Histology research on repairing of rabbit articular cartilage defects with naringin and tissue engineering cartilage

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.20.010

Abstract

Abstract:

BACKGROUND: At present, there are many methods to treat cartilage defects, but none radically repairs the articular cartilage defects.
OBJECTIVE: To histologically verify the effect of naringin combined with tissue engineering cartilage on the repair of rabbit articular cartilage defects.
METHODS: Rabbit bone marrow mesenchymal stem cells following in vitro proliferation were compounded onto acellular dermal matrix, which was then implanted into rabbit knee cartilage defects. Naringin was also given by lavage. Hematoxylin-eosin staining, Masson trichrome staining, toluidine blue dyeing, type II collagen staining and type X collagen staining were performed in the repaired tissue.
RESULTS AND CONCLUSION: After 8 weeks post-surgery, the defects repaired with the naringin and stem cells composite were turned into milky-white and transparent smooth tissue. The defective tissue which was repaired, was very similar to normal cartilage tissue, with smooth surface. After the histology research, we found that the defect tissue was filled with new cartilage tissue. Results indicated that naringin combined with tissue engineering cartilage can promote the repair of articular cartilage defects in rabbits.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

全文链接：

Key words: bone marrow, mesenchymal stem cells, dermis, tissue engineering, cartilage, articular, polypodiaceae

CLC Number:

R318

Li Chun-gen, Qu Yi, Ye Chao, Chen Jing, Wang Feng-xian, Li Peng-yang, Li Su-hua, Ren Jing-pei, Qi Jian. Histology research on repairing of rabbit articular cartilage defects with naringin and tissue engineering cartilage[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(20): 3165-3171.

