不同脱细胞方法对猪尾纤维环生物力学特性及组织结构的影响

许海委  徐宝山   杨强   李秀兰 马信龙   夏群  张春秋  伍耀宏  曾超

摘要： 目的探讨不同脱细胞处理方法对猪尾椎间盘纤维环生物力学特性及组织结构的影响，为构建组织工程纤维环提供实验依据。方法取新鲜猪尾纤维环60个，随机分为4组，每组15个。Triton X-100组（A组）：先将纤维环放入Tris-HCl低渗缓冲液中振荡48 h，再用TritonX-100、DNase Ⅰ和RNase A对纤维环脱细胞处理；SDS组（B组）：将纤维环冻融3次，接着用SDS、DNase Ⅰ和RNase A对纤维环脱细胞处理；胰蛋白酶组（C组）：用含胰蛋白酶、DNase Ⅰ和RNase A的Tris缓冲液对纤维环脱细胞处理；对照组（D组）：纤维环不做任何处理。采用HE染色与扫描电镜方法，观察各组脱细胞情况以及纤维环超微结构的变化；采用生物化学和生物力学方法检测各组纤维环的胶原含量、氨基葡聚糖（GAG）含量及力学参数。结果与对照组比较，HE染色及扫描电镜可见A、B、C 3组均无细胞残留；A组纤维环超微结构未见破坏，C组纤维环超微结构可见轻度破坏，B组纤维环超微结构可见明显破坏。A、B、C 3组纤维环胶原含量与对照组比较无统计学差异（P>0.05），但GAG含量均明显低于对照组（P<0.05）。A、C两组的力学参数（极限载荷、极限应力、韧度、弹性模量、断裂功耗）与对照组无统计学差异（P>0.05），B组上述力学参数均低于对照组（P<0.05）。结论Triton X-100组处理后的猪尾椎间盘纤维环无细胞残留，结构无破坏，基质成分及力学性能保存良好，适合于构建组织工程纤维环。