Регенерация дефектов суставного хряща при использовании культивированных мезенхимальных клеток

Применяемые в настоящее время консервативные и оперативные методы лечения носят паллиативный или заместительный характер, не влияя на регенерацию суставного хряща. В исследованиях многих ученых показан хондрогенный потенциал мезенхимальных стволовых клеток (МСК) костного мозга, однако условия, необходимые для этого in vivo, неизвестны и, соответственно, не определены возможности и способы использования мезенхимальных стволовых клеток.

Мы провели экспериментальное исследование влияния мезенхимальных стволовых клеток на регенерацию дефектов суставной поверхности. При этом в случае полнослойного дефекта МСК доставлялся непосредственно дефект в носителе (фибриновом сгустке) при высокой плотности мезенхимальных стволовых клеток. Это воспроизводило ситуацию развития гиалинового хряща в эмбриогенезе, когда образованию хрящевой ткани предшествует концентрация клеток мезенхимы. При неполнослойном дефекте, когда имеются неблагоприятные условия для фиксации носителя в зоне дефекта, мезенхимальные стволовые клетки вводились в полость сустава пункционно в виде суспензии. В контрольных группах дефект заполнялся фибриновым сгустком без клеток либо оставался пустым. Дефекты формировались на нагружаемой поверхности медиального мыщелка бедренной кости экспериментальных животных (кролики). Костный мозг брался из большеберцовых костей, культивировался в течение 10-14 дней с получением 12-15*10⁶ мезенхимальных стволовых клеток, которые вводились в сустав выбранным способом. Животные выводились из эксперимента на 6, 12 и 24-й неделе при полнослойном дефекте и на 8-й неделе при неполнослойном дефекте. Обследование зоны дефекта осуществлялось макроскопически, а также гистологически с использованием окрасок препаратов толлуидиновым синим и по Ван Гизон.

Макроскопически регенерат при использовании мезенхимальных стволовых клеток был гладким, блестящим, мало отличался от нормального хряща, в контрольных сериях дефект заполнялся белесоватой неблестящей тканью. При микроскопическом исследовании регенерат в первом случае имел характерное строение гиалинового суставного хряща с наличием слоев, изогенных групп хондроцитов, накоплением в межклеточном веществе кислых протеогликанов и неразличимой при световой микроскопии коллагеновой сети. В контрольных сериях при полнослойном дефекте отмечен рост преимущественно соединительной ткани и фиброхряща с редкими включениями хрящеподобной ткани. При неполнослойном дефекте признаки регенерации в контрольной группе отсутствовали.

Проведенные цитофлоуриметрические исследования с окраской мезенхимальных стволовых клеток флуоресцентным красителем CFSE показали их тропность к зоне поврежденного хряща с преимущественным накоплением в области дефекта после суспензионного введения на 3 и 10-е сутки.

Полученные предварительные результаты говорят о перспективности дальнейшего исследования МСК для регенерации суставного хряща и возможности их использования в клинической практике.


Белогородцев С.Н.¹, Самарин Д.М.¹, Селедцов В.И.¹, Колосов Н.Г.², Мичурина СВ.³, Жураковский И.П.³, Сенюков В.В.^1
1 НИИ клинической иммунологии СО РАМН РФ, г. Новосибирск,
² Кафедра травматологии, ортопедии и медицины катастроф НГМА, г. Новосибирск,
³ ЦНИЛ НГМА, г. Новосибирск