以带血管蒂筋膜瓣与人脐带间充质干细胞和重组人骨形成蛋白2构建活性组织工程骨

背景：构建的组织工程骨块植入体内后的存活是骨组织工程面临的一个重大课题,临床上尤其缺少可行性强、可以不经体外长时间构建及预血管化而可一期应用的组织工程骨。目的：探讨以带血管蒂的筋膜瓣作为膜包裹材料、以人脐带间充质干细胞作为种子细胞,以β-磷酸三钙生物陶瓷作为支架材构建组织工程骨的可行性及加入重组人骨形成蛋白2作为细胞活性因子、Ⅰ型胶原作为细胞活性因子缓释材料后成骨能力的变化。方法：Wistar大鼠左侧L1～6背部带血管蒂的筋膜瓣包绕由β-磷酸三钙生物陶瓷、人脐带间充质干细胞、重组人骨形成蛋白2、Ⅰ型胶原构建的组织工程骨作为实验侧,右侧带血管蒂的筋膜瓣包绕接种了人脐带间充质干细胞的β-磷酸三钙生物陶瓷作为对照侧。结果与结论：大鼠实验侧4周时幼稚骨组织连接形成原始层板骨样结构,形成的原始骨组织钙化程度低。8周时,大鼠两侧骨组织均基本成熟。成骨细胞位于骨陷窝中,周围有大量骨基质呈淡紫色,局部可见Ⅰ型胶原存在,有骨髓腔结构出现,但实验侧骨组织成熟度明显高于对照侧。实验侧骨组织哈夫氏小管清晰可见,形成多个骨化中心,骨小梁、骨岛遍布其中,可见成熟板层骨、立方状排列整齐的活性成骨细胞。8周时实验侧骨小梁成熟度高、典型、清晰可见,对照侧骨小梁成熟度稍差。但2组植入物的新骨形成面积接近。提示以带血管蒂的筋膜瓣作为膜包裹材料构建组织工程骨时,重组人骨形成蛋白2及缓释剂Ⅰ型胶原可促进其骨成熟度。     

聚左旋乳酸多孔支架材料复合人脐带间充质干细胞的异位成骨

背景：聚左旋乳酸材料有良好的支撑作用,具有三维模板作用,为细胞黏附、增殖和分化提供场所。目的：以人脐带间充质干细胞作为种子细胞、多孔聚左旋乳酸作为支架材料构建组织工程化骨异位成骨的可行性及效果。方法：制备聚左旋乳酸多孔支架材料。用酶消化法分离培养人脐带间充质干细胞,传代培养、鉴定及诱导成骨,ALP染色检测骨向分化。将人脐带间充质干细胞与聚左旋乳酸材料复合培养,MTT及扫描电镜检测细胞增殖和细胞材料复合情况,应用矿化诱导7d的细胞材料复合物植入兔大腿肌袋模型观察组织工程骨的异位成骨能力。4周后应用组织学观察新骨的形成情况。结果与结论：与聚左旋乳酸多孔支架材料复合的人脐带间充质干细胞生长良好,细胞增殖未受影响,扫描电镜示细胞在支架材料上吸附、生长良好。体外对人脐带间充质干细胞骨向诱导后ALP染色阳性。矿化诱导的人脐带间充质干细胞复合聚左旋乳酸材料植入动物4周时,形成明显的块状组织,质地坚硬。组织学检查见新形成的组织有成骨细胞及其周围有血管长入。提示聚左旋乳酸多孔材料对种子细胞人脐带间充质干细胞的增殖无影响;人脐带间充质干细胞细胞与聚左旋乳酸多孔材料复合体可在异位形成骨组织。     

