自体骨髓间充质干细胞和同种异体肋软骨细胞共培养修复 五指山小型猪膝关节软骨缺损的实验研究

目的：探讨骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)和肋软骨细胞(costal chondrocytes,CCs)共培养构建组织工程软骨及共培养细胞修复五指山小型猪膝关节软骨缺损的可行性,为临床修 复关节软骨缺损提供理论依据和奠定实验基础。方法：密度梯度离心法分离五指山小型猪BMSCs,双酶消化法分离 CCs。取第3代BMSCs和第2代CCs,随机分为3组：BMSCs:CCs为1:2的共培养组为A组,单纯CCs为B组,单纯BMSCs 为C组。绘制细胞生长曲线图,测定软骨细胞外分泌基质糖胺多糖(glycosaminoglycan,GAG)的能力。将12只五指山 小型猪随机分为共培养细胞/胶原膜实验组、胶原膜对照组和空白组。共培养细胞/胶原膜实验组髁间窝软骨缺损处 植入共培养细胞/胶原膜,胶原膜对照组单纯植入胶原膜,空白组不做任何植入,于术后第8和16周分别处死6只动 物,每组2只。取材行大体观察、软骨组织学评分及病理组织学检测。结果：密度梯度离心法分离的BMSCs生长良 好,双酶消化法分离的CCs生物活性良好,共培养细胞生长良好。术后16周共培养细胞/胶原膜实验组修复组织呈透 明软骨样,表面光滑平坦,周围软骨及软骨下骨整合良好,而胶原膜对照组和空白组为纤维性修复和无修复。共培 养细胞/胶原膜实验组修复组织大体评分明显优于胶原膜对照组和空白组(均P<0.05),胶原膜对照组和空白组之间差 异无统计学意义(P>0.05)。结论： BMSCs,CCs和共培养细胞均适合作为软骨组织工程的种子细胞,其中共培养细胞 (BMSCs:CCs为1:2)更具优势;共培养细胞复合胶原膜修复软骨缺损近期效果满意。     

自体骨膜移植修复关节软骨缺损的实验观察

[目的 ]探寻修复关节软骨缺损的有效方法 ,实验观察自体骨膜移植修复关节软骨缺损的变化过程 .[方法 ]将自体骨膜移植于 2 4例中国家兔膝关节股骨髌面制作的 3 0mm× 6 0mm全层关节软骨缺损区 ,通过肉眼、光学显微镜、电子显微镜观察和图像分析等方法 ,观察不同时期修复组织的形态变化 .[结果 ]自体骨膜于术后第 12周完全修复关节软骨缺损区 ,修复组织中细胞分布及排列接近周围正常软骨组织 ,整个细胞被胶原原纤维环绕 ,经方差分析示 ,实验组单个细胞面积与空白对照组的相比有显著性差异 .[结论 ]自体骨膜具有成软骨能力 ,其参与修复关节软骨缺损区的细胞有骨膜内未分化间充质细胞和骨原细胞     

组织工程化软骨对兔膝关节全层软骨缺损的修复效果

目的 观察同种异体软骨细胞复合人胎盘Ⅰ型胶原蛋白海绵对兔膝关节股骨髁间窝全层软骨缺损的修复效果.方法取2周龄新西兰兔软骨细胞体外培养传代,选择生长状态相对较好的第2代细胞作为种子细胞,并与人胎盘Ⅰ型胶原蛋白海绵复合.取雄性8月龄新西兰兔54只,制作股骨髁间窝全层软骨缺损模型,随机分为3组：分别为对照组、种子细胞组及种子细胞＋支架材料组.后两组分别植入相应成分.于术后12周、24周、36周分别取其膝关节,观察修复效果. 结果 术后12周种子细胞组缺损区可见少量白色半透明组织覆盖,组织结构粗糙,可见多数针尖样结构;复合支架材料组表面相对光滑,亦可见半透明白色组织形成.24周,种子细胞组缺损区可见较多白色组织形成,透明度较前降低,呈半软骨半纤维样组织;复合支架材料组修复明显较种子细胞组快,表面光滑,呈半透明状覆盖于缺损区,与周围组织有较好吻合,但仍未完全修复软骨缺损.36周,种子细胞组可见更多白色组织覆盖,透明度较前更低;复合支架材料组则修复完好,高度基本与周围组织平齐,呈半透明样软骨组织.空白对照组随着时间的推移,呈现不同程度的纤维组织样修复. 结论 关节软骨自身修复能力有限,只能实现纤维样修复;软骨细胞可部分修复关节软骨缺损,但随着修复时间的推移,逐渐去分化而出现纤维样改变;而软骨细胞复合Ⅰ型胶原蛋白海绵则可以较好地修复关节软骨缺损,且随着时间的延长,关节软骨可基本实现完全修复.     

