키토산-교원질 해면체를 이용한 가토 슬관절 골연골 결손의 치료

Abstract

목적: 실험실에서 제작된 키토산-교원질 해면체에 이식된 가토의 연골 세포의 생착 가능성과 이 해면체가 동물 실험을 통한 관절 연골 결손에 대한 지지체로서 적합성 및 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 실험실 하에 키토산-교원질, 키토산 해면체에 연골 세포를 배양한 후 염색 소견(H&E, MTT stain)으로 배양 결과를 평가하였으며 동물 실험에서 20마리의 토끼 슬관절에 지름 5 ㎜의 완전 연골 결손을 만든 후, 좌측 슬관절에 키토산-교원질 해면체를 실험군, 우측에는 그대로 두어 대조군으로 한 후 수술 후 1, 3, 6, 12주에 각각 3마리씩 희생하여 육안적, 조직학적 검사 및 평가(Wakitani score)를 시행하였다. 결과: 실험실 하에 키토산-교원질 해면체에서 보다 많은 연골 세포의 생존을 확인했으며, 동물 실험에서 6주 이후부터 육안적 소견 및 조직학적 검사에서 실험군에서 보다 주위 관절 연골과 비슷한 성상을 보였으며 조직학적 평가에선 6주, 12주에 대조군이 평균 10.7, 7.3, 실험군이 평균 8.7, 3.7로 실험군에서 우수하였다(6주: p＝0.03, 12주: p＝0.02). 결론: 키토산-교원질 해면체는 연골 세포의 지지체로서 적합한 것으로 생각되며 관절 연골 결손에서 이물 반응 없이 초자 연골의 생성 소견을 보여 임상적으로 적용될 수 있는 것으로 생각된다.

Purpose: To determine the suitability of using a chatoyant-collagen sponge as a scaffold for transplanting a chondrocyte into a full-thickness articular cartilage defect. Materials and Methods: The in vitro characterization of a chatoyant-collagen sponge infiltrated with the chondrocyte was combined with an in vivo assessment of the early articular cartilage repair in a rabbit's knee by H&E and MTT staining. These porous chatoyant-collagen sponges were implanted into the osteochondral defects made in the left patellofemoral grooves of 12 rabbits. The osteochondral defects were untreated in the right side and used as controls. The experimental animals were sacrificed 1, 3, 6 and 12 weeks after implantation and the repaired tissue was evaluated by a gross and histological evaluation using the Wakitani score. Results: More primary cells cultured from the articular cartilage of the rabbit's knee were found to attach to and survive within a porous chatoyant-collagen sponge than with a chatoyant sponge. In gross and histological examination, the experimental group showed indications of repair, which appeared similar in color and texture to the surrounding articular cartilage. The Wakitani scoring in the experimental group at 6 (Ave. 10.7) and 12 (Ave. 7.3) weeks were superior to those in the control group at 6 (Ave. 8.7) and 12 (Ave. 3.7) weeks (6 wk: p＝0.03, 12 wk: p＝0.02). Conclusion: Scaffolds composed of porous a chatoyant-collagen sponge enhance the growth of cartilaginous repair and make a milieu for the survival of chondrogenic cells both in vitro and in vivo.