聚左旋乳酸多孔支架材料复合人脐带间充质干细胞的异位成骨

背景:聚左旋乳酸材料有良好的支撑作用,具有三维模板作用,为细胞黏附、增殖和分化提供场所。目的:以人脐带间充质干细胞作为种子细胞、多孔聚左旋乳酸作为支架材料构建组织工程化骨异位成骨的可行性及效果。方法:制备聚左旋乳酸多孔支架材料。用酶消化法分离培养人脐带间充质干细胞,传代培养、鉴定及诱导成骨,ALP染色检测骨向分化。将人脐带间充质干细胞与聚左旋乳酸材料复合培养,MTT及扫描电镜检测细胞增殖和细胞材料复合情况,应用矿化诱导7d的细胞材料复合物植入兔大腿肌袋模型观察组织工程骨的异位成骨能力。4周后应用组织学观察新骨的形成情况。结果与结论:与聚左旋乳酸多孔支架材料复合的人脐带间充质干细胞生长良好,细胞增殖未受影响,扫描电镜示细胞在支架材料上吸附、生长良好。体外对人脐带间充质干细胞骨向诱导后ALP染色阳性。矿化诱导的人脐带间充质干细胞复合聚左旋乳酸材料植入动物4周时,形成明显的块状组织,质地坚硬。组织学检查见新形成的组织有成骨细胞及其周围有血管长入。提示聚左旋乳酸多孔材料对种子细胞人脐带间充质干细胞的增殖无影响;人脐带间充质干细胞细胞与聚左旋乳酸多孔材料复合体可在异位形成骨组织。     

人脐带间充质干细胞诱导成骨及治疗骨缺损

背景:人脐带间充质干细胞在成骨及组织器官修复方面具有更强的扩增能力及低免疫原性,其成集落生长潜能及成骨时间早于骨髓等其他来源间充质干细胞.目的:观察脐带间充质干细胞诱导成骨及移植治疗骨缺损的临床效果.方法:应用组织块贴壁法提取人脐带间充质干细胞,体外行成骨诱导并通过光镜观察、茜素红染色、碱性磷酸酶染色、Ⅰ型胶原的表达等证实其体外成骨能力;对临床骨缺损病例行人脐带间充质干细胞移植,移植后定期复查骨缺损部骨痂生长状况. 结果与结论:体外诱导证实人脐带间充质干细胞具有明确的成骨作用.骨缺损患者在人脐带源间充质干细胞移植后2个月X射线见左股骨髁上骨折部位骨块间隙模糊,骨折外周形成明显的骨痂,骨折断端相连,断端骨折线依然存在;移植后3个月见骨痂间已经形成明显骨性连接.证实脐带间充质干细胞具有体外诱导成骨及体内移植修复骨缺损作用.     

人脐带间充质干细胞诱导成骨及治疗骨缺损

背景：人脐带间充质干细胞在成骨及组织器官修复方面具有更强的扩增能力及低免疫原性,其成集落生长潜能及成骨时间早于骨髓等其他来源间充质干细胞。目的：观察脐带间充质干细胞诱导成骨及移植治疗骨缺损的临床效果。方法：应用组织块贴壁法提取人脐带间充质干细胞,体外行成骨诱导并通过光镜观察、茜素红染色、碱性磷酸酶染色、Ⅰ型胶原的表达等证实其体外成骨能力;对临床骨缺损病例行人脐带间充质干细胞移植,移植后定期复查骨缺损部骨痂生长状况。结果与结论：体外诱导证实人脐带间充质干细胞具有明确的成骨作用。骨缺损患者在人脐带源间充质干细胞移植后2个月X射线见左股骨髁上骨折部位骨块间隙模糊,骨折外周形成明显的骨痂,骨折断端相连,断端骨折线依然存在;移植后3个月见骨痂间已经形成明显骨性连接。证实脐带间充质干细胞具有体外诱导成骨及体内移植修复骨缺损作用。     

