道固定骨膜于軟骨缺損處，防止植入的藻酸鈣軟骨細(xì)胞凝膠復(fù)合物脫落），逐層閉合關(guān)節(jié)。每只動物術(shù)日和術(shù)后 7 d 肌肉注射青霉素 160 萬 U，每日 2 次。

術(shù)后第一天把動物送回動物室放養(yǎng)，接受膝關(guān)節(jié) CPM 活動組，于術(shù)后第一日患肢接受 CPM 活動，上下午各 3 h，持續(xù)活動 14 d。根據(jù)分組不同，于手術(shù)后 3 個月、6 個月、12 個月分別處死山羊，攝取關(guān)節(jié)大體像及修復(fù)組織并留取標(biāo)本。

1.2.5 大體觀察及組織學(xué)評價羊關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)效果 各組動物取材時，從缺損邊緣修復(fù)情況、軟骨表面平整度、缺損填充、新生軟骨的顏色和透明度等方面進行修復(fù)組織的大體評分。將 10% 中性福爾馬林固定一周的標(biāo)本，用 15% EDTA 脫鈣，梯度酒精脫水，二甲苯透明，常規(guī)石蠟包埋，5 μm 切片，HE、番紅O、甲苯胺藍、II 型膠原免疫組化染色，光鏡下觀察。軟骨缺損修復(fù)病理評分借鑒 Wakitani 等評分標(biāo)準(zhǔn)（表 1），該評分標(biāo)準(zhǔn)由五項指標(biāo)組成，記分范圍從 0 ~ 14 分，得分越低，表示新生修復(fù)組織越接近正常。

表 1 Wakitani 軟骨缺損修復(fù)病理評分

圖 1 羊膝關(guān)節(jié)被動活動儀[A：雙羊 CPM 活動儀（箭頭處裝置可以上下調(diào)節(jié)，適應(yīng)不同身高羊使用）；B：雙羊同時接受 CPM 活動儀治療；C：羊接受 CPM 活動（膝關(guān)節(jié)屈曲位）；D：羊接受 CPM 活動（膝關(guān)節(jié)伸直位）]

Figure 1 Continuous passive motion device for goat [A: Continuous passive motion device for goat (the element the arrow points can be adjusted for different height of the goat); B: Two goats accepted the CPM exercise at the same time; C: Flexion position of knee joint; D: Extension position of knee joint]

表 2 實驗動物各組缺損數(shù)及成功取材缺損數(shù)

2 結(jié)果

2.1 羊膝關(guān)節(jié)連續(xù)被動活動儀的設(shè)計和制造

羊 CPM 機的整體結(jié)構(gòu)見圖 1，該機器能夠安全、簡捷地把羊固定于直立位。羊被固定以后，其他肢體可以任意活動，而且在固定期間不影響飲食。本機器可以帶動單羊，也可以帶動雙羊進行膝關(guān)節(jié)的持續(xù)被動活動。羊膝關(guān)節(jié)屈伸活動的頻率和時間可以自由設(shè)定，活動的頻率范圍為 2 ~5 次/min，軸心上下活動的范圍為 20 cm，滑槽鋼板的上下移動范圍為 10 cm，羊膝關(guān)節(jié)屈伸角度的可調(diào)節(jié)范圍為 30° ~ 135°。

2.2 構(gòu)建軟骨細(xì)胞-藻酸鈣凝膠復(fù)合物

倒置顯微鏡下觀察軟骨細(xì)胞-藻酸鈣凝膠，可見藻酸鈣交聯(lián)形成很多垂直于表面的孔道，軟骨細(xì)胞位于其中，軟骨細(xì)胞在藻酸鈣中呈叢狀或球狀生長，細(xì)胞在整個培養(yǎng)過程保持球形狀態(tài)。碘化丙啶標(biāo)記藻酸鈣凝膠中的軟骨細(xì)胞，熒光顯微鏡觀察可見部分死亡的軟骨細(xì)胞呈紅色，正常細(xì)胞不著色，活細(xì)胞大于 95%；藻酸鈣細(xì)胞復(fù)合物染色可見番紅O染色、甲苯胺藍染色呈陽性，說明凝膠中的細(xì)胞具有軟骨細(xì)胞的表型。

