Biến đổi cấu trúc và khả năng dung nạp sau ghép đồng loại xươngtươi, đông khô và bảo quản lạnh sâu trên thực nghiệm

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Mô xương là thành phần thiết yếu của cơ thể giữ nhiều vai trò quan
trọng, tạo ra một khung sườn cứng để nâng đỡ bảo vệ các mô mềm của cơ thể.
Trong đời sống hằng ngày, chúng ta thường gặp những tổn thương ở hệ thống
xương gây khuyết hổng xương. Nhiều phương pháp được sử dụng để sửa
chữa các khiếm khuyết xương trong phẫu thuật chỉnh hình tái tạo [1] và
xương là một trong những mô cơ thể thường được cấy ghép nhất [2]. Nhu cầu
ghép xương để thay thế những khiếm khuyết xương hoặc tăng cường tái tạo
xương gần đây trở nên phổ biến hơn bởi vì khả năng điều trị cao trong các
trường hợp mất xương lớn [3]. Có nhiều tùy chọn ghép xương có sẵn cho bác
sĩ phẫu thuật [3], [4] bao gồm: xương đồng loại, xương tự thân, xương dị loại
và các vật liệu thay thế mô xương, chất kích thích tái tạo xương.
Ghép tự thân luôn luôn được xem là tiêu chuẩn vàng của việc cấy ghép
xương [5], [6]. Tuy nhiên, việc sử dụng xương tự thân cũng có nhiều hạn chế
[7] và trong một số trường hợp không cho phép ghép xương tự thân, sử dụng
xương đồng loại là lựa chọn tốt nhất. Xương đồng loại đã được sử dụng từ lâu
như vật thay thế tự nhiên để sửa chữa các khuyết tật xương. Xương đồng loại
mang đến một sự thay thế hấp dẫn cho xương ghép tự thân. Nhu cầu ghép mô
đồng loại được mở rộng nhanh chóng, do bởi sự gia tăng số lượng của việc
sửa lại các phẫu thuật thay khớp đang được tiến hành trong một dân số già và
bởi những xu hướng mới hơn của phẫu thuật xâm lấn tối thiểu, đặc biệt ở cột
sống, nhu cầu ghép xương hay vật thay thế đang phát triển nhanh. Sự thay thế
xương được sử dụng nhiều nhất ở Châu Âu [7]. Các kỹ thuật ghép xương
được các chuyên gia y tế sử dụng hơn 100 năm nay [8]. Năm 1881, Macewen


2

đã ghép thành công mô xương người đồng loại thay thế 2/3 đầu gần của
xương cánh tay ở trẻ 4 tuổi [8], [9]. Trên thế giới có khoảng hơn 2,2 triệu
xương được ghép mỗi năm, trong đó ở Mỹ có khoảng 20% [2], [9]. Cho đến
nay, xương ghép đồng loại được cung cấp dưới 3 dạng khác nhau tùy theo kỹ
thuật bảo quản xương: xương đồng loại bảo quản lạnh sâu, xương đồng loại
bảo quản đông khô và xương đồng loại khử muối khoáng [10]. Hai kỹ thuật
bảo quản xương đồng loại thường được sử dụng là lạnh sâu và đông khô [11].
Tại Việt Nam chưa có công trình nghiên cứu nào về khả năng dung nạp của
xương đồng loại bảo quản lạnh sâu và xương đồng loại bảo quản đông khô
mặc dù hai loại xương này vẫn được sử dụng thường xuyên trên lâm sàng.
Xuất phát từ điều này, chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu : “Biến đổi cấu
trúc và khả năng dung nạp sau ghép đồng loại xương tươi, đông khô và
bảo quản lạnh sâu trên thực nghiệm” với các mục tiêu sau:
+ Đánh giá biến đổi cấu trúc mô xương chuột cống trắng sau đông khô
hoặc bảo quản lạnh sâu.
+ Đánh giá khả năng dung nạp sau ghép đồng loại của mô xương tươi,
đông khô, bảo quản lạnh sâu.


3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.

Sơ lược về cấu tạo mô học của xương
Xương là một mô liên kết cứng chắc và không đàn hồi, có chất nền

ngoại bào ngấm muối calcium và phosphate nhờ một quá trình gọi là sự
khoáng hóa. Xương có nhiều mạch máu và có hoạt động chuyển hóa mạnh
[12].

Chức năng của xương [12] là:
+ Chống đỡ và bảo vệ cho cơ thể và các tạng.
+ Tích trữ các calcium và phosphate.
Xương là một cấu trúc sống thường xuyên có sự đổi mới và xây dựng
lại trong suốt đời sống của con người hay các động vật. Xương cũng bị ảnh
hưởng bởi các tác động của sự chuyển hóa, của sự dinh dưỡng và của các nội
tiết tố. Sự mất chức năng dẫn đến tình trạng teo, còn sự tăng chức năng làm
xương phì đại với sự tăng khối lượng xương [13].
Thành phần cấu tạo của mô xương gồm: các tế bào, các sợi và chất căn
bản. Trong xương có những hốc tủy chứa tủy, phía ngoài cùng của thân và
đầu xương có một màng liên kết bọc gọi là màng xương.
1.1.1. Chất căn bản
Chất căn bản xương nằm xen kẽ vào khoảng cách giữa các tế bào
xương. Chất căn bản xương gồm hai thành phần chính: chất nền hữu cơ và
những muối vô cơ.


4

Chất nền xương hữu cơ (chiếm 30% trọng lượng xương khô) bao gồm
[12]:
+ Các sợi collagen I (90%).
+ Các proteoglycan giàu chondroitin sulfate, keratan sulfate và
hyaluronic acid.
+ Các protein không là collagen bao gồm osteocalcin, osteopontin
và osteonectin, được tổng hợp bởi các tạo cốt bào và chỉ tham gia vào sự
khoáng hóa xương.
Dưới kính hiển vi quang học, chất căn bản mịn, không có cấu trúc, ưa
thuốc nhuộm acid. Chất căn bản xương tạo thành những lá xương gắn với
nhau. Trong các lá xương có những ổ xương chứa tế bào xương. Từ các ổ

xương tỏa ra những vi quản xương liên hệ với những ổ xương bên cạnh.
Trong vi quản xương có các nhánh của tế bào xương liên hệ với các nhánh
của tế bào xương lân cận [13].
Thành phần vô cơ của xương gồm có: những muối khoáng (chứa
khoảng 70% trọng lượng xương khô, muối calcium, kalium, magnesium, chủ
yếu là muối calcium dưới dạng tinh thể hydroxyapatit tricalcic và hydratcanxi). Ngoài ra còn có muối natrium dưới dạng phosphat, cacbonat hay citrat
[13].
1.1.2. Những sợi
Những sợi trong mô xương chủ yếu là những sợi ossein vùi trong chất
căn bản. Những sợi này giống như sợi collagen của mô liên kết thông thường.
Đó là những sợi có đường kính 5-7nm, có vân ngang, có chu kỳ lặp đi lặp lại
có chiều dài bằng 68nm. Những sợi này nhìn rõ khi mô xương đã bị khử muối
vôi. Các sợi trong mô xương có tác dụng làm giảm các lực cơ học tác động
vào xương [13].