筋膜包裹的骨髓间充质干细胞/聚己内酯复合体血管化组织工程骨修复比格犬骨缺损

背景:骨组织工程技术的材料,细胞复合物已能在肌肉、皮下等异位组织内成骨,或是在小型哺乳动物的骨缺损处修复成骨,但这与临床的实际仍有较大差距,骨组织工程技术能否修复大型哺乳动物大范围的骨缺损,以及如何促进组织工程骨的体内再血管化进程还不明确.目的:观察应用比格犬带血管蒂深筋膜瓣及组织工程骨在体内的成骨情况. 方法:分离培养比格犬骨髓间充质干细胞,将骨髓间充质干细胞以自然沉淀法进行组织构建,接种于聚己内酯材料上,与支架材料复合.在比格犬左足胫骨中段制作骨-骨膜缺损模型,植入以筋膜包裹的骨髓间充质干细胞,聚己内醑复合体作为实验组;右足制作胫骨中段骨一骨膜缺损模型后,植入骨髓间充质干细胞,聚己内酯复合体:另取2只犬制作骨-骨膜缺损模型不植入任何材料作为空白对照.术后进行大体、X射线片、组织学、磁共振灌注成像观察骨模具上成骨细胞生长与血管化情况.结果与结论:空白对照组无新骨生成,无血管长入,最后缺损由纤维瘢痕组织填充;对照组8～16周骨缺损逐渐被骨样组织填充,可见较多的骨痂,骨痂向移植物长入,断端连接不完全,髓腔硬化.实验组成骨过程及速度明显优于对照组,术后6周骨痂量较多,术后8周支架材料已完全降解,术后12周骨缺损完全修复,可见大量松质骨形成,新骨髓腔较通畅,骨皮质连续较牢靠,所形成的血管在数量、孔径和发布上均明显优于对照组.提示组织工程骨有较强、较快修复大动物大段负重骨缺损的能力,而带蒂的筋膜瓣则通过促进其再血管化而使其这种能力得到更好的发挥.     

带蒂筋膜瓣促非细胞型组织工程化骨血管化及其成骨的组织学变化

背景:目前关于带蒂筋膜瓣促组织工程骨成骨是否以早期促血管化为核心的成骨修复方式的对比研究还缺少相关报道。目的:通过带蒂筋膜瓣在修复骨缺损各时间段中促非细胞型组织工程化骨血管化及其对成骨作用影响组织学观察,论证带蒂筋膜瓣具有较好的促血管化作用及促成骨能力。方法:制作兔尺骨长段骨-骨膜完全缺损模型及带蒂筋膜瓣,随机分为单纯植入组、无蒂膜瓣包裹组、血管内皮生长因子组、膜瓣包裹组4组,分别于骨缺损处植入相应材料。结果与结论:组织学显示,在各时间点无论新生血管数量,还是新生骨小梁质与量,膜瓣包裹组均明显优其他3组。血管再生面积和新生骨小梁面积测定显示,第4周血管内皮生长因子组、膜瓣包裹组明显多于单纯植入组、无蒂膜瓣包裹组(P<0.05);植入后第8,12,16周膜瓣包裹组骨修复区血管再生面积及对应的再生骨小梁面积明显多于其他3组(P<0.05)。提示带蒂筋膜瓣具有显著促非细胞型组织工程化骨血管化作用,血管化增强有利于成骨作用,且可有效提高成骨质和量、缩短骨修复时间。     

成骨诱导人脐带间充质干细胞与纳米羟基磷灰石/聚酰胺66支架材料的生物相容性

背景:纳米羟基磷灰石/聚酰胺66材料有利于成骨细胞的长入和新生骨的形成、且抗弯强度、抗压强度等各项参数与正常骨组织的力学性能相接近,能满足实验动物硬组织修复的要求.目的:分析成骨诱导后人脐带间充质干细胞与纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合支架的生物相容性.方法:体外培养人脐带间充质干细胞,纯化增殖,成骨诱导.取成骨诱导后的第3代人脐带间充质干细胞接种于纳米羟基磷灰石/聚酰胺66支架材料上,观察细胞的生长、增殖情况及材料细胞毒性.结果与结论:成骨诱导后人脐带间充质干细胞在复合支架上生长分化良好,增殖活性不受材料影响.成骨诱导14 d内,可见碱性磷酸酶活性随着培养时间延长而逐渐增高.MTT法检测细胞无毒性.扫描电镜观察,1 d后可见细胞在支架表面附着生长;7 d后可见细胞在材料上生长良好,材料空隙有大量充填.说明纳米羟基磷灰石/聚酰胺66支架可作为骨组织工程中人脐带间充质干细胞的细胞载体,具有良好的生物相容性,能满足骨组织工程的需要.     

