骨髓间质干细胞复合生物陶瓷构建组织工程化人工软骨

目的 探索以多孔β-磷酸三钙(β-TCP)生物陶瓷材料为支架，经体外诱导的骨髓间质干细胞(MSCs)为种子细胞，构建组织工程化软骨修复羊关节软骨缺损的可行性。方法将28只中国美利奴绵羊分为三组。实验组(n＝12)：分离培养羊自体第7代MSCs，经转化生长因子-β诱导后接种到顶制的β-TCP多孔生物陶瓷材料上，细胞—材料复合体经体外孵育后，无菌条件下植入预制的羊单例肋骨近端关节面缺损处；单纯材料组(n＝12)：采用单纯β-TCP材料修复羊关节软骨缺损；空白对照组(n＝4)：制备的羊关节软骨缺损区未做任何修复。术后12周和24周分别取材，进行组织学、组织化学和免疫组织化学分折。结果 实验组术后12周羊关节软骨缺损处肉眼可见透明软骨祥组织形成，组织学检查发现，材料降解明显，未降解吸收的材料孔洞内广泛分布着新生软骨组织，软骨细胞外基质丰富，Ⅱ型胶原染色阳性；术后24周，支架材料几乎完全降解，缺损区被新生软骨组织所取代。单纯材料组术后12周，缺损区边缘有新生软骨组织向支架材料内长入，支架材料吸收明显；术后24周，见从缺损区边缘长入到支架材料内的新生软骨组织逐渐增多，但材料的中心部位未发现新生软骨形成。空白对照组至术后24周，仅见少量软骨组织从缺损区边缘向缺损区内长入，缺损中央大部分区域仍未得到修复。结论 以β-TCP多孔生物陶瓷作为支架材料，以自体MSCs作为种子细胞构建组织工程化软骨修复关节软骨缺损是可行的。     

复合骨髓间充质干细胞生物陶瓷修复兔松质骨缺损

目的 评估复合骨髓间充质干细胞(MScs)的生物陶瓷在修复兔松质骨缺损中的作用。方法 分别对单纯燃烧骨、复合MSCs燃烧骨、三磷酸钙(β-TCP)及复合MSCsβ-TCP行：①体外研究：电镜观察复合后MSCs的生物学行为；②裸鼠异位成骨研究；②兔股骨锻松质骨缺损(φ6mm、深12mm)修复：18只兔32侧骨缺损分为5组(其中一组未加任何处理)，于2、4、8周末分别行组织学检查。结果 ①MSCs在燃烧骨及β-TCP上的黏附及生长情况良好，4d基本长满表面，6d起开始重叠生长；②在裸鼠体内，单纯β-TCP或燃烧骨无成骨，而复合MSCs组自2周开始成骨，并随时间延长而增加，但β-TcP组成骨与材料降解相平衡，而煅烧骨组仅在孔壁周围形成板层骨；③兔股骨锻缺损：未经处理不能自行愈合，2周内各组均无骨长入，4周开始由周边长入，8周时各组的骨长入率分别为40％、56％、45％、60％，无论在燃烧骨抑或β-TCP组中复合MSCs组的成骨量均高于对照组(P＜0．05)。结论 复合MSCs的生物陶瓷是修复负重区松质骨缺损的一种有效方法。     

新型骨组织工程β-TCP／CPPF／PLLA支架复合BMSCs修复节段性骨缺损的影像学研究

目的：将自体骨髓基质细胞（Bone marrow stromal cells,BMSCs）接种到β-TCP／CPPF／PLLA支架上,进行体外复合培养,构建组织工程人工骨,植入兔桡骨大段骨缺损模型中,评估BMSCs／β-TCP／CPPF／PLLA复合体促进成骨的作用。方法：用新西兰大白兔40只,随机分为BMSCs／β-TCP／CPPF,PLL复合物组（A组）、β-TCP／CPPF／PLLA支架组（B组）、空白对照组（C组）共三组,建立兔桡骨双侧大段骨缺损模型,相应植入自体细胞材料复合物和单纯支架材料,空白对照组不作任何处理。术后4、8、12、16周处死动物,摄X线片观察骨缺损修复情况。结果：X线检查结果：A组术后2周可见缺损处有散在的、少量的模糊状骨痂生成,术后4周可见明显的骨生成影像,成云雾状,均匀分布在骨缺损区,术后8周整个缺损区均可见到骨痂生成,成骨现象较4周更加明显,部分髓腔已通,术后12～16周,缺损区已完全为新生的骨组织充填,骨髓腔已完全再通,修复区比正常的桡骨较细。B组、C组术后2～16周,虽有不同程度的成骨现象,但没有完全修复骨缺损区,B组较C组修复明显。X线评分结果：A组在各时期均明显高于B组,差异具有显著性（P〈0．01）。结论：自体BMSCs与β-TCP／CPPF／PLLA复合物移植能修复大节段的骨干缺损。     

