Objective To explore if chemokine (C-C motif) ligand 5 (CCL5) delivery could recruit annulus fibrosus (AF) cells to the injury sites and facilitate the repair of ruptured AF. Design The effects of CCL5 on bovine AF cells in vitro were tested by transwell assay and quantitative real-time polymerase chain reaction. Fibrin gel containing CCL5 was used to treat annulotomized bovine caudal discs cultured under dynamic loading conditions. After 14 days of loading, the samples were collected for histological examination. A pilot animal study was performed using sheep cervical discs to investigate the effect of fibrin gel encapsulated with CCL5 for the treatment of ruptured AF. After 14 weeks, the animals were sacrificed, and the discs were scanned with magnetic resonance imaging before histopathological examination. Results CCL5 showed a chemotactic effect on AF cells in a dose-dependent manner. AF cells cultured with CCL5 in vitro did not show any change of the gene expression of CCL5 receptors, catabolic and proinflammatory markers. In vitro release study showed that CCL5 exhibited sustained release from the fibrin gel into the culture media; however, in the organ culture study CCL5 did not stimulate homing of AF cells toward the defect sites. The pilot animal study did not show any repair effect of CCL5. Conclusions CCL5 has a chemotactic effect on AF cells in vitro, but no ex vivo or in vivo regenerative effect when delivered within fibrin gel. Further study with a stronger chemotactic agent and/or an alternate biomaterial that is more conductive of cell migration is warranted.

中文翻译：

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CCL5释放纤维蛋白凝胶对椎间盘再生的作用。

目的探讨趋化因子（CC基序）配体5（CCL5）的传递是否能将纤维环（AF）细胞募集到损伤部位，并促进AF破裂的修复。设计通过transwell测定法和定量实时聚合酶链反应测试了CCL5对牛AF细胞的体外作用。含有CCL5的纤维蛋白凝胶用于处理在动态负荷条件下培养的经肛门切开的牛尾椎间盘。加载14天后，收集样品用于组织学检查。使用绵羊颈椎间盘进行了一项先导动物研究，以研究用CCL5包裹的纤维蛋白凝胶对破裂性AF的治疗作用。14周后，处死动物，并在进行组织病理学检查之前用磁共振成像扫描椎间盘。结果CCL5对AF细胞具有趋化作用，且呈剂量依赖性。用CCL5体外培养的AF细胞未显示CCL5受体，分解代谢和促炎性标志物的基因表达有任何变化。体外释放研究表明，CCL5表现出从纤维蛋白凝胶向培养基的持续释放。但是，在器官培养研究中，CCL5不会刺激AF细胞向缺损部位归巢。试验动物研究没有显示出CCL5的任何修复作用。结论CCL5在体外对AF细胞具有趋化作用，但在纤维蛋白凝胶中递送时无离体或体内再生作用。值得进一步研究，以更强的趋化剂和/或替代的生物材料来引导细胞迁移。用CCL5体外培养的AF细胞未显示CCL5受体，分解代谢和促炎性标志物的基因表达有任何变化。体外释放研究表明，CCL5表现出从纤维蛋白凝胶向培养基的持续释放。但是，在器官培养研究中，CCL5不会刺激AF细胞向缺损部位归巢。试验动物研究没有显示出CCL5的任何修复作用。结论CCL5在体外对AF细胞具有趋化作用，但在纤维蛋白凝胶中递送时无离体或体内再生作用。值得进一步研究，以更强的趋化剂和/或替代的生物材料来引导细胞迁移。用CCL5体外培养的AF细胞未显示CCL5受体，分解代谢和促炎性标志物的基因表达有任何变化。体外释放研究表明，CCL5表现出从纤维蛋白凝胶向培养基的持续释放。但是，在器官培养研究中，CCL5不会刺激AF细胞向缺损部位归巢。试验动物研究没有显示出CCL5的任何修复作用。结论CCL5在体外对AF细胞具有趋化作用，但在纤维蛋白凝胶中递送时无离体或体内再生作用。值得进一步研究，以更强的趋化剂和/或替代的生物材料来引导细胞迁移。体外释放研究表明，CCL5表现出从纤维蛋白凝胶向培养基的持续释放。但是，在器官培养研究中，CCL5不会刺激AF细胞向缺损部位归巢。试验动物研究没有显示出CCL5的任何修复作用。结论CCL5在体外对AF细胞具有趋化作用，但在纤维蛋白凝胶中递送时无离体或体内再生作用。值得进一步研究，以更强的趋化剂和/或替代的生物材料来引导细胞迁移。体外释放研究表明，CCL5表现出从纤维蛋白凝胶向培养基的持续释放。但是，在器官培养研究中，CCL5不会刺激AF细胞向缺损部位归巢。试验动物研究没有显示出CCL5的任何修复作用。结论CCL5在体外对AF细胞具有趋化作用，但在纤维蛋白凝胶中递送时无离体或体内再生作用。值得进一步研究，以更强的趋化剂和/或替代的生物材料来引导细胞迁移。但在纤维蛋白凝胶中递送时，无离体或体内再生作用。值得进一步研究，以更强的趋化剂和/或替代的生物材料来引导细胞迁移。但在纤维蛋白凝胶中递送时，无离体或体内再生作用。值得进一步研究，以更强的趋化剂和/或替代的生物材料来引导细胞迁移。