5

1.1.3. Những tế bào
Xương đang tăng trưởng có chứa bốn loại tế bào: tiền tạo cốt bào, tạo
cốt bào, tế bào xương và hủy cốt bào.
1.1.3.1. Tiền tạo cốt bào
Tiền tạo cốt bào hay là những tế bào gốc của tế bào mô xương, là
những tế bào chưa biệt hóa, tồn tại sau khi trẻ ra đời. Những tế bào này có khả
năng phân chia bằng gián phân và sau đó biệt hóa về cấu trúc và chức năng.
Những tiền tạo cốt bào có nhân hình bầu dục hoặc dài, bắt màu nhạt, bào
tương bắt màu acid kém, đôi khi hơi ưa màu base. Những tiền tạo cốt bào
thường thấy trên mặt xương, ở lớp trong màng xương, lớp mặt trong ống
Havers [13].
Các tiền tạo cốt bào tạo ra các tạo cốt bào theo một cơ chế được điều

hòa bởi các yếu tố tăng trưởng và yếu tố phiên mã hiện diện ở lớp trong của
màng ngoài xương và màng trong xương. Các tiền tạo cốt bào tồn tại suốt đời
sau sinh, dưới dạng các tế bào phủ miếng xương; chúng được tái hoạt hóa ở
người trưởng thành khi cần sửa chữa do gãy xương và các loại tổn thương
khác [12].
1.1.3.2. Tạo cốt bào
Là những tế bào đa diện hay lăng trụ, dài 20-30µm, có nhánh nối với
nhau hoặc nối với những tế bào nằm trong tủy xương, những tạo cốt bào
thường xếp thành một hàng trên mặt các bè xương đang hình thành. Nhân tế
bào lớn, hình cầu hay hình bầu dục, thường nằm lệch về phía đối diện với
vùng xương mới đang hình thành, có một đến hai hạt nhân. Bào tương ưa màu
thuốc nhuộm base, vì chứa nhiều RNA, có nhiều glycogen và các enzym.
Lưới nội bào và ti thể phát triển [13].


6

Các sản phẩm đặc hiệu của tạo cốt bào là collagen I, osteocalcin,
osteopontin và sialoprotein của xương. Các tạo cốt bào còn sản xuất được các
yếu tố tăng trưởng, đặc biệt là các thành viên họ protein tạo hình xương –
BMPs (bone morphogenetic proteins) có vai trò cảm ứng sự tạo xương [12].
Ở nơi nào cần có sự tạo xương thì tạo cốt bào xuất hiện. Chúng tạo ra
một cái nền protein và gián tiếp tham gia vào việc làm lắng đọng muối
khoáng vào cái nền ấy. Như vậy chất căn bản xương được tạo ra. Trong quá
trình tạo xương mới, một số tạo cốt bào tự vùi trong chất căn bản do chúng
tạo ra và trở thành cốt bào (tế bào xương chính thức) [13].
1.1.3.3. Tế bào xương
Trong xương đã hoàn toàn được hình thành, tế bào xương là những tế
bào chính và chủ yếu.
Tế bào xương là những tế bào có nhiều nhánh dài. Thân tế bào dài 2030µm, nằm trong các ổ xương, những nhánh của tế bào xương mảnh, nằm

trong các tiểu quản xương. Dưới kính hiển vi quang học, không thể phát hiện
được nơi các nhánh đi vào các tiểu quản. Nhưng dưới kính hiển vi điện tử có
thể nhìn thấy nhánh của tế bào xương đi trong vi quản xương đến tiếp xúc với
nhánh của những tế bào xương bên cạnh. Ở chỗ tiếp xúc của các nhánh,
chúng liên kết với nhau bởi mối liên kết khe.
Trong mỗi ổ xương chỉ có một tế bào xương, nhưng những tế bào
xương không phải là những tế bào đơn độc mà chúng liên hệ với nhau nhờ
những nhánh nằm trong các vi quản. Trong quá trình phát triển của mình, mỗi
tế bào xương chính là một tạo cốt bào biến thành sau khi bị bao vây bởi chất
nền xương. Tế bào xương không còn khả năng sinh sản.
Trong bào tương của tế bào xương có nhiều ribosom, lưới nội bào, bộ
Golgi, những hạt glycogen. Trong bào tương của những tế bào xương đã già


7

thì người ta thấy nhiều lysosom chứa nhiều enzym (cathepsin, phosphatase
acid,…). Những men này có tác dụng tiêu hủy protein của chất căn bản
xương. Nhân tế bào hình trứng, sẫm màu, màng nhân có nhiều lỗ thủng.
Tế bào xương có ảnh hưởng rất rõ ràng đến chất nền của xương. Các tế
bào xương có vai trò tích cực trong việc giải phóng chất calci của nền xương
để đưa vào máu [13].
1.1.3.4. Hủy cốt bào
Các tế bào tiền thân của hủy cốt bào là các mono bào ở tủy xương [12],
các tế bào này theo dòng máu tới mô xương trở thành hủy cốt bào.
Hủy cốt bào có vai trò chính ở sự tái cấu trúc và sự thay mới của mô
xương. Quá trình này bao gồm sự loại bỏ chất nền xương ở một số vị trí (do
hủy cốt bào), sau đó thay thế bằng mô xương mới (do tạo cốt bào) [12].
Hủy cốt bào là những tế bào rất lớn, đường kính 20-100µm, có nhiều
nhân (50-60 nhân). Hủy cốt bào thường xuất hiện ở những vùng xương đang

bị phá hủy, ở trên mặt xương của các khoảng trống Howship trong mô xương.
Các nhân của hủy cốt bào thường hình cầu, ít chất nhiễm sắc. Bào
tương ưa acid, có nhiều lysosom, nhiều không bào lớn chứa mảnh vụn của
chất căn bản. Phía tiếp xúc với chất căn bản của xương, mặt hủy cốt bào có
nhiều vi nhung mao ăn sâu vào chất căn bản [13].
1.1.4. Tủy xương
Tủy xương là mô liên kết nằm trong hốc tủy ở đầu xương dài, ở xương
xốp và cả ở trong ống tủy của thân xương dài. Ở người trưởng thành, nếu
quan sát bằng mắt dễ dàng phân biệt được tủy đỏ và tủy vàng. Tủy đỏ là mô
tủy giàu hồng cầu và các giai đoạn phát triển của dòng hồng cầu, đang hoạt
động tạo máu tích cực. Tủy vàng giàu tế bào mỡ là trạng thái mô tủy ngừng