2.3 大體觀察

動物的分組根據(jù)不同時間進行穿插分組，如空白對照組施行左膝關(guān)節(jié)手術(shù)后，3 個月再接受右膝關(guān)節(jié)手術(shù)，距初次手術(shù) 6 個月取材時，左側(cè)膝關(guān)節(jié)為 6 個月組，右側(cè)膝關(guān)節(jié)為 3 個月組，因此，為了便于分析，以軟骨缺損為單位進行統(tǒng)計（表 2）。全部羊到取材時行走無跛行，行走和跑步速度正常，手術(shù)切口無紅、腫及異常分泌物。各組關(guān)節(jié)取材前檢查可見：全部關(guān)節(jié)屈伸活動達到正常關(guān)節(jié)活動范圍，關(guān)節(jié)腔無感染，關(guān)節(jié)囊愈合好，無攣縮，髕骨無脫位，滑膜無粘連，無植入的軟骨細(xì)胞-藻酸鈣凝膠脫落。利用 SPSS 10.0 軟件，單因素分析的方法對上述各組 3 個月組和 6 個月組的大體評分結(jié)果（圖 2）進行統(tǒng)計學(xué)分析（α = 0.05），結(jié)果顯示各組修復(fù)效果有統(tǒng)計學(xué)差異。

圖 2 軟骨缺損修復(fù)大體觀察評分（A：空白組；B：藻酸鈣 + 骨膜 + 細(xì)胞組；C：藻酸鈣 + 骨膜 + 細(xì)胞 + CPM 組）

Figure 2 Macroscopic grading of repaired articular cartilage (A: Control group; B: Calcium alginate + periosteum + cells group; C: Calcium alginate + periosteum + cells + CPM group)

圖 3 羊膝關(guān)節(jié)軟骨缺損修復(fù)組織 II 型膠原免疫組化染色

Figure 3 Type II collagen immunochemistry staining of repaired tissue of goat articular cartilage

2.4 組織學(xué)觀察

空白 3 個月組和 6 個月組主要為纖維軟骨修復(fù)，軟骨基質(zhì)甲苯胺藍染色較淺。藻酸鈣+ 骨膜+ 細(xì)胞組 3 個月組和 6 個月組，修復(fù)以透明軟骨為主，基質(zhì)甲苯胺藍染色接近周圍正常軟骨，II 型膠原染色陽性（圖 3）。藻酸鈣+ 骨膜+ 細(xì)胞+ CPM 3 個月組和 6 個月組，缺損修復(fù)組織為透明軟骨修復(fù)，基質(zhì)甲苯胺藍和 II 型膠原染色均較藻酸鈣+ 骨膜+ 細(xì)胞組更深（圖3）。軟骨缺損修復(fù)病理觀察評分見圖 4。利用 SPSS 10.0 軟件，單因素分析的方法對上述各組 3 個月組和6 個月組的病理評分結(jié)果進行統(tǒng)計學(xué)分析（α = 0.05），結(jié)果顯示各組修復(fù)效果有統(tǒng)計學(xué)差異。一年組觀察修復(fù)的軟骨組織未出現(xiàn)退變。