Figures/Tables 3

2.1 动物数量实验选用新西兰兔25只，分为5组，无脱失，进入结果分析25只。 2.2 培养骨髓间充质干细胞形态学观察经全髓贴壁法筛选及纯化细胞，传代3次后可见细胞形成集落状，形态比较单一，基本上呈梭形或多角形；2 d后可铺满瓶底，形成单层结构，排列呈有规律的方向性(图2)。 2.3 关节缺损处修复组织的形态学观察 2.3.1 大体形态空白组：术后4周缺损处未见肉芽组织填充，缺损面积较大，缺损处与周围软骨组织界限清楚。术后8周，缺损处出现肉芽组织填充，缺损面积不变，深度变浅，与周围软骨组织边界仍较清楚。柚皮苷结合单纯骨髓间充质干细胞组：术后4周缺损处可见少量肉芽组织填充，缺损处面积较大，与周围软骨组织界限清楚。术后8周，缺损处可见肉芽组织填充为半透明组织，缺损面积变小，深度变浅，与周围软骨组织边界变模糊，但仍可分辨。柚皮苷结合单纯脱细胞真皮基质载体组：术后4周缺损处可见有半透明纤维样组织填充，缺损处面积不变，深度变浅，与周围正常软骨组织界限清楚，表面不光滑。术后8周，缺损处组织变为半透明状不光滑组织，缺损处面积变小，深度变浅，边界渐模糊，与周围软骨组织难以分辨。单纯干细胞复合体组：术后4周缺损处有白色纤维样组织填充，缺损处面积较前变小，深度变浅，与周围正常软骨组织界限稍有模糊，表面不光滑。术后8周，缺损处组织为半透明状不光滑组织，缺损处面积较前继续变小，深度较前变浅，边界较前模糊，表面较前明显光滑。柚皮苷结合干细胞复合体组：术后4周缺损处由白色、半透明类软骨样组织填充，缺损面积变小，深度变浅，与周围软骨组织界限清楚，表面较光滑。术后8周，缺损处修复组织变成乳白色，半透明光滑组织，缺损修复组织与周围正常软骨组织已基本难区分，表面光滑。 2.3.2 苏木精-伊红染色实验发现术后8周的效果比较好，所以只进行术后8周的论述。空白组：示关节软骨表面不平，部分区分层不清晰，结构不规则，潮线破坏，有血管穿过，可见软骨细胞增生及明显纤维束状改变，有龟裂、虫蚀样变，个别边缘明显骨赘形成(图3A)。柚皮苷结合单纯骨髓间充质干细胞组：示关节软骨表面不平，潮线尚完整，部分区见明显纤维束状改变，软骨层变薄，部分软骨细胞缺失(图3B)。柚皮苷结合单纯脱细胞真皮基质载体组：示关节软骨表面大部分区域平滑，潮线尚完整，局灶可见软骨细胞增生明显，边缘见明显骨赘形成(图3C)。单纯干细胞复合体组：示关节软骨表面表面大部分区域平滑，潮线尚完整，部分区见纤维组织增生，软骨层变薄(图3D)。柚皮苷结合干细胞复合体组：示关节软骨表面大部分区域平滑，可见软骨细胞显著增生及纤维束状改变(图3E)。 2.3.3 Masson三色染色实验发现术后8周的效果比较好，所以只进行术后8周的论述。空白组：示关节软骨表面不平，见潮线中断缺损，增生的纤维束及软骨细胞见散在极浅淡着色，边缘骨赘及增生的软骨细胞增生(图4A)。柚皮苷结合单纯骨髓间充质干细胞组：示关节软骨表面不平，潮线尚完整，变薄区增生的纤维组织着色极浅淡(图4B)。柚皮苷结合单纯脱细胞真皮基质载体组：示关节软骨表面大部分区域平滑，潮线尚完整，边缘骨赘可见浅淡蓝色着色，染色尚均匀(图4C)。单纯干细胞复合体组：示关节软骨表面大部分区域平滑，潮线尚完整，边缘区可见少量增生的纤维组织染色(图4D)。柚皮苷结合干细胞复合体组：示关节软骨表面大部分区域平滑，潮线尚完整，变薄区增生的纤维组织见散在极浅淡着色(图4E)。 2.3.4 甲苯胺蓝染色实验发现术后8周的效果比较好，所以只进行术后8周的论述。空白组：示关节软骨表面不平，增生的骨赘及软骨细胞可见蓝紫色着色，染色尚均匀(图5A)。柚皮苷结合单纯骨髓间充质干细胞组：示关节软骨表面不平，潮线尚完整，变薄区增生的纤维组织几乎不着色，增生的软骨淡蓝紫色着色(图5B)。柚皮苷结合单纯脱细胞真皮基质载体组：示关节软骨表面大部分区域平滑，潮线尚完整，边缘骨赘可见蓝紫色着色，染色尚均匀(图5C)。单纯干细胞复合体组：关节软骨表面大部分区域平滑，小灶增生的软骨细胞淡蓝紫色着色(图5D)。柚皮苷结合干细胞复合体组：示关节软骨表面大部分区域平滑，潮线尚完整，变薄区增生的纤维组织不着色(图5E)。 2.3.5 Ⅱ型胶原染色法实验发现术后8周的效果比较好，所以只进行术后8周的论述。空白组：示关节软骨表面不平，潮线中断，增生的骨赘及软骨细胞可见棕黄色着色，染色尚均匀(图6A)。柚皮苷结合单纯骨髓间充质干细胞组：示关节软骨表面不平，潮线尚完整，增生的软骨可见棕黄色着色，染色尚均匀，变薄区增生的纤维组织不着色(图6B)。柚皮苷结合单纯脱细胞真皮基质载体组：示关节软骨表面大部分区域平滑，边缘骨赘可见棕黄色着色，染色尚均匀，潮线尚完整(图6C)。单纯干细胞复合体组：关节软骨表面大部分区域平滑，潮线尚完整，病变区域未见着色(图6D)。柚皮苷结合干细胞复合体组：示关节软骨表面大部分区域平滑，潮线尚完整，增生的纤维组织可见散在淡棕黄色着色(图6E)。 2.3.6 Ⅹ型胶原染色法实验发现术后8周的效果比较好，所以只进行术后8周的论述。空白组：示关节软骨表面不平，潮线中断，增生的骨赘及软骨细胞可见增生的深棕黄色着色(图7A)。柚皮苷结合单纯骨髓间充质干细胞组：示关节软骨表面不平，潮线尚完整，增生的软骨可见棕黄色着色，变薄区增生的纤维组织见棕黄色着色(图7B)。柚皮苷结合单纯脱细胞真皮基质载体组：示关节软骨表面大部分区域平滑，边缘增生的软骨骨赘可见棕黄色着色(图7C)。单纯干细胞复合体组：关节软骨表面大部分区域平滑，潮线尚完整，增生的纤维组织可见淡棕黄色着色(图7D)。柚皮苷结合干细胞复合体组：关节软骨表面大部分区域平滑，潮线尚完整，增生的软骨骨赘可见深棕黄色着色，增生的软骨及纤维组织可见深棕黄色着色(图7E)。"

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