軟骨膜對(duì)兔肋軟骨自體移植后基質(zhì)與組織形態(tài)學(xué)影響

孫立春,陳振雨,張維娜,冷向峰

(青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)美容中心,山東青島 266003)

軟骨膜對(duì)兔肋軟骨自體移植后基質(zhì)與組織形態(tài)學(xué)影響

孫立春,陳振雨,張維娜,冷向峰

(青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)美容中心,山東青島 266003)

目的了解軟骨膜對(duì)兔肋軟骨自體移植后基質(zhì)與組織形態(tài)學(xué)的影響。方法分別將帶軟骨膜與不帶軟骨膜的兔自體肋軟骨進(jìn)行皮下埋置移植,6個(gè)月后觀察兩種肋軟骨長(zhǎng)度、質(zhì)量和體積,并進(jìn)行組織學(xué)觀察,檢測(cè)糖胺聚糖(GAG)和膠原的含量。結(jié)果移植后6個(gè)月,帶軟骨膜與不帶軟骨膜的肋軟骨移植后均成活并生長(zhǎng),長(zhǎng)度、質(zhì)量和體積均較移植前顯著增加(t＝3.393～3.823,P＜0.05);帶有軟骨膜的軟骨長(zhǎng)度、質(zhì)量和體積均顯著高于不帶軟骨膜的軟骨(t＝2.994～3.429,P＜0.05);帶有軟骨膜的軟骨GAG及膠原含量顯著高于不帶軟骨膜的軟骨(t＝3.786、3.547,P＜0.05)。結(jié)論軟骨自體移植后可成活并生長(zhǎng),而帶軟骨膜移植能夠使軟骨的成活及生長(zhǎng)情況更良好。

軟骨;骨膜;移植,自體;組織學(xué)

軟骨缺損是臨床常見病之一,多由于損傷或退變?cè)斐蒣1]。軟骨自身缺乏修復(fù)能力,需要通過手術(shù)進(jìn)行修復(fù)[2],而使用自體骨軟骨移植是修復(fù)軟骨缺損的有效方法[3]。由于肋軟骨具有數(shù)量多、取材安全、易成活等優(yōu)點(diǎn),常作為自體移植的軟骨來源[4]。目前已有研究關(guān)于軟骨膜對(duì)肋軟骨移植后的成活質(zhì)量是否有影響還存在著爭(zhēng)議[5]。在手術(shù)取用肋軟骨時(shí),也常面臨著帶與不帶軟骨膜的選擇[6]。本研究通過觀察軟骨膜對(duì)兔肋軟骨自體移植后基質(zhì)與組織形態(tài)學(xué)的影響,探討軟骨膜在肋軟骨移植中的作用。

1 材料與方法

1.1 材料

動(dòng)物選用3～4月齡SPF級(jí)健康新西蘭大白兔,體質(zhì)量為3.0～3.5 kg,購(gòu)于青島市藥檢所。主要儀器為自體骨軟骨移植器械(Smith&Nephew,英國(guó))。

1.2 動(dòng)物模型的建立

取10只大白兔,使用30 mg/kg戊巴比妥鈉耳緣靜脈注射麻醉,若術(shù)中出現(xiàn)清醒跡象,再補(bǔ)充注射10 mg。麻醉成功后,胸腹部及背部備皮、消毒、鋪巾。取左側(cè)肋弓斜行切口,全層切開,徹底止血,將6、7肋軟骨連同軟骨膜一起取出,仔細(xì)分離,避免氣胸發(fā)生。將肋軟骨由中間分為等長(zhǎng)的兩段(長(zhǎng)度約為1 cm),一段去除軟骨膜,另一段保留軟骨膜,帶軟骨膜者為實(shí)驗(yàn)組,不帶軟骨膜者為對(duì)照組,每組2塊肋軟骨。測(cè)量肋軟骨長(zhǎng)度、質(zhì)量、體積后,分別于背部的兩側(cè)對(duì)應(yīng)部位進(jìn)行皮下埋置,實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組軟骨分置兩側(cè),各為20塊;同側(cè)切口間距約1 cm,兩側(cè)切口應(yīng)用5-0絲線逐層間斷縫合。術(shù)后每日肌注青霉素40萬單位預(yù)防感染。動(dòng)物放入籠中,待清醒后自由活動(dòng)。保持正常飲食的供應(yīng),每12 h進(jìn)行光暗循環(huán)。