8

tham gia tạo máu. Khi cơ thể có nhu cầu tạo máu, tủy vàng mau chóng trở
thành tủy đỏ [13].
1.1.5. Màng xương
Màng ngoài xương là một màng liên kết bọc ngoài miếng xương, trừ ở
mặt khớp. Màng xương có hai lớp [12]:
+ Lớp trong có các tạo cốt bào trực tiếp tiếp xúc miếng xương. Lớp
trong là lớp tạo xương (tạo ra xương cốt mạc). Ở người trưởng thành, màng
ngoài xương (lớp trong) có các tế bào mô liên kết ở dạng bất hoạt còn tính
năng tạo xương khi có tổn thương hay gãy xương.
+ Lớp ngoài có nhiều mạch máu và các sợi collagen neo dày (gọi là
sợi Sharpey) chạy cắm vào các lá xương giới hạn ngoài ở miếng xương.
Màng trong xương lót bên trong các khoang xương. Màng trong xương
gồm có các tế bào dẹt và các sợi mô liên kết, phủ mô xương xốp chứa tủy
xương và tiến vào bên trong tất cả các hốc của miếng xương, kể cả ống
Havers [12]. Cũng như màng ngoài xương, màng trong xương cũng có tiềm

năng sinh xương.
1.2.

Phân loại xương
− Theo giải phẫu hình thái xương [13]:
Xương dài, xương ngắn và xương dẹt.
− Theo cách sắp xếp các lá xương của xương Havers [13]:
Xương đặc và xương xốp.
− Theo cấu trúc mô học [13]:
+ Xương lưới (xương nguyên phát): Là loại xương chủ yếu trong

giai đoạn hình thành xương phôi thai.


9

+ Xương lá (xương thứ phát): Là loại xương chủ yếu ở người
trưởng thành.
− Theo nguồn gốc sinh xương [13]:
+ Xương cốt mạc do màng xương tạo ra.
+ Xương Havers do tủy xương tạo ra.
1.3. Các loại xương ghép
1.3.1. Xương ghép tự thân
Ghép xương tự thân là lý tưởng trong nhiều trường hợp, vì xương
được lấy từ chính bệnh nhân [14]. Mô ghép tự thân ít có khả năng bị thải loại.
Xương tự thân có thể được ghép kết hợp với mô ghép đồng loại hoặc mô ghép
dị loài. Xương tự thân có đặc tính tạo xương và cảm ứng xương có thể giúp
chữa lành xương. Tuy nhiên, ghép tự thân sẽ làm kéo dài thêm thời gian phẫu
thuật, thêm vết thương ngoại khoa thứ hai [15], gặp hạn chế khi ghép, đòi hỏi
điều trị đặc biệt, cần sử dụng nhiều phương tiện phẫu thuật [16], phải phẫu

thuật tái tạo sau khi lấy mô và vị trí lấy xương của bệnh nhân thường gặp biến
chứng [14]. Ngoài ra, ở những bệnh nhân có nhiều bệnh đi kèm, việc phẫu
thuật mổ lấy xương và ghép xương sẽ bị hạn chế, xương được lấy có thể bị
tổn thương và không có khả năng lành xương.
Ghép xương tự thân có thể thất bại trong điều trị lâm sàng vì hầu hết
các yếu tố tế bào (tạo xương) không thể sống sót khi cấy ghép [6]. Những hạn
chế khác bao gồm các bệnh nhân lớn tuổi hoặc trẻ em và bệnh nhân bị bệnh
ác tính. Ngoài ra, các biến chứng có thể gặp khi lấy xương tự thân như: hình
thành máu tụ, mất máu, chấn thương thần kinh, hình thành thoát vị, nhiễm
trùng, tổn thương động mạch, tổn thương niệu quản, gãy xương, mất ổn định
vùng chậu, các khuyết tật thẩm mỹ, cấy ghép khối u và đôi khi đau mãn tính
tại vị trí lấy xương [6].


10

1.3.2. Xương ghép đồng loại
Xương ghép đồng loại được lấy từ người và được khử trùng tuyệt đối
trước khi chúng được sử dụng để ghép cho người khác [14]. Ghép xương
đồng loại giúp giảm bớt thời gian phẫu thuật [17], không giới hạn về nguồn
cung cấp, loại bỏ được tỷ lệ bệnh tật do lấy xương, khả năng thẩm mỹ của mô
ghép gần với giải phẫu hơn tại vị trí ghép [16]. Nhược điểm của ghép đồng
loại là không có khả năng loại bỏ được nguy cơ bệnh truyền nhiễm. Các ngân
hàng mô với những kỹ thuật hiện đại và những quy tắc nghiêm ngặt đã giúp
giảm đáng kể nguy cơ này, tuy nhiên vẫn còn tồn tại khả năng gây ra đáp ứng
miễn dịch trên mô ghép. Việc đông lạnh các mô có thể làm giảm được thành
phần kháng nguyên [16].
Sau khi các mô ghép được thu gom, chúng được xử lý thông qua các
phương pháp khác nhau. Với việc xử lý bổ sung này, tuy nhiên, đặc tính sinh
học và cơ học của mô ghép bị làm yếu đi. Mục đích của các bước là để loại bỏ

các thành phần kháng nguyên và giảm lưu trữ đáp ứng miễn dịch khi giữ lại
các đặc điểm sinh học của các mảnh ghép [8].
Nói chung, những mô xương ghép đồng loại có thể được phân thành
các loại tươi, tươi - đông lạnh, đông khô và khử khoáng, tùy thuộc vào quá
trình chuẩn bị [14]. Xương ghép đồng loại tươi hoặc đông lạnh có khả năng
cảm ứng xương và dẫn tạo xương cao nhất. So với xương ghép đồng loại
đông khô, xương ghép đồng loại tươi hay được đông lạnh gây ra đáp ứng
miễn dịch mạnh hơn rất nhiều. Xương ghép được đông khô ít gây ra miễn
dịch nhất nhưng các đặc tính cảm ứng xương, tính chất cơ học, độ bền kém
hơn so với xương ghép đồng loại tươi hoặc được đông lạnh. Mặc dù việc
đông khô làm chết tất cả các tế bào nhưng sự toàn vẹn hóa học của mô ghép
vẫn không bị ảnh hưởng [8].