筋膜瓣包裹组织工程骨修复兔大段骨缺损的动态变化

背景:组织工程骨的血管化是构建过程中的关键环节.目的:动态观察带蒂筋膜瓣包裹组织工程骨的血管化过程,以及其修复大段骨缺损的一般规律.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2005-10/2006--04在南方医科大学南方医院创伤骨科实验室完成.材料:6月龄健康新西兰大白兔12只双侧髂骨抽取骨髓分离骨髓基质干细胞诱导分化成骨细胞.圆柱状(3×15)mm多孔β-磷酸三钙为法国贝奥路公司产品.方法:将成骨细胞与β-磷酸三钙复合培养7 d后细胞量达到1×109 L-1为组织工程骨,实验组兔左侧前肢内侧剥离带蒂筋膜瓣(2×1.5)cm包裹圆柱状组织工程骨植入1.5锄桡骨缺损处,对照组于同一只兔右侧桡骨1.5 cm骨缺损处植入未包裹组织工程骨.主要观察指标:植入后2,4,6,8,12周进行大体观察、组织学、放射学、骨密度和放射性核素骨显像检测.结果:①从第4周以后各时间点实验组修复效果均优于对照组,X射线相对阻射值定量分析实验组的评分高于对照组(P<0.05),骨密度值高于对照组(P<0.05),放射性强度高于对照组(P<0.05).②从第4周以后各个观察点实验组在血管化程度、新骨形成量、材料降解速度、骨缺损修复时间、骨修复改建质量都优于对照组.结论:采用蒂筋膜瓣包裹组织工程骨修复骨缺损,4周后,在血管化程度、新骨形成量、材料降解速度及骨缺损修复时间方面均优于无筋膜包裹的组织工程骨,提示早期的快速血管化直接影响到骨缺损修复的全过程.     

磷酸三钙多孔生物陶瓷复合自体骨髓间充质干细胞修复股骨头坏死模型的超微结构观察

背景:股骨头坏死病灶清除后的骨缺损难以修复,磷酸三钙多孔生物陶瓷与兔骨髓间充质干细胞的复合培养体内成骨的超微结构仍不明确.目的:通过观察磷酸三钙多孔生物陶瓷与兔骨髓间充质干细胞复合培养体内成骨的超微结构,了解其在股骨头缺损修复中的成骨效应,验证磷酸三钙多孔生物陶瓷作为组织工程载体材料的可行性.设计、时间及地点:随机对照开放性动物体内实验,于2008 02,08在中日友好医院骨坏死与骨循环实验室完成.材料:体外培养兔骨髓问充质干细胞,并与β-磷酸二钙多孔陶瓷材料复合共同培养2周.方法:新西兰大白兔30只,随机分为3组,制作股骨头坏死缺损模型后,空白对照不作填充,磷酸三钙组填充磷酸三钙多孔生物陶瓷,磷酸三钙+骨髓间充质工细胞组填充磷酸三钙多孔生物陶瓷和骨髓间充质干细胞的复合物.主要观察指标:通过环境扫描电镜观察骨髓间充质干细胞与材料的复合情况;回植体内6,12周后.取材,通过电镜观察磷酸二钙多孔生物陶瓷和骨髓间允质十细胞体内成骨的超微结构,了解材料降解及骨组织的替代过程.结果:磷酸三钙多孔生物陶瓷与骨髓间充质干细胞复合培养良好.空白对照组缺损区6,12周均见纤维组织结构,无骨小梁结构;磷酸三钙组6周材料和骨基质交界不清,材料开始降解,12周材料与周围组织边界模糊,材料部分降解,多孔框架结构不清:磷酸二钙+骨髓间允质干细胞组6周新生骨从宿上骨长出,12周可见成熟骨组织的连续平行纤维结构网络,材料降解,表面有较多的成骨细胞.后2组在股骨头缺损修复成骨方面优于空白对照组,磷酸三钙+骨髓间充质干细胞组成骨更佳.结论:磷酸三钙多孔生物陶瓷是良好的组织上程支架材料,易与骨髓问充质干细胞复合,可用于股骨头坏死骨缺损的修复.     