Effect of low-energy shock waves in microfracture holes in the repair of articular cartilage defects in a rabbit model

Background  Microfracture is a type of bone marrow stimulation in arthroscopic cartilage repair. However, the overall concentration of the mesenchymal stem cells is quite low and declines with age, and in the end the lesion is filled by fibrocartilage. The aim of this research was to investigate a novel method of enhancing microfracture by determining whether low-energy shock waves in microfracture holes would facilitate cartilage repair in a rabbit model.

Methods  Full-thickness cartilage defects were created at the medial femoral condyle of 36 mature New Zealand white rabbits without penetrating subchondral bone. The rabbits were randomly divided into three groups. In experimental group A, low-energy shock-wave therapy was performed in microfracture holes (diameter, 1 mm) at an energy flux density (EFD) of 0.095 mJ/mm² and 200 impulses by DolorClast Master (Electro Medical Systems SA, Switzerland) microprobe (diameter, 0.8 mm). In experimental group B, microfracture was performed alone. The untreated rabbits served as a control group. At 4, 8, and 12 weeks after the operations, repair tissues at the defects were analyzed stereologically, histologically, and immunohistochemically.

Results  The defects were filled gradually with repair tissues in experimental groups A and B, and no repair tissues had formed in the control group at 12 weeks. Repair tissues in experimental group A contained more chondrocytes, proteoglycans, and collagen type II than those in experimental group B. In experimental group B, fibrous tissues had formed at the defects at 8 and 12 weeks. Histological analysis of experimental group A showed a better Wakitani score (P <0.05) than in experimental group B at 8 and 12 weeks after the operation.

Conclusions  In the repair of full-thickness articular cartilage defects in rabbits, low-energy shock waves in microfracture holes facilitated the production of hyaline-like cartilage repair tissues more than microfracture alone. This model demonstrates a new method of improving microfracture and applying shock waves in vivo. However, longer-term outcomes require further study.

     

自体富血小板血浆联合骨髓基质干细胞复合改建脱细胞真皮基质修复兔关节软骨的可行性研究

目的:研究自体富血小板血浆（PRP）联合骨髓基质干细胞（BMSCs）复合改建脱细胞真皮基质（ADM）修复兔关节软骨的修复效果及临床价值。方法:选择60只股骨髁关节损伤的青紫蓝兔作为研究对象,随机分为研究组、对照组和空白组,各20只。首先制备PRP,再分离BMSCs,并进行体外培养,接种于ADM支架上。研究组培养基添加10% PRP,其他条件同对照组,空白组兔不做任何处理。将BMSCs-ADM复合物植入兔关节缺损处,在1、2、3个月末对构建的软骨组织进行免疫力学、组织学、生物力学检测,比较PRP-BMSCs-ADM联合修复关节缺损的效果。结果:随着培养时间延长,BMSCs的细胞数目显著增多,呈现S形生长曲线,第3天后进入对数期,第9天后进入平台期;从第3天开始,细胞数目OD值研究组均明显高于对照组（P<0.01）;随着时间的延长,各组标本软骨样细胞数目增多,软骨陷窝逐渐成熟,软骨表面逐渐光滑,IRCS宏观评分和组织学评分均呈现增长趋势（P<0.01）,标本压力弹性模量有上升趋势（P<0.05）;同时期研究组标本评分与压力弹性模量均显著高于对照组和空白组（P<0.01）;3个月后,研究组软骨缺损修复状况明显优于对照组和空白组。结论:自体PRP联合BMSCs复合改建ADM修复兔关节软骨的修复效果良好,具有可行性。     