11

Tuy không có quy tắc chung nhưng mô ghép tươi được dùng chủ yếu
cho sửa chữa xương sụn, cụ thể là ở xương sên trong các ứng dụng bàn chân
và mắt cá chân. Bởi vì mô ghép tươi có nhiều tế bào sụn tồn tại hơn và hỗ trợ
cấu trúc bên dưới sụn lớn hơn, chúng phù hợp hơn khi cả hai cấu trúc xương
và sụn cần phải được thay thế tại cùng một thời điểm. Mô ghép đông lạnh tươi thường được sử dụng ở những nơi cần có độ cứng về cấu trúc. Mặc dù
chúng có thể không cứng như mô ghép tươi nhưng các nhà ngoại khoa sử
dụng mô ghép tươi – đông lạnh dễ dàng hơn. Những mô ghép đồng loại
phong phú nhất là mô ghép đông khô, thường được ghép ở những vị trí có sự
tưới máu tốt để được cung cấp đủ các yếu tố cảm ứng xương tự nhiên. Hiệu
quả ghép xương đông khô tốt hơn so với ghép xương tươi. Xương ghép đồng
loại khử khoáng thường được sử dụng để lấp đầy các khoảng trống xương
[14].
1.3.3. Xương khử khoáng
Xương khử khoáng là xương đặc được khử canxi bằng axit, sau đó

được đông khô, nghiền thành hạt nhỏ hoặc cắt dạng lát mỏng. Phần hữu cơ
còn lại sau khử khoáng có chứa các yếu tố kích thích sự tăng sinh xương như
protein BMPs, collagen typ I và các protein không phải collagen. Nhờ các yếu
tố đó, xương khử khoáng tuy mất toàn bộ cấu trúc nhưng vẫn có tính dẫn
xương và cảm ứng xương [9], [18], [19]. Xương khử khoáng đã được loại bỏ
tính kháng nguyên và không còn khả năng truyền bệnh [6], [9].
1.3.4. Xương ghép dị loài
Mô ghép dị loài xuất phát từ mô không phải của người, thường lấy từ
trâu bò. Do đó, loại mô này có tính kháng nguyên lớn hơn nhiều so với mô
ghép đồng loại. Xương ghép dị loài đòi hỏi phải được xử lý vô trùng nghiêm


12

ngặt hơn, điều này có thể dẫn đến giảm đặc tính cảm ứng xương. Tuy nhiên,
xương ghép dị loài có nguồn cung cấp phong phú, giá thành rẻ và luôn có sẵn,
có quy trình tiệt trùng rộng và hạn sử dụng dài [14].
1.4.

Các phương pháp bảo quản xương ghép
Nguyên tắc bảo quản mô là làm bất hoạt các enzym phân hủy protein

có trong mô để giữ cho mô không bị phân hủy trong thời gian dài. Xương sau
khi được bảo quản, mảnh xương phải đạt 3 yêu cầu: vô trùng, không bị biến
đổi các đặc tính sinh học, chi phí rẻ [20], [21]. Có nhiều phương pháp để bảo
quản mảnh xương ghép nhưng phương pháp bảo quản đông khô và phương
pháp bảo quản lạnh sâu là hai phương pháp được áp dụng phổ biến nhất trong
các ngân hàng mô trên thế giới [11].
1.4.1. Bảo quản lạnh sâu mảnh xương ghép
Bảo quản lạnh là lưu giữ mô ở nhiệt độ thấp, đặc biệt dưới 0°C [22].

Quá trình bảo quản lạnh sâu bắt đầu từ nhiệt độ -40°C [23]. Xương được bảo
quản lạnh ở nhiệt độ -20°C hoặc -70°C, -80°C hoặc -196°C (bảo quản trong
nitơ lỏng) [24]. Cơ chế của phương pháp bảo quản lạnh là hạ thấp nhiệt độ
của mô nhằm gây ức chế tạm thời hoạt tính của các enzym mà không gây biến
tính đáng kể protein của mô.
Mục đích của bảo quản là để ghép lại hoặc tái sử dụng các sản phẩm.
Do đó, điều kiện tối ưu sau khi được bảo quản, các sản phẩm vẫn không bị
mất đi những đặc tính sinh học vốn có của nó. Tuy nhiên, trong quá trình bảo
quản có một số lượng tế bào hoặc mô sẽ bị chết đi do việc hình thành tinh thể
đá trong tế bào, do mất nước, lắng đọng chất hòa tan trong tế bào, do thiếu
nuôi dưỡng.


13

SỰ CHẾT
TẾ BÀO

MẤT NƯỚC, LẮNG ĐỌNG CHẤT HÒA TAN

THIẾU DINH DƯỠNG

TINH THỂ ĐA

Hình 1.1. Cơ chế gây chết tế bào trong bảo quản lạnh.

Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sống của tế bào trong quá
trình bảo quản lạnh như: tính thấm nước của màng tế bào, kích thước tế bào,
giai đoạn chu kỳ của tế bào, nồng độ các chất bảo quản lạnh, phương pháp
làm lạnh, tốc độ làm lạnh, kỹ thuật rã đông, nhiệt độ bảo quản… Trong các

yếu tố đó, chất bảo quản lạnh ảnh hưởng nhiều nhất đến khả năng sống sót
của tế bào và mô sau bảo quản, vì các yếu tố này ảnh hưởng đến hoạt động
của các enzym, các loại protein và tính ổn định màng tế bào.
Thời gian bảo quản phụ thuộc vào nhiệt độ đông lạnh: bảo quản mô từ
nhiệt độ 4°C đến -10°C được 1 tuần, bảo quản mô ở -20°C được 6 tháng, bảo
quản mô từ -35°C đến -45°C được 2 năm [23], bảo quản mô ở -80°C được 5
năm [25], ở nhiệt độ -196°C (bảo quản trong nitơ lỏng): thời gian bảo quản là
vô định.
Ở nhiệt độ bảo quản lạnh lý tưởng sẽ không có sự phân giải protein, sự
phân giải lipid và giảm sự đáp ứng miễn dịch. Ở nhiệt độ -80°C hoàn toàn
không xảy ra hoạt động của các enzym để dẫn đến sự biến tính bên trong
mảnh mô được bảo quản [23].
Chất bảo quản lạnh:


14

Trong quá trình làm lạnh tế bào, đặc biệt ở khoảng -10 oC đến -60oC sẽ
có hiện tượng mất nước tế bào làm cho thể tích tế bào co nhỏ lại. Để ngăn
chặn hiện tượng hình thành băng trong tế bào do tốc độ làm lạnh, trong quá
trình bảo quản có thể sử dụng chất bảo quản lạnh.
Chất bảo quản lạnh sẽ làm giảm nồng độ các chất điện giải trong quá
trình đóng băng và giảm mức độ co rút thẩm thấu. Tế bào sẽ hấp thụ chất bảo
quản lạnh, ngăn cản hiện tượng mất nước trong tế bào và tế bào trở lại thể tích
ban đầu. Khi tế bào trở lại thể tích bình thường, quá trình đông lạnh bắt đầu.
Do cộng thêm chất bảo quản nên có ít nước trong tế bào hơn và ít hình thành
tinh thể đá hơn. Sử dụng các chất bảo quản lạnh (CPAs) là rất quan trọng để
tránh sự hình thành tinh thể đá trong tế bào và hạn chế ảnh hưởng của dung
dịch bảo quản [22].
Có hai nhóm chất bảo quản lạnh [22]:

- Chất bảo quản lạnh thấm qua màng tế bào (khử nước bên trong tế bào):
glycerol (một trong những CPAs được sử dụng hiệu quả hơn và phổ biến hiện
nay), ethylene glycol, methanol, propylene glycol, dimethylacetamide,
dimethylsulfoxide.
- Chất bảo quản lạnh không thấm qua màng tế bào (giúp quá trình khử nước bên
trong tế bào xảy ra nhanh hơn): sucrose, glucose, galactose, trehalose,
polyvinylpyrrolidone, hydroxyethyl starch, polyethylene glycols, dextrans.
Việc dùng thêm các chất bảo quản lạnh không thấm qua màng tế bào có
vai trò rất quan trọng trong giai đoạn rã đông. Khi áp lực thẩm thấu ngoài tế
bào thấp, tế bào sẽ nhanh chóng hấp thụ nước và giải phóng các chất CPAs.
Nhưng vì nước qua màng tế bào nhanh hơn so với các chất CPAs nên lúc này
tế bào có thể bị trương lên. Vì vậy, để giảm hiện tượng trương tế bào cần cho
thêm các chất CPAs không thấm qua màng tế bào vào môi trường. Khi có mặt
các chất CPAs này sẽ làm tăng áp lực thẩm thấu ngoài tế bào, nước sẽ vào tế


15

bào chậm hơn và đủ thời gian để cho các chất CPAs có thể thoát ra khỏi tế
bào để đạt trạng thái cân bằng, tế bào sẽ không bị trương to. Ngoài ra, các
chất CPAs không thấm còn góp phần làm tăng sự thủy tinh hóa của các dung
dịch, làm ổn định protein và màng tế bào, ngăn chặn sự hình thành đá trong tế
bào [22].
Vai trò của tốc độ làm lạnh:

Hình 1.2. Hiện tượng vật lý bên trong tế bào trong quá trình đông lạnh [22].

Ở môi trường đẳng trương (áp lực thẩm thấu khoảng 300 mOsm/kg)
tinh thể đá thường hình thành ở nhiệt độ -5°C đến -15°C. Ở nhiệt độ -5°C đến
-10°C, tinh thể đá thường hình thành ở môi trường ngoài tế bào, trong khi đó

nước trong tế bào không bị đông lại. Sự duy trì nước trong và ngoài tế bào
trong cân bằng hóa học chắc chắn sẽ làm mất nước tế bào. Mức độ mất nước
trong tế bào phụ thuộc rất nhiều vào tốc độ làm lạnh. Ở điểm này, tốc độ làm
lạnh phải chậm, đủ để cho phép sự mất nước tế bào xảy ra, tránh đông lạnh
nước trong tế bào, nhưng đủ nhanh để tránh tiếp xúc với điều kiện áp suất
thẩm thấu tăng sau đó là mất nước. Khi mất nước nghiêm trọng dẫn đến tổn
thương dung dịch bảo quản do sự biến tính của các chất đại phân tử và làm


16

cho tế bào bị co lại mà không hồi phục được. Điều này ảnh hưởng rất nhiều
đến khả năng sống sót của tế bào sau bảo quản. Tại -10°C màng tế bào bắt
đầu thay đổi, nước từ trong tế bào thoát ra khoảng gian bào. Ở khoảng nhiệt
độ từ -10°C đến -30°C nếu tốc độ làm lạnh tế bào diễn ra chậm (theo các
nghiên cứu là khoảng 0,15 - 1,7°C/phút), nước thoát ra khoảng gian bào ngày
càng nhiều do tăng áp lực thẩm thấu, tế bào mất nước rất nặng, dẫn đến kích
thước tế bào giảm đi nhiều và lúc này các tinh thể đá được hình thành ở
khoảng gian bào [22].
Nếu tốc độ làm lạnh tế bào đủ chậm (khoảng 1°C/ phút), tế bào cũng
mất nước nhanh chóng, thể tích tế bào cũng giảm đi nhưng ít hơn. Và để giữ
được thể tích của tế bào cần phải cho thêm các chất bảo quản lạnh [22].
Nếu tốc độ làm lạnh nhanh (5-10°C/phút hoặc hơn), nước bên trong tế
bào không bị mất đi nhanh, nước bị giữ lại trong tế bào, dẫn đến hình thành
các tinh thể đá ở cả trong và ngoài tế bào. Lúc này tế bào vẫn ở trạng thái siêu
lạnh, vì vậy ít bị ảnh hưởng đến thể tích tế bào [22].
Như vậy sự xuất hiện của tổn thương tế bào do lạnh có thể phòng tránh
được bằng việc kiểm soát tốc độ làm lạnh và bằng cách bổ sung các chất bảo
quản lạnh.
Tốc độ rã đông:

Đây cũng là một giai đoạn ảnh hưởng đến khả năng sống sót của tế bào
sau bảo quản. Trong quá trình bảo quản lạnh có hiện tượng hình thành các tinh
thể trong khoảng gian bào, nhưng tế bào vẫn được bảo vệ nhờ các chất bảo
quản. Khi làm ấm tế bào, lúc này các chất bảo quản lạnh đã thoát ra khỏi tế
bào, nếu tốc độ làm ấm tế bào chậm, tế bào có thể bị tổn thương do các tinh thể
đá có thể làm tổn thương màng tế bào. Chính vì vậy, để làm giảm tổn thương tế
bào trong giai đoạn này cần làm tan đông với tốc độ nhanh chóng. Hầu hết các


