骨髓間充質干細胞與軟骨細胞體外構建軟骨的比較研究

何愛娟 張天宇

(復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院眼耳鼻整形外科 上海 200031)

軟骨細胞是軟骨組織工程最成熟的種子細胞[1-2]，但來源不足、供區軟骨缺損、去分化[3-5]等問題，限制了其臨床應用范圍。與軟骨細胞不同的是，骨髓間充質干細胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)具有來源豐富、可大量擴增、成軟骨能力強等優勢[6-8]，因此是軟骨組織工程的理想種子細胞。

前期研究已證實：在關節微環境中，應用自體BMSCs復合聚羥基乙酸/聚乳酸(polyglycolic acid/polylactic acid，PGA/PLA)可成功修復大動物關節軟骨與骨復合缺損[8-9]；而在皮下微環境中，BMSCs極易發生血管化、骨化[10-11]，難以獲得理想的軟骨再生效果。進一步研究發現，通過充分的體外軟骨定向誘導可以有效解決這一問題。由此可見，體外軟骨構建對BMSCs的軟骨再生穩定性十分重要(皮下環境)。然而，BMSCs體外構建的軟骨組織在形態、結構和生化組成上能否達到軟骨細胞體外構建軟骨水平？其與軟骨細胞的體外軟骨形成規律是否有差異？這些與臨床轉化密切相關的問題目前尚未明確。而闡明這些對BMSCs的臨床應用十分重要，因為明確軟骨形成規律是把握體外誘導時間及體內回植時機的關鍵；明確軟骨形成質量是決定BMSCs能否應用于臨床的前提。

為了闡明上述問題，本研究分別將豬的BMSCs及軟骨細胞復合PGA/PLA支架后進行體外軟骨構建，前者為實驗組，后者為對照組。體外構建2、4及8周后，取材檢測各組的大體、組織學、組織化學及細胞外基質含量，評估各組的軟骨形成規律和形成質量，明確BMSCs與軟骨細胞體外構建軟骨的異同，為BMSCs的臨床應用提供理論依據。……