专用四肢关节磁共振在兔膝关节软骨缺损修复中的应用

【目的】 研究新西兰成年白兔膝关节软骨缺损修复后的低场强专用四肢关节磁共振诊断价值&#65377;【方法】 40只兔左膝关节随机分为两组:A组:通过手术形成软骨缺损,不植入Ⅱ型胶原;B组:缺损内填充Ⅱ型胶原,术后2&#65380;6&#65380;12&#65380;18周分别行专用关节MR扫描,扫描后取材,行组织学检查&#65377;【结果】 A&#65380;B两组手术区均显示有规律的动态MR改变,结合组织学分析,A组是软骨缺损的自我修复过程,B组是填充物的成熟过程&#65377;12周时两组均可见关节软骨信号,B组软骨信号较光滑,与组织学结果相符&#65377;【结论】 专用四肢关节MR检查具有评价关节软骨修复的潜力,可望成为一种无创的软骨修复术疗效评价方法&#65377;     

点种法同种异体兔软骨移植修复关节软骨缺损的研究

将 30只新西兰纯种兔共 60个膝关节随机分为 3组 :软骨块点种法移植组、软骨细胞点种法移植组和对照组。分别于术后 2、4、1 2、2 4周取标本行大体、光镜、电镜的组织学动态观察 ,并同时对修复组织进行组织学和组织化学质量评估 ,观察点种法软骨移植术修复透明软骨的效果。结果显示 :2种点种法移植组均能获得透明软骨修复 ,而对照组缺损区仅为纤维组织填充 ,并且点种法移植组兔各期平均组织学和组织化学得分均高于对照组 (P <0 .0 1 )。提示 :点种法软骨移植能获得透明软骨修复 ,尤其适用于大面积软骨缺损。     

中药柚皮苷结合兔骨髓间充质干细胞治疗兔膝关节软骨缺损实验研究

目的：研究中药柚皮苷结合兔骨髓间充质干细胞对兔关节软骨缺损修复的影响,评价修复效果。方法：取兔骨髓间充质干细胞进行体外增殖,植入到兔膝关节软骨缺损,并以中药柚皮苷汤灌胃,并设立单纯柚皮苷汤组、单纯骨髓间充质干细胞组、单纯关节缺损组、复合应用组。于第8周后对修复组织进行形态学观察及组织学检查。结果：术后8周,在形态学观察及组织学检查上,单纯柚皮苷汤组、单纯骨髓间充质干细胞组均取得了一定的修复效果,但是复合组的缺损修复优于其他各组,差异有统计学意义。结论：兔骨髓间充质干细胞及口服中药柚皮苷汤均能修复兔膝关节软骨缺损,复合应用能促进软骨的修复,且提高修复质量。     

微骨折技术修复羊膝关节软骨缺损组织学观察

目的 观察动物模型中微骨折技术对软骨缺损的组织学修复.方法 以12个月龄青山羊为实验动物,选取膝关节股骨内侧髁为软骨缺损处,制备6 mm缺损模型.实验设定空白对照组及微骨折组,分别于12、16周取标本进行Safrin-O染色及改良Wakitani评分,比较组间差异.结果 组织学观察可见空白对照组缺损处无明显软骨修复,微骨折组缺损处组织填充.改良Wakitani评分提示两组之间差异有统计学意义(P<0.05),微骨折组优于空白对照组.结论 微骨折技术是一种简单、有效的治疗关节软骨缺损的方式,修复组织为混合性软骨.     