17

nghiên cứu đều làm tan đông bằng cách đặt mẫu bảo quản ở nhiệt độ phòng
20ºC - 37ºC.
Đối với mô xương, trước khi cấy, ghép mảnh xương phải được chiếu xạ
bằng tia gamma với liều khoảng 25 KGy. Với liều này, tế bào sẽ bị chết về
mặt chức năng, song các protein trong xương vẫn không bị biến đổi, đặc biệt
là một loại protein BMP (bone morphogenetic protein). Chính protein này sẽ
kích thích quá trình tái tạo lại xương ở vùng lân cận của mảnh ghép. Như vậy,
thực chất mô ghép xương là mô ghép chết, trong đó thành phần tế bào hoặc là
bị phá hủy ngay trong quá trình xử lý bảo quản, hoặc là bị hoại tử sau khi
ghép. Tuy nhiên, điều này không ảnh hưởng đến các đặc tính vật lý của mô
ghép (do thành phần chất căn bản quyết định). Các đặc tính này chỉ thay đổi
khi quy trình xử lý tác động lên thành phần chất căn bản (trước khi ghép)
hoặc do chất căn bản bị các tế bào sống tác động lên (sau khi ghép). Vai trò
của một mô ghép xương có thể quy về hai yếu tố: thứ nhất là kích thích sự tạo
thành xương mới xâm nhập và thay thế dần mảnh ghép, thứ hai là tạo ra
khung chịu lực hay phục hồi sự liên tục của một xương bị khuyết trước đó.
Trên thực tế thì mô ghép chết đáp ứng được cả hai yêu cầu về sinh học và vật
lý nói trên.
Để đáp ứng hai yêu cầu trên thì mảnh ghép phải được áp sát trở lại

vùng cung cấp máu của vật chủ, nghĩa là phải hạn chế tối đa hiện tượng tiêu
xương trong quá trình bảo quản, phải cố định mảnh ghép tốt và vững chắc.
Thế nhưng sau khi tách khỏi nguồn cung cấp máu của vật chủ, mảnh xương
dù được bảo quản ở đâu, quá trình tiêu xương cũng xảy ra, nó phụ thuộc vào
thời gian và phương pháp bảo quản, bảo quản xương càng lâu thì nguy cơ tiêu
xương càng nhiều. Như vậy, thời gian bảo quản chắc chắn ảnh hưởng đến đặc
tính của xương. Để giảm hiện tượng tiêu xương, ngoài vai trò của yếu tố về


18

thời gian, còn có vai trò của nhiệt độ bảo quản, chất bảo quản lạnh (CPAs) và
một số yếu tố khác.
Trong các phương pháp thì bảo quản lạnh sâu được đánh giá cao nhất.
Tại hầu hết các trung tâm bảo quản mô trên thế giới cũng như Việt Nam đều
sử dụng nhiệt độ bảo quản từ -75°C đến -85°C (bảo quản bằng máy lạnh cơ
học) vì chi phí ít tốn kém hơn so với bảo quản trong nitơ lỏng (-196°C). Các
đặc tính vật lý, sinh học của xương không bị ảnh hưởng bất lợi nào ở nhiệt độ
-70°C đến -196°C [23], [24]. Sau khi bảo quản xương ở nhiệt độ -80°C năm
năm thì các đặc tính vật lý, sinh học của xương vẫn không thay đổi [23].
1.4.2. Phương pháp bảo quản đông khô
Đông khô là quá trình làm khô dung dịch nước đã được đông lạnh ở
nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ eutecti của dung dịch, dung môi được loại trực tiếp
từ pha rắn không qua pha lỏng dưới áp suất giảm (thường dưới 100 mmHg),
thu được sản phẩm khô [26].
Bảo quản đông khô xương là xương ghép được khử nước trong môi
trường chân không và ở nhiệt độ thấp [10], [27]: từ -36°C đến -64°C, áp suất
0,04 - 0,06 mbar, với thời gian 2 giờ đối với xương xốp và 24 - 48 giờ đối với
xương đặc [27]. Sau khi đông khô, lượng nước còn lại trong xương không quá
5% trọng lượng nếu đo bằng phương pháp cân và 8% nếu đo bằng cộng

hưởng từ hạt nhân [21]. Phương pháp đông khô không phải là một cách thức
tiệt khuẩn. Do đó, chúng thường được phối hợp với phương pháp tiệt trùng
bằng tia xạ hoặc oxide ethylene. Sự tiệt trùng bằng tia xạ đối với xương đã
khử nước được đánh giá ít hiệu quả hơn so với xương vẫn còn nước [10].
Phương pháp bảo quản ảnh hưởng đến các đặc tính vật lý, sinh học của
mảnh xương đồng loại được cấy ghép [28]. Hiệu quả của việc đông khô
những mảnh xương ghép được giới hạn bởi sự có mặt của các tế bào và sự


19

thay đổi miễn dịch của mảnh xương hiến [27]. Sau khi được đông khô, xương
không còn các tế bào sống nên tính kháng nguyên giảm đáng kể, cấu trúc của
xương tạo điều kiện cho xương mới hình thành. Tính kháng nguyên của
xương đồng loại bảo quản theo phương pháp đông khô giảm nhưng không
mất hẳn và có thể gây ra đáp ứng miễn dịch dịch thể và miễn dịch qua trung
gian tế bào [10]. Trong quá trình đông khô xương đồng loại, xương được rửa
sạch tủy xương và máu, nhằm ngăn ngừa sự truyền bệnh từ mảnh xương ghép
thông qua thành phần của tủy xương [29]. Ở người, xương đồng loại đông
khô có thể dẫn đến việc tạo thành các kháng thể kháng HLA (human
leucocyte antigen), nhưng điều này không ảnh hưởng gì đến kết quả trên lâm
sàng [10].
Khi phân tích phương pháp bảo quản lạnh và những ảnh hưởng của nó
đến tính phù hợp sinh học của xương, quá trình này liên quan đến việc hình
thành các tinh thể đá và sự thay đổi chuyển hóa thứ cấp. Nhiệt độ bảo quản
cũng ảnh hưởng hiệu quả bảo quản mô. Để ngừng hoàn toàn hoạt động của tế
bào và ổn định sự hình thành tinh thể đá, mô cần phải được bảo quản ở nhiệt
độ -196ºC. Với nhiệt độ cao hơn, các hoạt động chuyển hóa trong tế bào vẫn
xảy ra ở mức độ cực kỳ nhỏ, dần dần sẽ gây ra sự chết tế bào. Phương pháp
đông khô đã giúp mô được khử nước đạt độ ẩm mong muốn dưới 5% và tránh

được việc bảo quản ở nhiệt độ thấp trong thời gian dài, giảm thiểu biến dạng
mô và bảo quản tốt hơn các thành phần sinh hóa của mô [27].
Về lý thuyết, mảnh ghép được bảo quản theo phương pháp đông khô có
thể giữ ở nhiệt độ thường lâu dài, nhưng trong thực tế lâm sàng thời hạn sử
dụng thường chỉ quy định là 5 năm. Xương đồng loại bảo quản bằng phương
pháp đông khô được sử dụng ngày càng phổ biến do dễ vận chuyển đi các
nơi, dễ bảo quản và có tính an toàn cao [10].


