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背景骨关节炎(Osteoarthritis,OA)是一种退行性关节疾病,其特征是关节软骨受到破坏,引起慢性疼痛以及关节功能丧失。OA是老年人中最常见的致残因素,目前尚无治愈方法,临床可选择的治疗方法包括疼痛控制、使用补充剂,当药物治疗无法缓解关节症状时需进行关节置换手术,但手术昂贵且人工关节的使用寿命有限,因此迫切需要找到延缓OA病情进展的新的治疗方法。细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)是驻留细胞的产物,包含与细胞增殖、迁移、粘附等相关的生物活性物质。使用物理、化学等方法从组织中去除细胞成分可获得脱细胞的细胞外基质(Decellularized extracellular matrices,d ECM),d ECM具有较低的免疫原性,利于将其植入同种异体体内。研究表明,由于d ECM包含原始组织的大部分结构和蛋白质,因此可能对受损的组织有益,且可促进血管内皮生长。目前,软骨d ECM主要用于软骨缺损的修复和组织工程的支架材料,关于OA的研究很少。在这项研究中,我们将软骨的d ECM注射到兔OA模型的膝关节中,通过大体、组织学分析来评估膝关节修复的效果。目的1、探索软骨脱细胞基质的改良制备方法,并评价其性能;2、探索软骨脱细胞基质对于兔膝关节骨性关节炎的修复作用。方法1、取兔膝关节软骨并通过物理、化学、酶相结合的方法进行脱细胞,采用苏木精—伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色、4’,6-二脒基-2-苯基吲哚(4’,6-diamidino-2-phenylindole,DAPI)染色、甲苯胺蓝染色、免疫组化染色等对软骨脱细胞程度进行评价,定量检测软骨脱细胞前后糖胺多糖(Glycosaminoglycan,GAG)、脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid,DNA)的含量,扫描电子显微镜观察软骨脱细胞前后内部结构的变化。2、使用组织研磨仪将脱细胞软骨研磨成颗粒状,并通过阿尔新蓝染色评估颗粒的大小。3、取36只新西兰大白兔并切断其膝关节前交叉韧带来制造膝关节OA模型,6周后随机选取6只兔子验证OA模型效果,剩余30只兔子随机分为A、B、C、D、E五组,分别向其膝关节注射200μl生理盐水、10%、20%、40%、50%浓度的软骨脱细胞基质匀浆(w/v),12周后通过大体观察、HE染色、番红固绿染色评价膝关节OA的修复程度。结果1、脱细胞处理的软骨在外观和大小上与未处理软骨相似;HE染色和DAPI染色提示,脱细胞处理使细胞和DNA几乎完全去除;甲苯胺蓝染色提示,脱细胞组和未脱细胞组的GAG含量相似;免疫组化染色提示,脱细胞后软骨II型胶原的染色强度与未脱细胞软骨相似,证明软骨脱细胞处理后其II型胶原含量未发生明显变化。GAG、DNA定量结果显示:脱细胞前后每毫克软骨的GAG含量分别为5.68±0.53μg/mg和5.07±0.16μg/mg,两者差异无统计学意义(P>0.05);脱细胞前后每毫克软骨DNA含量分别为0.90±0.08μg/mg和0.17±0.02μg/mg,两组差异有统计学意义(P<0.05)。扫描电镜结果也证实了脱细胞后软骨内部的细胞成分丢失,表面结构变得疏松,其孔隙密度有所增加(脱细胞处理前后分别为:994.93 n/mm~2,1615.19 n/mm~2),孔隙直径也有所增加(脱细胞处理前后分别为:7.25μm,7.57μm)。选用Imag J软件对颗粒直径进行测量,软骨脱细胞基质颗粒直径为27.97±3.96μm。2、造模6周后我们发现切断前交叉韧带组兔的膝关节软骨连续性受到明显破坏,并且在股骨侧有骨赘形成,初步证明OA模型成功。12周后我们发现,B、C、D和E组膝关节股骨侧软骨表面的骨赘和软骨侵蚀明显少于A组。组织学上,与B、C、D和E组相比,很明显发现A组软骨表面受损、软骨细胞排列杂乱、骨与软骨交界区可见空洞形成。结论1、我们采用的软骨脱细胞方案几乎可以完全去除软骨细胞和DNA,并可以较多的保留GAG和II型胶原含量,使其可作为理想的组织工程材料。2、软骨脱细胞基质对骨关节炎具有一定的治疗作用,延缓了骨性关节炎的进展,为骨关节炎的治疗提供了新的思路。