血管化人工骨的体外构建和体内异位成骨

背景:血管化在骨形成和改建中起重要作用,目前大的组织块难以获得充足的氧气和营养供应,因此组织工程中就出现了需要适当血管化的问题.目的:建立体外血管化人工骨模型并且体内异位成骨的实验体系.方法:分离培养鼠骨髓间充质干细胞和肾血管内皮细胞,体外构建鼠骨髓间充质干细胞和鼠肾血管内皮细胞直接接触培养血管化人工骨组,以间接接触三维培养体系和两种细胞单独培养体系作为对照.体外通过测定蛋白质含量,碱性磷酸酶活性和骨钙素,分析骨髓间充质干细胞在不同混合培养模型中的成骨能力.建立鼠骨髓间充质干细胞和肾血管内皮细胞的三维培养体系,再将两种细胞直接接触组材料和骨髓间充质干细胞单独培养组的材料分别植入鼠左右腿肌肉内,通过软X射线摄影和苏木精-伊红染色检测分析不同植入方法的血管形成和成骨能力.结果与结论:当两种细胞混合培养时,具有很好的细胞兼容性.两种细胞单独培养碱性磷酸酶活性和骨钙素较间接接触混合培养降低,而两种细胞混合培养时,体系中碱性磷酸酶活性和骨钙素水平增加.动物实验结果显示在混合培养体系中的骨髓间充质干细胞的成骨能力高于单独培养(P < 0.05).体内实验表明在血管化人工骨中的软X射线骨密度,血管数量和新形成的骨量均高于对照组(P < 0.05).提示在两种细胞混合培养时骨髓间充质干细胞的成骨能力可以被细胞因子和细胞膜蛋白质调节,和传统的人工骨比较,血管化人工骨有加速骨髓间充质干细胞分化,增加了局部的血管微循环生存率,以及加速成骨和更好的抗感染能力.     

新西兰大白兔组织工程骨的构建及体内异位成骨效果

目的:探讨新西兰大白兔组织工程骨股骨旁异位成骨(ectopic bone formation)的效果。方法:选取新西兰大白兔骨髓基质干细胞进行成骨诱导,与生物陶瓷构建组织工程骨,种植到新西兰大白兔股骨的骨膜旁,第8周获得异位成骨组织,检测分析收获的异位成骨材料结构。结果:第8周的异位成骨材料内有骨组织形成,成骨材料结构清晰,组织内部有新血管形成,荧光蛋白标记的标本有荧光蛋白表达。结论:组织工程骨在体内可顺利异位成骨。     