20

Giai đoạn đầu tiên của phương pháp đông khô được mô tả bởi Flewett
và cộng sự (1955), từ đó nó mở đường cho việc sản xuất những mô xương
ghép [30]. Theo Berkin R.C. và cộng sự (1957), việc ứng dụng phương pháp
đông khô đã mang lại những hiệu quả lâm sàng trong thời gian ngắn, việc sử
dụng thuận tiện và dễ dàng, đồng thời cũng rút ngắn được thời gian phẫu
thuật từ việc sử dụng xương đông khô, điều này chứng minh cho phương
pháp đông khô được ứng dụng ngày càng rộng rãi [30].
Nguyên lý của phương pháp đông khô: nước rất cần cho sự sống của tế
bào và sinh vật. Mọi hoạt động chuyển hóa trong tế bào luôn cần có nước.
Khi thiếu nước, sự sống sẽ ngưng lại. Như vậy, để ổn định các sản phẩm bảo
quản không bị thay đổi cần phải giảm bớt lượng nước có trong các sản phẩm
được bảo quản [21]. Tế bào hoặc mọi sản phẩm đã được đông khô, ngừng
hoạt động, cần phải cung cấp nước khi muốn phục hồi lại trạng thái ban đầu.
Khi đặt mô được đông khô vào môi trường đẳng trương, lập tức nước thẩm
thấu vào trong mô, tế bào để phục hồi lại trạng thái ban đầu. Sau khi đông
khô, khi muốn ghép trở lại chỉ cần thả mảnh xương vào nước muối sinh lý
trong 30 phút đến 1 giờ, lập tức miếng xương có thể trở lại nguyên dạng ban
đầu kể cả màu sắc cũng như các đặc tính của xương. Phương pháp đông khô
chỉ áp dụng được cho những mảnh xương có kích thước nhỏ [10], [21].

Ngày nay, các nhà ngoại khoa sử dụng xương đông khô để ghép rất phổ
biến. Phương pháp này giúp bệnh nhân tránh được thêm đường mổ xẻ phẫu
thuật, thời gian phẫu thuật ngắn lại, lựa chọn được vật liệu ghép: xương đặc
hay xương xốp, xương đông khô luôn có sẵn phong phú. Bằng chứng thực
nghiệm rằng xương ghép đồng loại đông khô chậm lành hơn xương ghép tự
thân, điều này không được đánh giá về lâm sàng cho đến nay. Đồng thời
không có bằng chứng về lâm sàng của đáp ứng miễn dịch không thuận lợi.
Được kiểm soát tại trung tâm, đạt tiêu chuẩn về vi sinh vật, bảo quản được ở


21

nhiệt độ phòng trong thời gian dài, dễ vận chuyển là những thuận lợi có giá trị
của xương đồng loại đông khô đáp ứng nhu cầu phẫu thuật trong quân đội
[31]. Xương ghép đồng loại đông khô được rửa 2 lần kháng sinh, đông lạnh ở
-70ºC qua đêm, và sau đó được làm khô đến khi lượng nước còn khoảng 5%
trọng lượng. Xương ghép đồng loại đông khô cảm ứng xương kém hơn và yếu
hơn so với xương được đông lạnh, ít gây đáp ứng miễn dịch nhất. Virus HIV
không lây truyền được ở xương ghép đông khô [6].
Tuy nhiên, quy trình đông khô lại có những đòi hỏi cao về trang thiết
bị, thời gian và nhân viên có kỹ thuật, không thể thực hiện được ở những bệnh
viện mức độ trung bình [31]. Việc khử nước ở xương đông khô có thể gây ra
những đường nứt gãy vi thể và đại thể theo chiều dọc của xương [6]. Cho nên
phương pháp bảo quản đông khô làm cho độ cứng của xương ghép giảm đi
đáng kể [6], [24], [32], có thể giảm đến 50% [6].
Phương pháp đông khô có ưu điểm cho phép lưu giữ xương lâu dài ở
điều kiện nhiệt độ thường nhưng nó không có hiệu lực tiệt trùng, kể cả virus
HIV. Cho nên, việc diệt khuẩn bằng tia xạ sau đóng gói là rất cần thiết. Diệt
khuẩn bằng tia xạ có thể thực hiện bằng tia gamma của Cobalt 60. Sức đâm
xuyên của tia gamma là rất lớn. Khả năng đâm xuyên của tia beta nhỏ hơn vài

centimet. Các tác động về mặt sinh học của hai loại tia này đối với mảnh
xương ghép là giống nhau. Liều diệt khuẩn hiệu quả phụ thuộc vào số lượng
vi khuẩn nhiễm trong mảnh ghép và sức đề kháng của vi khuẩn đối với tác
nhân diệt khuẩn. Người ta coi liều diệt khuẩn bằng tia xạ trong công nghiệp
thương mại là 25 Kilogray cũng bảo đảm một vùng an toàn cho mảnh ghép
ngay cả đối với các vi khuẩn có sức đề kháng mạnh nhất [10].


22

1.5.

Sinh học mô ghép xương
Mô ghép xương tự thân, đồng loại hay dị loại, xương đặc hay xương

xốp đều bị chuyển hoá trong một chuỗi các quá trình sinh học có những đặc
điểm chung và những điểm khác biệt [4].
Các hoạt động tạo xương, cảm ứng xương, dẫn tạo xương của xương
ghép xảy ra tại vị trí ghép và kích thích sự lành xương [9]. Trong sự tái sinh
xương, đây là ba đặc tính thiết yếu và xuyên suốt quá trình, cuối cùng mới
xảy ra sự kết nối hòa nhập giữa xương ghép và xương chủ [6]. Chỉ duy nhất
xương ghép tự thân mới có đầy đủ 4 đặc tính này [8]. Vì vậy, xương tự thân
luôn là tiêu chuẩn vàng trong ghép xương.
Tính tạo xương:
Đặc tính tạo xương là sự hình thành xương ban đầu bởi các tế bào sống
được ghép. Đặc tính này chỉ có ở xương ghép tự thân [6], [8], [33]. Những tế
bào gốc xương có trên mảnh xương ghép vẫn còn sống trong quá trình cấy
ghép, được kích hoạt bởi protein tạo xương, sẽ phân chia và biệt hóa thành
các tạo cốt bào [8], [33]. Trong ghép xương tự thân, các bè xương xốp cùng
các tạo cốt bào trở thành yếu tố kích thích cho sự tái sinh xương. Tủy xương

có chứa các protein tạo xương và các tế bào có tiềm năng tạo xương, cùng với
sự cung cấp máu tại chỗ, sẽ kích thích xảy ra sự tạo xương [34].
Tính cảm ứng xương:
Sự hấp thụ chất khoáng bởi các hủy cốt bào hoặc khử khoáng bằng axit
sẽ gây ra sự cảm ứng xương. Mặt khác, sự cảm ứng xương còn là sự kích
thích và hoạt hóa của các tế bào gốc trung mô của người nhận từ mô xung
quanh mảnh xương ghép biệt hóa thành các tế bào sụn và các tạo cốt bào. Quá
trình này được kích hoạt bởi nhiều thụ thể bên trong và bên ngoài tế bào, quan
trọng nhất là các protein tạo xương BMPs (Bone Morphogenetic Proteins) 2,
4, 7 [8], [35], [36].


