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研究目的:1.研究单纯GO颗粒与MSCs是否具有生物相容性,并分析其是否可以作为MSCs的细胞培养支架;2.研究GO+HA润滑溶液与MSCs是否具有生物相容性,并分析其是否可以作为MSCs的细胞培养液;3.在“骨正筋柔”理论指导下,研究GO搭载的MSCs对新西兰兔膝关节软骨缺损模型的软骨修复效果以及关节内炎症控制效果。研究方法:实验一:1.将氧化石墨烯研磨成细微颗粒,灭菌后将15μg氧化石墨烯颗粒与细胞浓度为5.0×10~5 cells/ml的MSCs进行体外联合培养,与单独培养的同浓度的MSCs进行对比。2.取出部分氧化石墨烯颗粒按一定比例与玻璃酸钠进行混匀制作出两种不同浓度梯度的润滑溶液,分别为30μg/ml GO+0.25%HA、15μg/ml GO+0.25%HA。将制备好的两种浓度的润滑溶液分别与细胞浓度为5.0×10~5cells/ml的MSCs体外联合培养。实验二:使用改良Hulth法联合角磨钻制作以软骨缺损为特征的KOA新西兰兔模型,并于造模后6周检测模型。实验三:将制作好的KOA模型兔随机分为4组,分别为MSCs+GO组,MSCs组,GO组以及模型组,并设置1组未做任何干预的空白对照组。每组各2只。“MSCs+GO组”关节腔注射0.5ml MSCs+GO悬液,其中GO浓度为30μg/ml GO+0.25%HA,MSCs浓度为5×10~6cells/ml;“MSCs组”关节腔注射0.5ml浓度为5×10~6cells/ml MSCs的干细胞悬液;“GO组”关节腔注射0.5 ml浓度为30μg/ml GO+0.25%HA的GO润滑液。干预8周后的第一天取关节液以及股骨髁标本,对关节液进行TNF-α,MMP-13浓度检测,对股骨髁标本进行大体观察,HE染色,Safranine O染色后显微镜下病理学观察,Minkin评分,Micro-CT影像学观察。研究结果:实验一:1.将15μg GO与浓度为5.0×10~5MSC/ml的MSCs联合培养1天以及7天发现,GO对于脐源性MSCs无细胞毒性,且GO对于MSCs还具有一定的吸附作用,可以将一定范围内的MSCs包绕,聚合;2.两个浓度梯度的GO溶液对于脐源性MSCs无细胞毒性,且对于MSCs,HA中的GO具有一定的吸附作用,可以将一定范围内的MSCs包绕,聚合。浓度为30μg/ml GO+0.25%HA润滑液相比于15μg/ml GO+0.25%HA润滑液可更好的培养MSCs。实验二:造模6周后,新西兰兔软骨缺损KOA模型关节内滑膜组织增生,关节液较空白组增多,软骨无光泽且损伤区域破坏明显,符合模型要求。实验三:载MSCs氧化石墨烯支架对兔软骨缺损模型关节腔内注射8周后,软骨大体观察,CT影像学观察,组织学观察以及Minkin评分发现,MSC+GO组软骨修复效果最佳,MSCs组略优于GO组软骨修复效果,GO组略优于模型组软骨修复效果,模型组软骨损伤最严重。基于关节腔MMP-13和TNF-α浓度,MSC+GO组关节腔内炎症水平也更低,GO组和MSCs组对于控制关节腔内炎症水平也有一定作用,但效果较载MSC+GO组差,模型组关节腔内炎性水平最高。研究结论:1.GO对于MSCs具有生物相容性,且GO可作为MSCs的培养支架。GO+HA溶液同样对于MSCs具有生物相容性,且浓度为30μg/ml GO+0.25%HA润滑液相比于15μg/ml GO+0.25%HA润滑液可更好的培养MSCs。2.在“骨正筋柔”理论指导下,载MSCs的氧化石墨烯支架相比于单纯MSCs,单纯GO润滑剂,具有更强的修复受损关节软骨以及控制关节内炎性水平的作用。