人脐带问充质干细胞复合β-磷酸三钙支架修复兔桡骨骨缺损的实验研究

目的：通过检测人脐带间充质干细胞的体外多向分化及对兔桡骨骨缺损修复过程的影响,探讨其作为骨组织工程种子细胞的可能性。方法体外培养人脐带间充质干细胞,并诱导其成骨、成软骨、成脂肪三系分化后进行染色鉴定,将人脐带间充质干细胞接种于β-磷酸三钙（β-TCP）支架后作为实验组,植入兔桡骨骨缺损模型中,仅植入β-磷酸三钙（β-TCP）作为对照组,于3个月后行X线检查并取材行HE染色,并分别于术后1、2、3个月进行CT值检测,检测其修复效果。结果人脐带间充质干细胞体外生长良好,呈长梭形,形态均一,使用成骨、成软骨和成脂培养基分别诱导培养后碱性磷酸酶染色、骨桥蛋白及骨钙素免疫细胞化学染色、茜素红染色、番红O染色、亚甲基蓝染色和油红O染色分别呈阳性,体内试验中X线检查对照组与实验组均可见材料与周围骨断端相连,HE染色见实验组有新生骨组织形成,对照组则为纤维结缔组织,CT值在1个月和2个月时实验组明显低于对照组（P〈0.05）,3个月时两组结果无明显差异（P〉0.05）。结论人脐带间充质干细胞具有多向分化能力,并能够促进兔骨缺损的愈合过程,有望成为骨组织工程的种子细胞。     

重组人类骨形态蛋白2复合自固化磷酸钙材料在体内的血管化

背景：深筋膜瓣促进组织工程骨血管化是一种成熟的技术,但动物种属不同、植入材料不同均会使血管化的结果产生较大的差异。目的：比较复合重组人类骨形态蛋白2的自固化磷酸钙人工骨和单纯的自固化磷酸钙人工骨在比格犬带蒂筋膜瓣内的血管再生能力。方法：分别将复合重组人骨形态蛋白2的自固化磷酸钙人工骨和单纯的自固化磷酸钙人工骨包裹于12只成年比格犬腰背部两侧带蒂深筋膜瓣中,于术后第2,4,8,16周各随机选取3只动物摘取血管化标本,进行大体观察、苏木精-伊红染色、Masson染色及血管内皮细胞Ⅷ因子相关抗原（ⅧRAg）免疫组织化学染色观察比较新血管的生成情况。结果与结论：在材料植入后4周、8周和16周,两组均发现带蒂筋膜与植入材料接触区出现明显血管化,并随时间延长,向材料内部延伸;实验组相对血管面积百分比和阳性染色的面密度值在2,4,8,16周时均高于对照组。结果显示两种人工骨在筋膜内均有一定的血管化能力,但复合重组人骨形态蛋白2的自固化磷酸钙人工松质骨在体内的血管化较单纯自固化磷酸钙人工松质骨更为明显。     

重组人类骨形态蛋白2复合自固化磷酸钙材料在体内的血管化

背景:深筋膜瓣促进组织工程骨血管化是一种成熟的技术,但动物种属不同、植入材料不同均会使血管化的结果产生较大的差异。目的:比较复合重组人类骨形态蛋白2的自固化磷酸钙人工骨和单纯的自固化磷酸钙人工骨在比格犬带蒂筋膜瓣内的血管再生能力。方法:分别将复合重组人骨形态蛋白2的自固化磷酸钙人工骨和单纯的自固化磷酸钙人工骨包裹于12只成年比格犬腰背部两侧带蒂深筋膜瓣中,于术后第2,4,8,16周各随机选取3只动物摘取血管化标本,进行大体观察、苏木精-伊红染色、Masson染色及血管内皮细胞Ⅷ因子相关抗原(ⅧRAg)免疫组织化学染色观察比较新血管的生成情况。结果与结论:在材料植入后4周、8周和16周,两组均发现带蒂筋膜与植入材料接触区出现明显血管化,并随时间延长,向材料内部延伸;实验组相对血管面积百分比和阳性染色的面密度值在2,4,8,16周时均高于对照组。结果显示两种人工骨在筋膜内均有一定的血管化能力,但复合重组人骨形态蛋白2的自固化磷酸钙人工松质骨在体内的血管化较单纯自固化磷酸钙人工松质骨更为明显。     

