由创伤和退变所致的关节软骨缺损在临床非常常见,而损伤关节软骨的自身修复能力又很有限,通常导致患者复功能障碍、生活质量下降。关节软骨缺损的修复与功能重建是骨科一大难题,也是近年研究热点之一。目前临床所用修复软骨缺损的主要方法包括“微骨折技术”、“镶嵌成形术”、软骨细胞移植、骨膜、软骨膜移植等。虽然这些方法各有优缺点,但都存在一定缺陷,组织工程技术为关节软骨缺损的再生与修复提供了新的思路和方法。种子细胞和三维支架是组织工程中的两个基本要素。将种子细胞高效、均匀种植于三维支架是组织工程软骨体外构建的关键步骤之一,但目前尚缺乏有效的细胞种植方法;自体关节软骨细胞由于不存在免疫排斥反应,是较理想的软骨组织工程种子细胞来源,但其细胞来源有限。而同种异体关节软骨细胞来源广泛,获取容易,可望为软骨组织工程提供充裕的细胞来源。为此,本实验将包埋于胶原凝胶的软骨细胞三维种植于CPPf/PLLA支架,观察其是否能提高体外构建组织工程软骨的质量;同时将上述方法构建的软骨细胞-胶原凝胶-CPPf/PLLA三维支架复合物异体移植修复兔全厚关节软骨缺损,并用GFP作为软骨细胞示踪标记,观察异体组织工程软骨移植修复软骨缺损的可行性,以及移植的标记细胞能否在修复区成活并参与软骨缺损修复。首先,将关节软骨组织酶消化分离、体外培养,以获取关节软骨细胞;通过软骨细胞与胶原溶液混合,再将混合液加入CPPf/PLLA三维支架,待凝胶在支架内固化,并将软骨细胞-胶原凝胶-CPPf/PLLA三维支架复合物体外培养,观察软骨细胞种植效率和细胞在支架内的分布,以及是否能提高体外组织工程软骨构建的质量。结果显示:1、以3-4×104个细胞/cm2的密度接种软骨细胞,5-6于可长满单层;2、软骨细胞均匀、高效种植于CPPf/PLLA三维支架;3、软骨细胞-胶原凝胶-CPPf/PLLA三维支架复合物能在体外培养过程中保持其初始外形;3、软骨细胞-胶原凝胶-CPPf/PLLA三维支架复合物能在体外培养中较快成熟;5、采用这种方法可提高体外构建组织工程软骨的质量。其次,将体外培养成熟的软骨细胞-胶原凝胶-CPPf/PLLA三维支架复合物异体移植修复兔全厚关节软骨缺损,并用GFP作为软骨细胞示踪标记,主要采用组织形态学<WP=8>观察方法,检测异体组织工程软骨修复软骨缺损的可行性。结果显示:1、术后4周,缺损区为透明软骨组织填充,12周时与周围正常软骨组织相似; 2、移植区内及移植区周围未发现单核细胞浸润,也无血管侵入;3、术后4周,GFP标记的移植细胞能在修复区成活并参与软骨缺损修复。综上所述,我们从本实验可以得出如下结论:1、将软骨细胞与胶原溶液制成的混合液接种于CPPf/PLLA三维支架后待其固化,可作为体外组织工程软骨构建的一个有效方法,同时结合了两种材料的优势;2、结合胶原凝胶和CPPf/PLLA三维支架可作为软骨细胞移植的良好载体;3、同种异体移植软骨细胞-胶原凝胶-CPPf/PLLA三维支架复合物可修复关节软骨缺损;4、术后4周,移植软骨细胞能在修复区保持成活并参与软骨修复。