23

Tính dẫn tạo xương:
Xương ghép sẽ đóng vai trò như một khung sườn cấu trúc (cả về mặt
đại thể và vi thể) để hỗ trợ các thành phần tế bào (như tế bào gốc trung mô,
tạo cốt bào, hủy cốt bào, mạch máu) di cư vào bên trong khung sườn, gắn kết,
phát triển và phân chia, dẫn đến hình thành xương mới [33], [36].
Tính hòa nhập xương:
Đó là sự gắn kết bề mặt giữa mô xương người nhận với vật liệu ghép
[6], [8].
Các phản ứng liền xương bao gồm đáp ứng viêm đối với vết thương
ngoại khoa, đáp ứng miễn dịch đào thải mảnh ghép, sự tăng sinh, biệt hóa và
di cư của các tế bào tương ứng đến vị trí ghép. Ngoài ra, còn có sự tái phân bố
mạch máu ở vùng ghép mô và sự hợp nhất ở bề mặt tiếp xúc giữa xương ghép
và xương chủ cũng góp phần làm lành xương và sát nhập xương ghép vào
xương chủ [9], [37].
Mô ghép xương đồng loại là nguồn kháng nguyên tiềm năng có khả
năng kích thích tế bào lympho T phản ứng dẫn đến ghép thất bại hoặc thất bại

trong hợp nhất mô ghép với xương chủ, phản ứng này có thể được chi phối
bởi việc chuẩn bị mô ghép [38]. Tỷ lệ thành công trên lâm sàng cho ghép mô
xương đồng loại thay đổi từ 65% đến 90%, chứng tỏ có giới hạn trong sự liền
xương [39]. Thất bại trong ghép mô đồng loại thường xảy ra trong 2-3 năm
đầu sau ghép, thường do nhiễm trùng, gãy mỏi, sự sinh xương mới xảy ra rất
chậm chạp, không liền hoặc chậm liền xương nơi tiếp giáp giữa xương chủ và
mảnh xương ghép. Thất bại muộn khi ghép xương đồng loại liên quan đến
hỏng khớp chỉnh hình, dây chằng không ổn định, viêm thoái hóa khớp [40].
Trong một số nghiên cứu, sinh học của mô ghép xương liên quan đến
phương pháp bảo quản và mức độ khác biệt về gen giữa người cho và người
nhận [41], [42]. Xương ghép đồng loại tươi liên quan nhiều nhất với các đáp


24

ứng miễn dịch dịch thể và đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào, các đáp
ứng miễn dịch này có thể được giảm bằng bảo quản lạnh sâu ở -80ºC hoặc
thậm chí giảm rất nhiều sau bảo quản đông khô [43]. Nói chung, mô ghép
được bảo quản lạnh sâu hoặc xương đồng loại chỉ có sự khác biệt nhỏ về
tương hợp mô thì khả năng sát nhập mô ghép vào xương chủ hầu như thành
công [9].
Xương ghép đồng loại tươi gây đáp ứng miễn dịch nhiều hơn xương
ghép đồng loại được bảo quản lạnh sâu [43], [44], xương đồng loại đông khô
ít gây ra đáp ứng miễn dịch và có ít kháng nguyên nhất [43]. Tuy nhiên, để
quyết định một vật liệu xương ghép là hiệu quả nhất, cần phải đánh giá không
chỉ về đáp ứng miễn dịch của người nhận đối với mô ghép mà còn đánh giá về
mặt mô học và cơ chế sinh học của mô ghép [9].
Xương đồng loại cũng như các mô đồng loại khác đều kích thích đáp
ứng miễn dịch. Cơ thể người nhận sẽ phản ứng lại mảnh mô ghép, đầu tiên là
sự thâm nhiễm các tế bào lympho của hệ miễn dịch vào mảnh xương ghép,

sau đó có sự thâm nhiễm của đại thực bào và bạch cầu đa nhân trung tính [1],
[45], [46]. Các tế bào lympho T, lympho B có các thụ thể kháng nguyên đặc
trưng để nhận diện các kháng nguyên MHC (Major Histocompatibility
Complex) trên bề mặt tế bào có trong mô xương ghép. Các kháng nguyên
MHC này sẽ kích thích các tế bào lympho T hoạt động, tiếp tục phân chia
thành các tế bào TCD4+ (tế bào T hỗ trợ) và TCD8+ (tế bào T gây độc tế bào,
ức chế tế bào), các tế bào này tham gia nhận diện kháng nguyên [35], [47],
[48]. Sự nhận diện này kích hoạt tế bào T tiết cytokine, sau đó kích thích hoạt
động hủy cốt bào [1], [35]. Điều này dẫn đến tái hấp thu quá mức và không
liền xương hoặc chậm liền xương nơi tiếp giáp giữa mảnh xương ghép với mô
xương chủ [35].


25

CHƯƠNG 2:
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1.

Địa điểm nghiên cứu
Nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành tại Labo bảo quản mô của Bộ

môn Mô-Phôi trường Đại học Y Hà Nội.
2.2.

Đối tượng nghiên cứu

2.2.1. Động vật thực nghiệm
Động vật thí nghiệm là 35 con chuột cống trắng, khỏe mạnh, trọng
lượng 200 đến 300 gram, từ 2 đến 4 tháng tuổi, được nuôi dưỡng mỗi con một

chuồng, trong cùng một chế độ ăn uống.
2.2.2. Vật liệu thực nghiệm
Xương xốp chuột lấy từ đầu xương dài của 10 con chuột cống trong số
35 con chuột ở trên, rồi tạo thành các mẫu xương (40 mẫu) hình viên bi có
đường kính 3mm. Các mẫu đồng nhất về kích thước, chủng loại.
Sau đó lấy 15 viên bi xương đem bảo quản theo phương pháp đông khô
và 15 viên bi xương đem bảo quản lạnh ở -75°C ba tháng, 10 viên bi xương
còn lại để tươi.
Các viên bi xương được bảo quản đông khô và bảo quản lạnh ở -75°C
ba tháng được tiệt khuẩn bằng tia gamma nguồn từ Cobalt 60 liều 25 KGy
(Kilo Gray).