微骨折结合bFGF纤维蛋白胶复合物修复关节软骨缺损的实验研究

目的探讨微骨折结合碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor bFGF）与纤维蛋白胶复合物对关节软骨缺损的修复作用。方法选择健康成年新西兰大白兔24只,随机分为A实验组、B对照组、C对照组、D空白对照组,每组6只（12膝）,所有兔子均造成股骨髁间窝直径4mm全层软骨缺损。A实验组：软骨缺损区造成微骨折并注入1μg bFGF和0．1ml纤维蛋白胶的混合物;B组：软骨缺损区造成微骨折并注入0．1ml纤维蛋白胶;C组：软骨缺损区注入1μg bFGF和0．1ml纤维蛋白胶的混合物;D组：软骨缺损区注入0．1ml纤维蛋白胶;术后8、12周处死动物取标本每次每组3只（6膝）,大体观察膝关节活动度及修复组织与周边组织的结合情况,苏木素一伊红染色和甲苯胺蓝染色观察修复组织的形态。根据Wakitani评分标准测定各组不同时间点标本光镜组织学评分,进行统计学分析。结果术后8、12周大体观察与织学观察结果,实验组关节软骨缺损的再生修复均明显优于对照组,差异具有统计学意义（P〈0．05）。结论微骨折和碱性成纤维细胞生长因子都有促进软骨修复的作用,两者结合起来对软骨再生具有更明显的促进作用。     

基因重组人生长素对关节软骨缺损修复作用的实验研究

目的探讨基因重组人生长素(recombinant human growth hormone,rhGH)对创伤性关节软骨创伤的修复作用.方法选用大耳白兔25只,随机分成5组,每组5只.在两侧髌股关节股骨侧的关节面中心分别造成直径3.5 mm的全层关节软骨缺损.选择右侧为实验组,自术后起,膝关节内注射0.1 U/kg的r-hGF,每周3次,共4周;左侧为对照组,与实验组同一时间注射等容量生理盐水.于术后4、6、8、12、24周分别取材进行大体、光镜和透射电镜观察.结果实验组修复组织填充快,质量好.4周时缺损区充填完全浅部,再生软骨明显深部纤维组织为主.24周时再生组织与周围正常软骨外观相近,肉眼难以区分;光镜下损伤区基本恢复正常软骨组织结构;电镜下可见到大量,形态成熟为主的软骨细胞.而生理盐水对照组6周时缺损区仍有浅表凹陷,并以纤维组织性修复为主.除术后4周外,其余各期两组的组织学评分均有显著性差异(P<0.01).实验同时显示再生软骨于24周后变薄.3例修复软骨较正常薄,2例修复软骨与正常软骨厚度大致相同均无裂隙形成.结论 rhGF局部关节腔内注射,能促进创伤性关节软骨缺损的修复,为微创性修复关节软骨缺损提供了一条新途径.     

髂骨来源的“双相”BMG结合软骨细胞修复兔关节软骨缺损的实验研究

目的:探讨应用髂骨来源的"双相"骨基质明胶(bone matrix gelatin,BMG)结合软骨细胞移植修复兔关节软骨缺损的有效性和可行性。方法:使用酶消化法体外分离培养并扩增兔肋软骨细胞;使用自体来源髂骨构建"双相"BMG支架材料;将软骨细胞种植与BMG支架材料上构建成为细胞-BMG复合物;将制作好的27只软骨缺损动物模型随机分为3组。将细胞-BMG复合物移植于软骨缺损模型进行修复治疗作为实验组。将BMG支架移植入软骨缺损模型作为材料组;空白对照组不做处理。分别在术后4周、8周和12周通过大体形态学(依据国际软骨修复协会评分量表)、病理组织学染色及免疫组织化学染色方法对各组修复效果进行评价。结果:番红O染色,甲苯胺蓝染色和Collagen II免疫组化染色分别提示术后12周时实验组的修复组织非常类似于正常关节软骨,组织表面与正常软骨组织平面几乎持平,材料组软骨缺损处得到了部分修复,而缺损组的修复效果较差。按照ICRS量表,大体形态学和病理组织学评分结果提示:术后12周实验组的修复效果与其他两组相比有明显统计学差异(P<0.05)。结论:自体髂骨来源的"双相"BMG结合软骨细胞在体内可形成具有一定结构功能的软骨组织,能够应用于再生修复软骨的缺损。     

