Collagen Type IV and Laminin Expressions during Cartilage Repair and in Late Clinically Failed Repair Tissues from Human Subjects

doi:10.1177/1947603515604022

。2016年1月；7（1）：52-61。

doi:10.1177/1947603515604022。

人类软骨修复和晚期临床失败修复组织中IV型胶原和层粘连蛋白的表达

Casper Bindzus折叠机¹, 魏圣陶（Wei Seong Toh）², 比约恩·博瑟·克里斯滕森^三, 马丁·林德⁴, 安德烈亚斯·戈莫尔⁵, 迈伦·斯佩克特⁶

附属公司

¹美国马萨诸塞州波士顿哈佛医学院布里格姆女子医院骨科；组织工程实验室，弗吉尼亚州波士顿医疗系统，马萨诸塞州波士顿，美国；丹麦奥胡斯奥胡斯大学医院骨科研究实验室。
²美国马萨诸塞州波士顿哈佛医学院布里格姆女子医院骨科；组织工程实验室，弗吉尼亚州波士顿医疗系统，马萨诸塞州波士顿，美国；新加坡国立大学牙科学院口腔科学专业。
^三丹麦奥胡斯奥胡斯大学医院骨科研究实验室。
⁴丹麦奥胡斯奥胡斯大学医院骨科运动创伤诊所。
⁵美国马萨诸塞州波士顿哈佛医学院百翰女子医院软骨修复中心。
⁶美国马萨诸塞州波士顿哈佛医学院布里格姆女子医院骨科；组织工程实验室，弗吉尼亚州波士顿医疗系统，美国马萨诸塞州波士顿。

PMID： 26958317
预防性维修识别码： PMC4749752
内政部： 10.1177/1947603515604022

人类软骨修复和晚期临床失败修复组织中IV型胶原和层粘连蛋白的表达

Casper Bindzus折叠机等。软骨。 2016年1月。

。2016年1月；7(1):52-61.

doi:10.1177/19947603515604022。

作者

Casper Bindzus折叠机¹, 魏圣陶（Wei Seong Toh）², 比约恩·博尔斯·克里斯滕森^三, 马丁·林德⁴, 安德烈亚斯·戈莫尔⁵, 迈伦·斯佩克特⁶

附属公司

¹美国马萨诸塞州波士顿哈佛医学院布里格姆女子医院骨科；组织工程实验室，弗吉尼亚州波士顿医疗系统，马萨诸塞州波士顿，美国；丹麦奥胡斯奥胡斯大学医院骨科研究实验室。
²美国马萨诸塞州波士顿哈佛医学院布里格姆女子医院骨科；组织工程实验室，弗吉尼亚州波士顿医疗保健系统，美国马萨诸塞州波士顿；新加坡国立大学牙科学院口腔科学专业。
^三丹麦奥胡斯奥胡斯大学医院骨科研究实验室。
⁴丹麦奥胡斯奥胡斯大学医院骨科运动创伤诊所。
⁵美国马萨诸塞州波士顿哈佛医学院百翰女子医院软骨修复中心。
⁶美国马萨诸塞州波士顿哈佛医学院布里格姆女子医院骨科；组织工程实验室，弗吉尼亚州波士顿医疗系统，美国马萨诸塞州波士顿。

PMID： 26958317
预防性维修识别码： PMC4749752
内政部： 10.1177/1947603515604022

摘要

目标：鉴定关节软骨中的IV型胶原（Col4）亚型，评估受损软骨和软骨修复过程中细胞周基质（PCM）中Col4和层粘连蛋白的表达。

设计：在培养6天及21%O2或1%O2条件下从6名患者分离的软骨细胞中测定Col4亚型，并研究Col4α链的基因表达。采用免疫组织化学方法研究Col4和层粘连蛋白在创伤损伤软骨（n=7）和临床失败软骨修复（微骨折、TruFit、自体软骨细胞植入；n=11）中的分布。对照组为正常人软骨（n=8）。在随访6个月的小型猪模型中研究了临床软骨修复过程中的分布情况（未经治疗的软骨、未经处理的骨软骨、微骨折、自体软骨细胞植入；n=10）。

结果：关节软骨中的Col4亚型特征为α1α1α2，这是一种在NC1末端（arresten和canstatin）含有抗血管生成结构域的亚型。在正常软骨中，层粘连蛋白和Col4仅在PCM中发现。PCM中大量（>50%）的Col4在受损软骨（P=0.004）和临床失败修复组织中显著减少（P<0.001）。层粘连蛋白仅在4/8的正常样本中高表达（>50%），与受损软骨（P=0.15）或软骨修复失败（P=0.054）无统计学差异。

结论：软骨中的Col4含有抗血管生成结构域，可能在关节软骨的缺氧环境中发挥作用。受损和临床修复失败的PCM中未发现Col4和层粘连蛋白。

关键词：关节软骨；软骨修复；IV型胶原；层粘连蛋白。

PubMed免责声明

利益冲突声明

利益冲突声明：作者声明，与本文的研究、作者身份和/或出版没有潜在的利益冲突。

数字

**图1。**
软骨生成表型的验证。在21%和1%氧气中培养6天的软骨细胞中SOX-Trio基因的相对mRNA表达。误差线是平均值的标准误差(n个= 6). 氧张力对*Sox6系列*和*Sox9指数*观察到。

**图2。**
不同IV型胶原α链的相对mRNA表达。将细胞在21%或1%的氧气中培养长达6天。误差线是平均值的标准误差；n个= 6. 在可比较的实验条件下（即氧张力和培养时间），α2链的表达是α1链的3.5倍。氧张力对*第4a2列。*

**图3。**
正常人类关节软骨和创伤损伤关节软骨的代表性免疫组织化学图像，用抗IV型胶原（顶排）和层粘连蛋白（底排）抗体染色。在正常软骨的细胞周基质（PCM）中发现IV型胶原和层粘连蛋白。创伤性软骨损伤患者的组织显示出两种不同的形态。纤维组织中含有软骨细胞的纤维软骨或退化的透明软骨中含有细胞减少和软骨细胞簇。受损软骨中的PCM通常不含IV型胶原和层粘连蛋白，但在软骨细胞簇区发现IV型胶原。阴性对照用于比较。绿色箭头=阳性细胞周染色。低倍图像：Bar=200μm。高倍图像：条形=30μm。

**图4。**
随访6个月的小型猪模型软骨修复治疗的免疫组织化学图像，用抗IV型胶原（顶排）和层粘连蛋白（底排）抗体染色。除支架型自体软骨细胞植入（ACI）外，所有治疗组的修复组织主要由IV型胶原纤维软骨和层粘连蛋白阳性细胞周基质（PCM）组成。纤维组织和纤维软骨ECM的某些区域中发现IV型胶原。绿色箭头=阳性细胞周染色。低倍图像：Bar=200μm。高倍图像：条形=30μm。

**图5。**
Göttingen小型猪正常关节软骨的免疫组织化学图像，用IV型胶原和层粘连蛋白抗体染色。阴性对照进行比较。绿色箭头=阳性细胞周染色。低倍图像：Bar=200μm。高倍图像：条形=30μm。

**图6。**
临床失败软骨组织的免疫组织化学图像，用IV型胶原（顶排）和层粘连蛋白（底排）抗体染色。尽管之前进行了治疗，但组织通常由纤维软骨和纤维组织组成，但在失败的ACI组中也检测到透明软骨。PCM中通常不存在IV型胶原和层粘连蛋白。绿色箭头=阳性细胞周染色。低倍图像：Bar=200μm。高倍率图像：条形=30μm。

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