目的:随着近年组织细胞工程学的发展,利用组织工程治疗关节软骨缺损已成为研究的热点。但与临床上已经投入使用的技术相比,利用组织工程修复关节软骨缺损是一项新技术,由于其出现时间较短,技术尚未十分成熟,所以相关的临床研究仍在不断进行。而微骨折技术以其操作简单,创伤小,并发症少等优点已成为目前临床上修复膝关节软骨缺损的一线治疗选择。本实验旨在探讨微骨折结合未培养的自体骨髓单个核细胞对关节软骨缺损的修复效果,提供实验数据,从而更好的服务、指导临床工作。方法:1、分组及模型制备:取新西兰大白兔40只,随机分为A、B、C、D四组,每组各10只。于兔右膝股骨滑车中部建立软骨缺损模型。A与C组均自兔左股骨远端髓腔抽取5ml骨髓,分离提取自体骨髓单个核细胞。A组:软骨缺损区造成微骨折后植入未培养的自体骨髓单个核细胞-自体纤维蛋白凝胶复合体;B组:软骨缺损区造成微骨折后植入自体纤维蛋白凝胶;C组:软骨缺损区植入未培养的自体骨髓单个核细胞-自体纤维蛋白凝胶复合体;D组:软骨缺损区植入自体纤维蛋白凝胶。2、观察指标:术后8、12周各处死5只实验动物,取右侧股骨滑车部。行大体观察,然后对标本脱钙后行石蜡包埋,常规切片,在光镜下观察包括HE染色和甲苯胺蓝染色,根据wakitani评分标准评价标本的修复效果并进行统计学分析,以及Ⅱ型胶原的免疫检测。结果:1大体观察:所有动物膝关节活动正常,伤口愈合好;膝关节无感染、渗液及粘连;关节腔内关节液清亮,缺损区周围软骨无明显磨损及骨赘形成。术后8周时,A组缺损区的修复组织与周围正常软骨界限模糊、色泽相近。修复组织的表面较为光滑,并且具有一定的弹性。B组与C组外观相似,修复组织呈浅黄色,质软,表面不光整,与周围正常软骨组织界限清晰。D组缺损区为纤维组织部分充填,仍有较大空洞。术后12周,A组修复组织表面光滑,完全填平缺损区,有弹性,与周围软骨色泽相近,界限模糊不清。B组与C组相似,修复组织表面较光滑,与周围的软骨色泽相近,界限模糊不清。D组缺损区可见明显的缺损,修复组织表面不平整。2组织学观察:术后8周时对各组标本处理后在光镜下观察可见:A组修复组织表面较光滑,填充体与周围两侧正常软骨大部分完全结合。修复组织内的细胞呈圆形或椭圆形,并已出现软骨囊和软骨陷窝。但与周围正常软骨间仍存在着一定的差别,主要表现为新生组织内细胞排列紊乱,细胞数量较多。修复组织的甲苯胺蓝异染性明显。B组标本光镜下观察缺损区可见纤维组织和大量空泡,修复组织与周围组织的愈合差,软骨细胞排列紊乱。C组标本光镜下所见与B组相似,但新生软骨细胞较多。D组标本缺损区由薄层纤维组织覆盖,修复组织与周围组织的接合较差。术后12周,A组标本修复组织为透明样软骨,其表面光滑,与两侧正常软骨组织接合良好,细胞数目减少,呈现出柱状排列趋势。甲苯胺蓝染色与周围组织无明显差异。B组与C组相似,修复表面不光滑,软骨细胞排列不规则,其间仍有散在的纤维组织。与周围软骨组织的接合较差。修复组织甲苯胺蓝异染性差。D组标本缺损区主要由纤维结缔组织充填,修复组织甲苯胺蓝染色阴性。四组组织学评分总体差异有统计学意义(P<0.05)。术后8周、12周时,A组软骨缺损的修复效果要优于B、C及D组(P<0.05);B、C组软骨缺损的修复效果要优于D组(P<0.05)。各组12周时的软骨缺损的修复效果均优于6周。3Ⅱ型胶原免疫组化:A组术后8周,修复组织内可见部分软骨细胞胞浆呈黄褐色,Ⅱ型胶原染色呈阳性;术后12周时,A组修复组织中细胞呈圆形或椭圆形,呈现柱状排列趋势,Ⅱ型胶原表达呈强阳性。B组与C组相比,C组细胞质和细胞外间质中Ⅱ型胶原染色及黄褐色或棕黄色颗粒要强于B组,但呈弱阳性。D组术后12周时Ⅱ型胶原表达仍呈阴性。结论:1微骨折和未培养的自体BM-MNCs复合纤维凝胶都有促进软骨修复的作用。2微骨折结合未培养的自体BM-MNCs复合纤维凝胶对软骨修复有协同作用,能有效修复兔膝关节软骨的全层缺损,为临床应用提供理论依据。