补肾活血汤结合组织工程软骨修复兔膝关节软骨缺损

目的进一步验证补肾活血汤对骨髓基质干细胞(BMSCs)复合体修复兔关节软骨缺损的影响,评价修复效果。方法取兔骨髓基质干细胞进行密度离心法结合贴壁培养法体外增殖后,复合于改建后的脱细胞真皮基质(acellular dermal ma-trix,ADM)载体上,植入到兔膝关节软骨缺损,并以中药补肾活血汤灌胃为复合组,并设立单纯中药组、单纯干细胞复合体组、空白组为对照组。4、8、12周后分别对修复组织进行形态学观察及组织学检查。进行Wakitani评分,观察其体内修复关节缺损效果。结果术后12周,复合组的缺损由透明软骨样组织充填,软骨及软骨下骨组织基本修复,修复的软骨组织在组织形态学上优于其他各组。结论骨髓基质干细胞复合体能修复家兔膝关节软骨缺损,中药补肾活血汤能促进软骨的修复,且提高了修复质量。     

含天然钙化层的骨软骨材料修复猪膝关节软骨缺损

目的 构建含和不含天然钙化层的修复材料,比较两者在猪膝关节软骨缺损修复中的效果,探讨钙化层在骨软骨组织工程中的重要性.方法 选取普通实验猪膝关节骨,软骨通过Ⅱ型胶原水凝胶冻干技术和天然骨软骨脱细胞技术构建含有钙化层和无钙化层的骨软骨支架,以贵州小香猪自体骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)为种子细胞,构建移植修复材料.30只小香猪按随机数字表法分为空白对照组、无钙化层组、含钙化层组(n=10).双膝关节滑车骨软骨缺损造模,直径8 mm,深至软骨下骨,植入对应的修复材料.分别于12、24周取材,采用大体、体式显微镜观察,以及MRI检测缺损填充情况,HE染色、番红0-固绿染色,以及Ⅰ、Ⅱ型胶原蛋白免疫组化染色观察新生修复物的组织类别,O'Driscoll组织学评分评价修复效果.结果 各组术后24周修复效果较12周均有改善.大体和体式显微镜观察,24周空白对照组新生组织部分填充缺损,为纤维组织,软骨表面凹陷深大;无钙化层组移植物填充缺损,软骨表面凹陷;含钙化层组缺损填充较好,表面微凹陷,三层结构可见,与宿主组织整合佳.组织学观察提示空白对照组为纤维组织填充修复;无钙化层组为骨和纤维软骨修复,三层结构不明显;含钙化层组钙化层结构清晰,移植物与宿主整合,软骨表面微凹陷,透明软骨修复.O'Driscoll组织学评分,12、24周空白对照组分别为(3.80±0.83)、(5.50 ±0.52)分,无钙化层组分别为(10.30±0.63)、(14.20±0.68)分,含钙化层组分别为(15.10±0.58)、(18.80±0.87)分,各组评分差异均有统计学意义(P＜0.01),含钙化层组评分最高.结论 含有天然钙化层的骨软骨支架,在猪骨软骨缺损修复中取得了很好的修复效果,明显优于无钙化层支架和空白对照,是今后软骨组织工程支架设计的重要参考.     