1.3 檢測(cè)指標(biāo)及方法

1.3.1 移植后大體形態(tài)測(cè)量 移植6個(gè)月后取出埋置的軟骨,對(duì)其長(zhǎng)度、質(zhì)量和體積再次進(jìn)行測(cè)量。

1.3.2 組織學(xué)切片的制備 將取材樣品置于模具上,根據(jù)所需的位置,用刀片切取需要包埋的區(qū)域, 40 g/L甲醛固定,梯度濃度乙醇脫水后,置于二甲苯中透明,將樣品進(jìn)行石蠟浸潤(rùn)包埋、切片、展片,置于45℃水中,用載玻片進(jìn)行撈片,置金屬烤片塊上烤片。二甲苯、無水乙醇脫石蠟,重新水化,行蘇木精精-伊紅染色,再次脫水、透明后封片,顯微鏡下觀察。淺層結(jié)構(gòu)放大100倍,深層結(jié)構(gòu)放大20倍。

1.3.3 生化檢查 選取移植6個(gè)月后動(dòng)物軟骨樣本的深層部分,應(yīng)用兔糖胺聚糖(GAG)ELISA試劑盒測(cè)定GAG含量,兔羥脯氨酸ELISA試劑盒測(cè)定膠原含量。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié) 果

2.1 術(shù)后移植區(qū)及供骨區(qū)的形態(tài)觀察

10只動(dòng)物均存活且傷口愈合良好,無并發(fā)癥。移植6個(gè)月后肉眼觀察,兩組軟骨與周圍組織的粘連均較為牢固,肋軟骨呈現(xiàn)半透明乳白色。供骨區(qū)則無軟骨再生,而由纖維結(jié)締組織充填。

2.2 軟骨膜對(duì)移植后軟骨長(zhǎng)度、質(zhì)量及體積影響

移植6個(gè)月后,與移植前比較,實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組軟骨長(zhǎng)度、質(zhì)量及體積均增加,差異有顯著意義(t＝3.393～3.823,P＜0.05);移植后實(shí)驗(yàn)組軟骨長(zhǎng)度、質(zhì)量及體積均顯著高于對(duì)照組,差異有顯著性(t＝2.994～3.429,P＜0.05)。見表1。

2.3 移植后組織學(xué)觀察

光鏡下觀察,移植6個(gè)月后,實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照組均可觀察到軟骨細(xì)胞大多分散在基質(zhì)的小腔中,腔壁為較厚的軟骨囊;軟骨中部的細(xì)胞一般呈較規(guī)則的圓形,向外則逐漸呈橢圓形;位于軟骨深部的軟骨細(xì)胞群則指示軟骨生長(zhǎng)的部位;軟骨細(xì)胞周圍基質(zhì)濃度最高,外周由纖維結(jié)締組織環(huán)繞,其中有部分血管。兩組軟骨深層部位均存在少部分的壞死以及局部基質(zhì)分離現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)組軟骨可見軟骨膜增生的細(xì)胞層排列正常,而對(duì)照組軟骨周圍則由結(jié)締組織形成纖維膜。

2.4 兩種軟骨GAG及膠原含量的比較

實(shí)驗(yàn)組GAG及膠原含量均顯著高于對(duì)照組,差異有顯著性(t＝3.786、3.547,P＜0.05)。見表2。

表1 兩組移植后軟骨長(zhǎng)度、質(zhì)量及體積比較(n＝20,±s)

_組別___分期___長(zhǎng)度(l/mm)___質(zhì)量(m/mg)體積(V/mm3)對(duì)照組移植前9.828±0.401 131±18.757 0.062±0.013移植后12.901±0.747 163±21.271 0.071±0.007實(shí)驗(yàn)組移植前9.804±0.369 132±15.862 0.063±0.016 ________移植后_15.103±0.317__191±13.624_________________ 0.089±0.015

表2 移植后兩組GAG及膠原含量比較(n＝18,±s)

____組別__________GAG(ω/10－3)膠原(ω/10－3)對(duì)照組74.3±17.1 161±15 ___實(shí)驗(yàn)組___________8________________________________________ 6.7±18.9 224±18

3 討 論

移植軟骨中,肋軟骨的優(yōu)勢(shì)在于數(shù)量較多,取材較安全,且無血管分布,通常被認(rèn)為缺乏免疫系統(tǒng)監(jiān)視,所以移植成活率較高,因此是自體移植的主要來源之一[7-9]。然而,肋軟骨移植后是否能夠成活及其成活質(zhì)量直接關(guān)系到病人的康復(fù)效果,因此臨床努力提升肋軟骨移植的成活率[10-11]。