3 討論

軟骨組織沒有血管、淋巴管和神經(jīng)纖維，軟骨細(xì)胞稀疏分散于由水和大分子物質(zhì)組成的細(xì)胞外基質(zhì)中[4]。營養(yǎng)物質(zhì)借助關(guān)節(jié)液擴散入透明軟骨基質(zhì)，達到營養(yǎng)傳遞的目的[5]。正常透明軟骨細(xì)胞代謝，必須具備兩個條件：①關(guān)節(jié)腔具有功能正常的滑膜，能夠產(chǎn)生營養(yǎng)軟骨細(xì)胞的關(guān)節(jié)液；②關(guān)節(jié)液能夠通過基質(zhì)擴散到深層的軟骨細(xì)胞[6]。關(guān)節(jié)活動與軟骨的代謝直接相關(guān)，保持持續(xù)的關(guān)節(jié)活動不僅有利于關(guān)節(jié)液在關(guān)節(jié)腔和軟骨之間的交換，保證軟骨細(xì)胞營養(yǎng)的攝取和代謝產(chǎn)物的排出[7-8]，而且保證了軟骨細(xì)胞不斷受到力學(xué)的刺激，有利于軟骨細(xì)胞表型和功能的維持。通過對關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)的研究以及大量患者臨床手術(shù)的觀察，發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)連續(xù)被動活動儀（CPM）在關(guān)節(jié)損傷的治療和康復(fù)中所起的作用主要表現(xiàn)在：①有利于關(guān)節(jié)軟骨和關(guān)節(jié)周圍組織營養(yǎng)物質(zhì)的攝取和產(chǎn)物的代謝；②對于軟骨損傷的患者，CPM 能夠刺激未分化的多潛能間充質(zhì)干細(xì)胞向軟骨細(xì)胞分化，利于軟骨的修復(fù)；③CPM 用于關(guān)節(jié)活動，加速了關(guān)節(jié)軟骨和周圍組織的愈合，如 CPM 有利于關(guān)節(jié)周圍的韌帶和肌腱的修復(fù)[6-7]。CPM 可幫助關(guān)節(jié)損傷的患者進行關(guān)節(jié)的持續(xù)被動活動，因此成為自體軟骨細(xì)胞移植修復(fù)軟骨損傷的又一干預(yù)因素。

圖 4 軟骨缺損修復(fù)病理評分（A：空白組；B：藻酸鈣 + 骨膜 + 細(xì)胞組；C：藻酸鈣 + 骨膜+ 細(xì)胞 + CPM 組）

Figure 4 Histological grading of repaired cartilage (A: Control group; B: Calcium alginate + periosteum + cells group; C: Calcium alginate + periosteum + cells + CPM group)

本研究設(shè)計和制造的羊固定架能夠較長時間地保持羊于直立位，防止膝關(guān)節(jié)活動過程中因摔倒引起患肢或其他部位的骨折或軟組織損傷，而且在長時間的膝關(guān)節(jié)活動中，羊能夠自如地飲食，其他三個肢體能夠自由地活動，因此該固定架是安全和相對舒適的。羊下肢固定機構(gòu)能夠穩(wěn)定地把羊的小腿和機械傳動機構(gòu)固定在一起，既能保證羊膝關(guān)節(jié)的持續(xù)屈伸活動，又能保證整個活動過程中膝關(guān)節(jié)活動度數(shù)保持恒定。驅(qū)動機構(gòu)、控制系統(tǒng)和機械傳動機構(gòu)的協(xié)調(diào)配合能夠調(diào)整羊和驅(qū)動機構(gòu)的距離、活動的度數(shù)、活動的頻率以及持續(xù)的時間，本機器能夠同時進行兩只羊的膝關(guān)節(jié)被動活動，也可進行單只羊的膝關(guān)節(jié)活動，操作簡單、安全、活動角度和時間可控，可作為山羊膝關(guān)節(jié)手術(shù)后早期接受體內(nèi)力學(xué)刺激的輔助設(shè)備。

體內(nèi)實驗過程中，為了避免移植到軟骨缺損區(qū)的軟骨細(xì)胞-藻酸鈣凝膠脫落，采用了 7/0 的顯微外科縫線固定骨膜覆蓋軟骨損傷區(qū)，移植物置于骨膜和軟骨下骨之間。