新型组织工程化人工骨的体外初步构建

背景L-聚乳酸可以用于制备骨组织工程支架材料 ,但存在某些缺陷 ,能否复合聚磷酸钙纤维、Ⅰ型胶原来改善材料性能,从而找到新的组织工程化骨体外构建方法?目的应用组织工程学技术,体外初步构建有活性的新型组织工程化人工骨.设计 体外构建细胞-材料复合体,自身对照前瞻性研究.地点和对象本研究在解放军第三军医大学西南医院骨科和兰州铁道医学院复合材料研究所完成,对象为 5例重庆市健康志愿者的髂骨骨髓.干预培养、诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞表型分化,制备性能优越的新型支架材料,再按一定的方法体外构建细胞-材料复合体.主要观察指标细胞碱性磷酸酶染色的阳性率、扫描电镜观察组织工程化骨的微观结构.结果由 L-聚乳酸、聚磷酸钙纤维、Ⅰ型胶原制备出新型的骨组织工程复合支架材料,孔径 300～ 450 μ m,孔隙率 90.1%;细胞接种前碱性磷酸酶阳性率为(55± 8)%,接种后细胞可在材料内良好贴附生长,碱性磷酸酶阳性率为(52± 6)%,两者差异无显著性.结论经成骨诱导的间充质干细胞,可以与由 L-聚乳酸、聚磷酸钙纤维、Ⅰ型胶原制备的支架材料复合,在体外构建出组织工程化人工骨.     

生物膜与带蒂筋膜瓣体内构建组织工程复合体修复兔骨缺损的比较

背景：利用带蒂筋膜瓣包裹法及单纯生物膜包裹构建组织工程骨均能有效促进骨修复,目前缺乏此两方面的对比研究。目的：观察单纯生物膜包裹及带蒂筋膜瓣包裹法构建组织工程骨修复骨缺损的效果。方法：制备兔双侧尺骨中段连同骨膜1cm骨缺损模型,将自体红骨髓接种于含骨形态发生蛋白的骨诱导活性材料制备非细胞型组织工程骨,并植入双侧骨缺损区,左侧采用深筋膜瓣包裹,设为实验组,右侧采用单纯可吸收生物膜包裹,设为对照组。4,8,12,16周后进行X射线检查、大体观察和组织学检查、修复区内骨形态计量分析,并在12周行生物力学检测,比较两组骨缺损修复情况。结果与结论：实验组X射线片、大体形态和组织学观察、骨小梁及软骨组织形成的数量和速度、成熟骨结构的形成、骨干结构的重塑、骨髓腔的再通、植入物的吸收降解、新生骨小梁面积占修复总面积比值以及最终生物力学强度均明显优于对照组（P〈0.05）。说明以带蒂筋膜瓣为膜材料应用膜引导性骨再生技术修复大段骨缺损,能有效限制纤维结缔组织长入,具有有效快速血管化能力,极大地加快了移植骨转化为自体骨的速度及效果。     

生物膜与带蒂筋膜瓣体内构建组织工程复合体修复兔骨缺损的比较

背景:利用带蒂筋膜瓣包裹法及单纯生物膜包裹构建组织工程骨均能有效促进骨修复,目前缺乏此两方面的对比研究。目的:观察单纯生物膜包裹及带蒂筋膜瓣包裹法构建组织工程骨修复骨缺损的效果。方法:制备兔双侧尺骨中段连同骨膜1cm骨缺损模型,将自体红骨髓接种于含骨形态发生蛋白的骨诱导活性材料制备非细胞型组织工程骨,并植入双侧骨缺损区,左侧采用深筋膜瓣包裹,设为实验组,右侧采用单纯可吸收生物膜包裹,设为对照组。4,8,12,16周后进行X射线检查、大体观察和组织学检查、修复区内骨形态计量分析,并在12周行生物力学检测,比较两组骨缺损修复情况。结果与结论:实验组X射线片、大体形态和组织学观察、骨小梁及软骨组织形成的数量和速度、成熟骨结构的形成、骨干结构的重塑、骨髓腔的再通、植入物的吸收降解、新生骨小梁面积占修复总面积比值以及最终生物力学强度均明显优于对照组(P<0.05)。说明以带蒂筋膜瓣为膜材料应用膜引导性骨再生技术修复大段骨缺损,能有效限制纤维结缔组织长入,具有有效快速血管化能力,极大地加快了移植骨转化为自体骨的速度及效果。     