本研究中肉眼觀察顯示,移植后軟骨呈半透明乳白色,與周圍組織的粘連均較為牢固;組織學(xué)檢查顯示,實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照組移植6個(gè)月后的軟骨細(xì)胞已大多分散在基質(zhì)的小腔中,且多數(shù)呈較規(guī)則的圓形,向外則逐漸呈橢圓形,外周由纖維結(jié)締組織環(huán)繞,其中已有部分血管;此外,實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照組軟骨的長(zhǎng)度、質(zhì)量和體積均有顯著增加,說明軟骨移植時(shí)無論帶或者不帶軟骨膜均可成活并生長(zhǎng)。這與STOLL等[12]報(bào)道結(jié)果相同。然而,實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照組軟骨深層部位均存在少部分的壞死,也有局部基質(zhì)分離現(xiàn)象,說明移植的軟骨并非完全成活。如何避免出現(xiàn)這種少量的壞死仍有待于進(jìn)一步研究。

目前,關(guān)于軟骨膜的研究報(bào)道很多,包括應(yīng)用軟骨膜移植的方法修復(fù)缺損的關(guān)節(jié)軟骨,取得了一定的臨床效果[13]。有國(guó)內(nèi)的學(xué)者認(rèn)為,肋軟骨膜游離移植到軀體其他部位時(shí),仍具備一定的再生軟骨能力[14]。但關(guān)于軟骨膜對(duì)肋軟骨移植后的成活質(zhì)量是否有影響結(jié)果不一,手術(shù)時(shí)也存在是否保留軟骨膜的考慮[15]。

本研究結(jié)果顯示,移植后6個(gè)月,帶有軟骨膜的軟骨長(zhǎng)度、質(zhì)量和體積3個(gè)指標(biāo)均顯著高于不帶軟骨膜的軟骨,說明帶有軟骨膜可以讓軟骨生長(zhǎng)的更快;帶有軟骨膜的軟骨GAG及膠原含量顯著高于不帶軟骨膜的軟骨,說明帶有軟骨膜的軟骨生長(zhǎng)情況更良好,進(jìn)一步證明移植時(shí)保留軟骨膜能夠促進(jìn)軟骨移植后的生長(zhǎng)。DUNCAN等[16]研究結(jié)果支持上述觀點(diǎn),他們認(rèn)為大量的軟骨細(xì)胞壞死原因在于沒有軟骨膜的存在。由于軟骨膜對(duì)移植物起到保護(hù)作用,可以使移植軟骨免受周圍組織破壞侵蝕,所以軟骨膜對(duì)軟骨細(xì)胞的成活和維持移植物的形態(tài)起著至關(guān)重要的作用。

軟骨移植后的成活率和成活質(zhì)量對(duì)預(yù)后有重要作用,而帶有軟骨膜的軟骨移植目前仍處于探索階段。隨著臨床研究和新材料研制的進(jìn)展,軟骨膜將得到更高質(zhì)量的移植,為軟骨移植帶來更好的效果。

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(本文編輯 黃建鄉(xiāng))

EFFECT OF COSTAL PERICHONDRIUM ON MATRIX AND HISTOMORPHOLOGY AFTER AUTOGRAFT OF COSTICARTILAGE IN RABBITS

SUN Lichun,CHEN Zhenyu,ZHANG Weina,LENG Xiangfeng (The Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College,Qingdao 266003,China)

ObjectiveTo explore the influence of perichondrium on matrix morphology and histology in rabbit after rib autotransplantation.MethodsThe rabbit cartilages with and without perichondrium were embedded in their own subcutaneous tissues.The transplanted cartilages were observed 6 months later for the length,quality and volume,and histology as well.The content of GAG and collagen were detected.ResultsSix months after the transplantation,all the cartilages with or without perichondrium survived and grew,the length,quality and volume increased as compared with before(t＝3.393－3.823,P＜0.05), the above parameters of with-perichondrium cartilages were much higher than that of without-perichondrium ones(t＝2.994－3.429,P＜0.05).The content of GAG and collagen in the rib cartilages with perichondrium was obviously higher than that in the ones without perichondrium(t＝3.786,3.547;P＜0.05).ConclusionThe rabbit rib cartilages are able to live and grow after autotransplantation,those with perichondrium will live and grow much better.

cartilage;periosteum;transplantation,autologous;histology

R622＋.9

A

1008-0341(2013)04-0334-03

10.11712/qlyx201304017

2013-01-26;

2013-06-06

孫立春(1985-),男,碩士研究生。

陳振雨(1962-),男,教授,碩士生導(dǎo)師。