碱性成纤维细胞生长因子对兔关节软骨全层缺损的修复作用

目的：利用注射型活性材料碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）修复兔关节软骨缺损，观察其治疗效果。方法：实验尝试在兔的膝关节软骨缺损区应用碱性成纤维细胞生长因子，分别于10周，14周，18周处死，观察大体和形态学特征，组织学评分。结果：A组于10、14周时，软骨缺损被白色半透明坚硬组织平滑修复，富有光泽，与正常软骨边界清楚，18周时修复组织与正常软骨边界模糊，质地坚硬，表面平滑光润。对照组于10、14、18周时均未见软骨修复。组织学评分A组明显优于对照组。结论：碱性成纤维细胞生长因子可以有效修复兔关节软骨的缺损，为组织工程化软骨的临床应用提供理论基础。     

应用生物降解材料PCL多孔块修复关节软骨缺损的实验研究

目的：探讨新型生物降解材料聚己内酯（ Ｐ Ｃ Ｌ）多孔块用于修复全层关节软骨缺损的可行性。方法：以ε－ 己内酯作为原料制备 Ｐ Ｃ Ｌ 多孔块。体外分离、培养兔软骨细胞,并将具有生物活性的软骨细胞种植在 Ｐ Ｃ Ｌ 多孔块中形成软骨细胞－ Ｐ Ｃ Ｌ复合物。１２ 只新西兰白兔随机分成二组,单侧膝关节的髌股关节面造成直径 ５ ｍ ｍ 大小的全层关节软骨缺损, Ａ 组作为空白对照组, Ｂ组缺损内充填软骨细胞－ Ｐ Ｃ Ｌ 复合物,术后 １２ 周处死,通过大体观察及组织学方法评价关节软骨缺损的修复情况。结果： Ａ 组的缺损由纤维组织修复; Ｂ组缺损由类透明软骨组织修复。结论： Ｐ Ｃ Ｌ 多孔块材料具有良好的组织相容性、表面活性和较高强度,软骨细胞可在其表面增殖生长,可用来修复关节软骨缺损。     

基于盒转录因子9分泌探讨柚皮苷复合骨髓间充质干细胞结合基质载体对于软骨损伤修复实验研究

目的基于盒转录因子9(Sox-9)分泌情况,观察柚皮苷刺激骨髓间充质干细胞结合基质载体对兔关节软骨的损伤修复情况。方法对骨髓间充质干细胞进行体外增殖,复合于脱细胞真皮基质载体,植入软骨损伤处,并以柚皮苷汤或去离子水灌胃,设立模型组(Mod组)、骨髓间充质干细胞结合基质载体组(Tec组)、柚皮苷复合骨髓间充质干细胞结合基质载体组(Nar/Tec组),于第12周后对修复组织进行形态学评分、病理学染色及免疫组化染色观察。结果(1)形态学观察上,应用国际软骨修复学会软骨修复的宏观评价量表进行量化评估,Nar/Tec组与其他两组相比,取得了更优的修复效果,且差异具有统计学意义(P<0.05)。(2)病理染色观察上,阿斯新兰染色及番红-O染色,Nar/Tec组在软骨基质及软骨细胞上均可见到明显的修复表现,修复处组织与正常组织相似,Tec组修复效果次之。(3)免疫组化染色观察上,Nar/Tec组在Ⅱ型胶原表达上,优于其他两组;该组在软骨损伤修复处可见明显分泌的Sox-9。结论骨髓间充质干细胞结合基质载体对于兔膝关节软骨损伤有修复作用,加用柚皮苷能提高软骨损伤的修复质量,该效果的产生可能与柚皮苷促进损伤处Sox-9的分泌有关。     

红骨髓-骨膜复合组织移植修复关节软骨缺损的实验观察

[目的 ]观察红骨髓 骨膜复合组织移植修复关节软骨缺损的形态变化过程 .[方法 ]在 2 4只家兔双侧膝关节制作 3 0mm× 6 0mm的全层关节软骨缺损区 ,随机分成红骨髓 骨膜复合移植组和单纯骨膜移植组 ,通过肉眼、光学显微镜及电子显微镜观察和图像分析方法 ,观察不同时期修复组织的形态变化 .[结果 ]红骨髓 骨膜复合移植组于术后第 8周、单纯骨膜移植组于术后第 12周修复组织细胞的形态、分布及排列接近正常软骨组织 ,单个修复细胞面积达到正常软骨细胞水平 .[结论 ]红骨髓 骨膜复合移植组和单纯骨膜移植组均能够修复关节软骨缺损 ,而红骨髓 骨膜复合移植组的修复时间明星短于单纯骨膜移植组     