人脐带Wharton胶中间充质干细胞体外无支架组织工程软骨的构建

背景:构建组织工程软骨的方法多为自体种子细胞复合天然或合成物支架,目前多存在种子细胞来源有限、支架安全性和生物相容性、以及细胞在支架中分布不均的问题.目的:探讨人脐带Wharton胶中间充质干细胞向软骨诱导分化并体外构建无支架组织工程软骨的可行性.方法:分离培养人脐带Wharton胶中的间充质干细胞,进行流式细胞学鉴定.对软骨诱导前后的细胞进行组织学和免疫组织化学染色,对其表达的葡萄糖胺聚糖和Ⅱ型胶原进行定量研究,并应用RT-PCR检测软骨诱导前后Ⅱ型胶原和Sox-9mRNA的表达.采用密集诱导培养→离心管培养→生物反应器培养,进行体外构建无支架软骨组织.结果与结论:人脐带Wharton胶富含干细胞,流式细胞仪检测结果显示这些细胞不表达造血干细胞标志,表达CD44,CD105、CD271等间充质干细胞表面标志;HLA-ABC阳性表达,HLA-DPDQDR阴性表达.未进行软骨诱导的细胞弱表达软骨细胞标志,诱导后葡萄糖胺聚糖和Ⅱ型胶原显著增高.RT-PCR结果显示人脐带Wharton胶间充质干细胞诱导前后均表达Sox-9、Ⅱ型胶原mRNA.说明人脐带Wharton胶间充质干细胞具有前软骨细胞的特性.采用密集诱导培养结合生物反应器培养,不用支架,体外可以构建成大块组织工一[程软骨.表明人脐带Wharton胶间充质干细胞是一种良好的构建组织工程软骨的种子细胞.     

血管化人工骨的体外构建和体内异位成骨

背景：血管化在骨形成和改建中起重要作用,目前大的组织块难以获得充足的氧气和营养供应,因此组织工程中就出现了需要适当血管化的问题。目的：建立体外血管化人工骨模型并且体内异位成骨的实验体系。方法：分离培养鼠骨髓间充质干细胞和肾血管内皮细胞,体外构建鼠骨髓间充质干细胞和鼠肾血管内皮细胞直接接触培养血管化人工骨组,以间接接触三维培养体系和两种细胞单独培养体系作为对照。体外通过测定蛋白质含量,碱性磷酸酶活性和骨钙素,分析骨髓间充质干细胞在不同混合培养模型中的成骨能力。建立鼠骨髓间充质干细胞和肾血管内皮细胞的三维培养体系,再将两种细胞直接接触组材料和骨髓间充质干细胞单独培养组的材料分别植入鼠左右腿肌肉内,通过软 X 射线摄影和苏木精-伊红染色检测分析不同植入方法的血管形成和成骨能力。结果与结论：当两种细胞混合培养时,具有很好的细胞兼容性。两种细胞单独培养碱性磷酸酶活性和骨钙素较间接接触混合培养降低,而两种细胞混合培养时,体系中碱性磷酸酶活性和骨钙素水平增加。动物实验结果显示在混合培养体系中的骨髓间充质干细胞的成骨能力高于单独培养（P〈0.05）。体内实验表明在血管化人工骨中的软 X 射线骨密度,血管数量和新形成的骨量均高于对照组（P〈0.05）。提示在两种细胞混合培养时骨髓间充质干细胞的成骨能力可以被细胞因子和细胞膜蛋白质调节,和传统的人工骨比较,血管化人工骨有加速骨髓间充质干细胞分化,增加了局部的血管微循环生存率,以及加速成骨和更好的抗感染能力。