仿生增强型I/II型胶原-透明质酸支架联合新型固定技术修复大尺寸关节软骨缺损的临床前研究

为解决大尺寸关节软骨缺损修复的临床难题，研究人员开发了一种仿生机械增强型I/II型胶原-透明质酸（CI/II-HyA）支架，并结合新型固定技术在山羊模型中验证其疗效。结果显示，支架在6个月内促进3/6缺损区域形成透明样软骨，且微CT证实固定技术有效。该研究为临床大尺寸软骨缺损修复提供了新策略。

　　

关节软骨缺损修复一直是骨科领域的重大挑战。软骨一旦损伤，极易引发骨关节炎（OA），全球约3.5亿人受此困扰，医疗成本高达发达国家GDP的1-2.5%。现有手术如骨髓刺激（BMS）或自体软骨移植仅适用于<6 mm的小缺损，而≥8 mm的大缺损修复效果差，患者常需二次手术。组织工程支架虽具潜力，但面临机械强度不足、固定困难等问题。为此，欧洲研究委员会（ERC）资助团队开发了仿生增强型I/II型胶原-透明质酸（CI/II-HyA）支架，结合3D打印聚己内酯（PCL）框架提升力学性能（压缩模量0.67 MPa，接近健康软骨的0.5–2.0 MPa），并设计新型骨锚定固定技术解决植入物移位难题。

研究采用山羊模型，在股骨内侧髁负重区制造8 mm直径缺损，分别用可吸收/不可吸收缝线固定支架。关键技术包括：1）3D打印PCL增强支架制备；2）ex-vivo
预验证的锚定固定技术；3）术后6个月的组织学与微CT评估。

临床观察与宏观结果
术后6个月，所有山羊恢复良好，无并发症。3/6缺损区域被新生透明样软骨部分覆盖，微CT显示支架均稳定锚定于缺损区，证实固定技术有效性。

组织学分析
新生组织呈现透明软骨典型特征，但修复效果存在个体差异。可吸收缝线组与不可吸收缝线组在机械稳定性上无显著差异，但后者可能更适合长期负载需求。

讨论与意义
该研究首次证明：1）机械增强的CI/II-HyA支架能支持大尺寸缺损修复；2）新型锚定技术克服了传统软骨固定难题。尽管修复尚未完全，但6个月内即实现部分功能重建，为临床转化奠定基础。未来需优化支架孔隙结构以促进细胞迁移，并延长观察期评估长期效果。

结论
仿生CI/II-HyA支架联合锚定固定技术，为临床大尺寸软骨缺损提供了可行方案，其快速修复潜力与机械稳定性显著优于现有策略。研究发表于《International Journal of Biological Macromolecules》，由Claudio Intini、Fergal J. O'Brien等学者共同完成，成果获ERC Advanced Grant（ReCaP项目）支持。