聚乳酸涂层的多孔羟基磷灰石负载软骨细胞移植修复兔关节软骨缺损

目的　研究复合材料负载软骨细胞修复兔关节软骨缺损。方法　把软骨细胞种植到聚乳酸 (PLA)涂层的多孔羟基磷灰石 (HA)表面 ,培养 2周后 ,移植软骨细胞 载体的复合体修复兔膝关节股骨髁的软骨缺损 (直径约 5mm ,深约 2 .5mm ,达钙化层 )。然后对缺损的修复情况在移植后进行大体、光镜评估和电镜观察。另外对兔膝关节正常的软骨和移植后 12周缺损处的修复软骨进行胶原量的测定。结果　移植的软骨细胞能在复合材料上良好地生长 ,形成透明软骨 ,软骨缺损被修复。无细胞移植的对照组仅纤维修复。另外 ,多孔HA在修复过程中充当了软骨下骨的临时替代。胶原量的测定显示移植 12周后的修复软骨胶原量约 44 .6 9% ,自身正常的软骨胶原量约为 5 4.74% ,两者差异有统计学意义。结论　PLA涂层的多孔HA负载软骨细胞移植能以透明软骨的方式成功修复兔膝股骨髁软骨缺损。软骨细胞不成熟导致胶原量的差异有统计学意义。     

联合应用软骨再生支架与突变型HIF-1α修饰BMSCs分泌的外泌体对晚期软骨缺损修复的促进作用

目的：探讨突变型低氧诱导因子1α（HIF-1α）修饰骨髓间充质干细胞（BMSCs）分泌的外泌体对软骨细胞的保护作用,阐明其联合软骨再生支架促进晚期软骨缺损修复的可能机制。方法：采用超速离心法从野生型HIF-1α和突变型HIF-1α修饰的BMSCs中分别提取外泌体（BMSCs-Exo^WT与BMSCs-Exo^MU）,同时对其进行鉴定。在体外,采用白细胞介素1β（IL-1β）诱导软骨细胞发生炎症反应,分别将等量PBS、BMSCs-Exo^WT（80 mg·L^-1）和BMSCs-Exo^MU（80 mg·L^-1）分别与炎症反应下的软骨细胞共培养,实验分为空白组、炎症组、BMSCs-Exo^WT组和BMSCs-Exo^MU组,利用Hoechst33342染色检测各组软骨细胞凋亡小体数目;应用Western blotting法检测各组软骨细胞中AKT/p-AKT、ERK/p-ERK和p38/p-p38表达水平。12只新西兰兔随机分为4组,建立兔膝关节软骨缺损模型,分别将等量的生理盐水、支架+生理盐水、支架+BMSCs-Exo^WT和支架+BMSCs-Exo^MU作用于4组兔软骨缺损处。术后6周取材,通过大体观察、苏木素-伊红（HE）染色和蕃红O-固绿染色观察和比较各组软骨缺损的修复效果。结果：成功提取并鉴定BMSCs-Exo^WT与BMSCs-Exo^MU,电镜观察外泌体形态为近圆形,直径为40~100nm;Western blotting法显示两者分别表达特异性蛋白CD63和CD81。在体外实验中,炎症环境下BMSCs-Exo^MU组软骨细胞凋亡小体数目低于炎症组和BMSCs-Exo^WT组（P<0.01）;Western blotting法,BMSCs-Exo^MU组和BMSCs-Exo^WT组软骨细胞中p-ERK1和p-ERK2水平低于炎症组（P<0.05）,p-AKT和p-p38水平高于炎症组（P<0.05）;且BMSCs-Exo^MU的作用强于BMSCs-Exo^WT（P<0.05）。在兔膝关节晚期软骨缺损模型中,支架+BMSCs-Exo^MU组缺损处修复效果优于空白组、支架组和支架+BMSCs-Exo^WT组。结论：软骨支架与BMSCs-Exo^MU共同作用于软骨缺损处可促进缺损修复。