從修復(fù)組織的病理評分結(jié)果看，藻酸鈣復(fù)合自體軟骨細(xì)胞+ 骨膜覆蓋+ CPM 組的修復(fù)效果優(yōu)于藻酸鈣復(fù)合自體軟骨細(xì)胞+ 骨膜覆蓋組。病理評分單因素統(tǒng)計學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，藻酸鈣復(fù)合自體軟骨細(xì)胞+ 骨膜覆蓋+ CPM 組與另兩組比較均有統(tǒng)計學(xué)差異，說明 CPM 有利于軟骨的修復(fù)。橫向比較可以發(fā)現(xiàn)：雖然復(fù)合有細(xì)胞的兩組缺損經(jīng)過 6 個月的修復(fù)，大體和光鏡下都有透明軟骨形成，表面光滑，和周圍整合也滿意，但從3 個月的觀察結(jié)果分析，藻酸鈣復(fù)合自體軟骨細(xì)胞+ 骨膜覆蓋缺損，接受 CPM 組和未接受 CPM 組相比，前者有明顯的軟骨細(xì)胞基質(zhì)形成，因為早期應(yīng)用 CPM 不僅可以使修復(fù)區(qū)移植的復(fù)合體間斷接受擠壓，刺激軟骨細(xì)胞分泌軟骨基質(zhì)，還有利于關(guān)節(jié)液和正常軟骨及移植軟骨細(xì)胞之間營養(yǎng)物和代謝產(chǎn)物的交換，這些作用均利于軟骨組織的修復(fù)。實驗中我們還發(fā)現(xiàn)，隨時間的推移 CPM 組的軟骨組織明顯比非 CPM 組光滑、平整。一年組的修復(fù)組織，病理評分顯示其未出現(xiàn)退變現(xiàn)象，但因其例數(shù)較少，尚需進一步長期觀察。

自體軟骨細(xì)胞復(fù)合藻酸鈣移植，術(shù)后接受系統(tǒng)的 CPM 鍛煉組修復(fù)效果優(yōu)于未接受CPM 鍛煉組，觀察一年，未見修復(fù)組織退變。本研究為組織工程軟骨的臨床應(yīng)用術(shù)后早期接受 CPM 康復(fù)鍛煉提供了實驗依據(jù)。

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Experimental study of earlymechanical stimulation of calcium alginate combined with autologous chondrocytes in repairing articular cartilage defects of goat's joint weight-bearing area

HAO Chun-xiang, MA Ning, SUI Xiang, WANG Xin, WAN Yi-qun, LU Shi-bi, LIU Shu-yun, GUO Quan-yi

Author Affiliation: Anesthesiology Department (HAO Chun-xiang), Institute of Orthopaedics, Beijing Key Lab of Regenerative Medicine in Orthopaedics/Key Laboratory of Musculoskeletal Trauma & War Injuries (MA Ning, SUI Xiang, WANG Xin, WAN Yi-qun, LU Shi-bi, LIU Shu-yun, GUO Quan-yi), Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China

To observe the effect of mechanical stimulation of continuous passive motion (CPM) on repairing articular bearing area cartilage defects of large animals.

① The designed and prepared continuous passive motion could be applied tomechanical stimulation in repairing goat articular cartilage defects of the knee joint. ② A full-thickness articular-cartilage defect (6 mm in diameter) was created in the femoral condyle weight-bearing area of goats. The goats were divided into three groups A, B and C. A was control group of cartilage damaged in the weight area of the knee joint without implantation. B was calcium alginate + periosteum + cells group of cartilage damaged in the weight area of the knee joint repaired by calcium alginate composite chondrocytes and periosteum. C was calcium alginate + periosteum + cells + CPM group of cartilage damaged in the weight area of the knee joint repaired by calcium alginate composite chondrocytes and periosteum with early CPM exercise postoperatively. Results of cartilage repair were assessed after 3, 6 months and 12 months (12 months group only treated by CPM group) by the general, histological observation and score of the repair of tissue.

Calcium alginate composite cartilage cells was able to repair injuried cartilages in the weight area of the goat knee joint. The results of a single factor statistical analysis of the gross and histology observation from defect repair revealed that the effect of CPM mechanical stimulation group was the best, followed by calcium alginate + periosteum + cells group.

Mechanical stimulation of continuous passive motion can promote injuried articular cartilage repair of large animals.

Cartilage, articular; Chondrocytes; Calcium alginate; Continuous passive motion

LIU Shu-yun, Email: clear_ann@163.com; GUO Quan-yi, Email: doctorguo@163.com

國家重點研發(fā)計劃（2017YFC1103404、2017YFC1104102）；國家自然科學(xué)基金（81472092、81772319）；北京市自然科學(xué)基金（7172203）；北京市科技專項（Z161100005016059）

劉舒云，Email：clear_ann@163.com；郭全義，Email：doctorguo@163.com

2018-02-28

10.3969/j.issn.1673-713X.2018.03.003