壳聚糖富血小板血浆植入物：羊关节镜半月板修复模型中的创新治疗策略

本研究通过在羊关节镜模型中植入壳聚糖/富血小板血浆（CS-PRP）植入物，评估其对径向半月板撕裂修复的增强效果。结果显示，CS-PRP能有效驻留撕裂处，诱导多形核细胞招募，并显著改善术后6个月的机械性能（如瞬时模量IM）和组织学评分，减缓关节软骨退化。该策略为临床难治性半月板撕裂提供了安全高效的治疗新途径，有望降低骨关节炎风险。

　　

5. 文章内容归纳总结

摘要

本研究开发了一种全关节镜羊模型，用于评估壳聚糖/富血小板血浆（CS-PRP）植入物作为缝合增强策略在半月板修复中的疗效和安全性。通过在成熟母羊内侧半月板中体部诱导单侧径向撕裂（约80%宽度），并进行内-外缝合，实验组分别注射0.5 mL或1 mL CS-PRP（n=6/组）、1 mL自体PRP（n=5），对照组仅缝合（n=5）。术后1天和6个月，通过多轴机械测试仪和手持探针进行机械（瞬时模量IM）和机电测试（定量参数QP），并结合组织学评估。结果显示，CS-PRP植入物在撕裂处驻留并招募细胞，显著改善半月板和关节软骨的机械性能与结构完整性，同时临床病理数据证实其安全性高。

1 引言

膝关节在日常机械应力中依赖关节软骨和半月板分散负荷，其中半月板承担70%接触面积，对减震和负重再分布至关重要。半月板撕裂发生率在美国达12%–14%，可导致非生理性力传递，引发骨关节炎（OA）。传统半月板切除术增加OA风险，而缝合修复虽为金标准，但失败率高（19.1%，平均随访7年），尤其在内侧无血管区愈合困难。修复增强技术如壳聚糖（CS）和富血小板血浆（PRP）备受关注：CS作为线性阳离子多糖，促进细胞迁移和基质沉积；PRP富含生长因子，在再生医学中潜力巨大。一种冻干CS配方（数均摩尔质量M_n 41 kDa，脱乙酰度83.5%）经自体PRP复溶后，在临床前研究中显示促进半月板修复。本研究旨在建立全关节镜羊模型，验证CS-PRP对缝合修复的增效作用，并探讨其驻留、细胞招募及长期愈合效果。

2 方法

2.1 半月板撕裂模型与实验设计
22只骨骼成熟东弗里西亚母羊（2–6岁）经3周适应期后手术。手术在异氟烷麻醉下进行，采用膝部撑开器（插入胫骨内侧和髁骨钉）创建两个关节镜入口：一个用于NanoScope可视化，另一个通过5 cm套管传递器械。内侧半月板中体部诱导全层径向撕裂（宽约80%），使用内-外缝合（2-0 Fiberwire）。动物随机分组：两组注射CS-PRP（0.5或1 mL，n=6/组），一组注射1 mL PRP（n=5），对照组仅缝合（n=5）。另2只羊注射罗丹明标记CS-PRP，术后1天处死评估植入物驻留；其余20只术后6个月（180±10天）处死。收集20只手术膝和5只对侧非手术膝进行机械和组织学分析。

2.2 CS-PRP配方制备
使用Zimmer GPS III系统分离PRP（基础值：血小板1.7×10⁹/L，白细胞33.3×10⁹/L，红细胞2.9×10¹²/L）。每瓶冻干CS（50 mg含1% w/v海藻糖和42 mM CaCl₂）用4.6 mL自体PRP复溶，混合20秒后注射入撕裂处（18G针头，缝合前注入）。

2.3 机械分析
2.3.1 样本制备
半月板用石膏模具固定，关节软骨直接螺钉固定于样品架，均在PBS（渗透压280 mOsm/kg）中测试。
2.3.2 压痕映射
使用多轴机械测试仪（Biomomentum Mach-1）进行自动压痕映射，测量点覆盖半月板“撕裂区”和“角区”，以及关节面分区（如股骨髁“内侧区”和胫骨平台“覆盖区”）。压痕幅度0.5