抗结核骨组织工程复合体局部治疗兔脊柱结核的对比研究

目的探讨以羟基磷灰石与/β-磷酸三钙(hydroxyapatite and/β-tricalcium phosphate,HA/β-TCP)复合体材料及同种异体骨为支架材料构建的抗结核性骨组织工程复合体,评价两种不同抗结核骨组织复合体治疗兔脊柱结核的效果。方法取3月龄经造模成功后的新西兰大白兔36只,行病灶清除术,随机分为3组,每组12只,A组于骨缺损处植入利福喷丁微球-rADSCs/HA/β-TCP抗结核骨组织工程复合体,B组于骨缺损处植入利福喷丁微球-rADSCs/同种异体骨抗结核骨组织工程复合体,C组清创后未做任何处理。术后4、8、12周行影像学(DR)检查,术后第12周将实验动物处死,取标本,行大体观察、组织病理学观察骨缺损修复情况。结果大体观察发现A组骨缺损区被新生骨组织取代;B组骨缺损基本修复,周边可见大量骨组织形成;C组骨缺损处有少量骨组织形成,可见大量纤维组织覆盖。X线观察发现:4周时,A组骨缺损区可见少量骨痂形成,材料与周围骨组织紧密接触。B组骨缺损区可见骨痂形成,C组骨缺损区界限清晰,可见片状低密度影。8周时,A组骨缺损区明显缩小,材料吸收,边界稍模糊。B组骨缺损区可见片絮状高密度影,C组骨缺损区可见点状钙化影。12周时,A组骨缺损区材料基本吸收,B组骨缺损材料部分吸收,椎间隙部分融合,C组骨缺损区界线尚清,椎间隙破坏缺损。组织病理学检查发现:术后12周,A组材料吸收明显,可见大量纤维骨痂组织生成骨组织。B组可见部分同种异体骨残留,周边可见大量纤维骨痂组织生成骨组织。C组可见大量纤维组织形成。结论利福喷丁微球-rADSCs/HA/β-TCP构建的抗结核骨组织工程复合体具有良好的生物相容性,能够有效填充兔腰椎结核病灶清除术后的骨缺损。     

Ⅰ型胶原凝胶包埋脂肪干细胞复合PLGA-β-TCP支架修复兔自体桡骨缺损

目的 采用Ⅰ型胶原凝胶悬浮包埋兔脂肪干细胞并复合PLGA-β-TCP支架修复自体桡骨缺损。方法 使用Ⅰ型胶原凝胶悬浮兔脂肪干细胞并与PLGA-β-TCP复合构建脂肪干细胞-Ⅰ型胶原凝胶/PLGA-β-TCP复合体(ASCs-COL/PLGA-β-TCP)(A组),同时设立单纯细胞/PLGA-β-TCP材料复合体(ASCs/PLGA-β-TCP)(B组)、单纯Ⅰ型胶原凝胶/PLGA-β-TCP复合体(COL/PLGA-β-TCP)(C组)、单纯PLGA-β-TCP支架材料(D组)以及空白缺损(E组)作为对照,体外成骨诱导培养2周后植入桡骨1.5cm缺损部位。30只兔(60侧)采用两因素随机区组设计每只兔两侧骨缺损植入组别。分别于术后8、16、24周处死兔,取材,进行相关分析。结果 术后8周,大体观察、放射学、组织学检测示A组桡骨断端连续性基本恢复。术后16周,A组骨断端连续性完全恢复,髓腔未通。术后24周,A组髓腔再通,改建塑形趋于完成,材料基本降解。自术后16～24周,A组残存材料比例低于其他3组(P＜0.05,n=4);与A组比较,在整个观察周期内,B、C、D组均无明显成骨现象,E组保持骨缺损状态(P ＜0.05,n=4)。结论 通过应用Ⅰ型胶原凝胶悬浮包埋脂肪干细胞进而与PLGA-3-TCP多孔支架材料复合构建新型仿生骨组织工程复合体,可修复兔桡骨1.5 cm缺损。     

复合细胞和人工骨的富血小板血浆成骨能力研究

目的探讨复合细胞和人工骨的富血小板血浆（platelet—rich plasma，PRP）促进骨缺损修复的能力。方法取新西兰大白兔骨髓，分离培养骨髓基质干细胞（marrow stromal stem cells，MSCs）；取兔全血体外诱导培养为类成骨样细胞，应用低密度两次离心法制备PRP。取48只1岁左右新西兰大白兔建立双侧桡骨1．2cm骨缺损模型，根据缺损中植入材料的不同随机分为4组，每组12只。A组：左侧PRP／Mscs／β-磷酸三钙（β-tricalcium phosphate，pTCP），右侧MSCs／β-TCP；B组：左侧自体骨，右侧PRP／Mscs／β-TCP；C组：左侧自体骨，右侧MSCs／β-TCP；D组：左侧PRP／β-TCP，右侧β-TCP。术后2、6及12周通过大体观察、X线片、组织学及生物力学观察桡骨缺损的愈合情况。结果制备的PRP血小板浓度稳定，约为全血的5．45±0．23倍。大体标本与X线片显示2、6周时PRP／MSCs／β-TCP在缺损处桥接及新生骨外形较自体骨差，与MSCs／β-TCP无明显区别；12周，PRP／MSCs／β-TCP在缺损处桥接及新生骨外形接近于自体骨，优于MSCs／β-TCP。组织学观察，在新生骨数量及成熟度方面，术后各时间点PRP／MSCs／β-TCP明显优于MSCs／β-TCP（P〈0．05），PRP／MSCs／β-TCP与自体骨无差异（P〉0．05）；2、6周PRP／β-TCP与β-TCP无差异（P〉0．05）；12周PRP／β-TCP优于β-TCP（P〈0．05）。新生骨生物力学强度检测，6、12周PRP／MSCs／阻TCP优于MSCs／β-TCP（P〈0．05）；6周PRP／MSCs／β-TCP小于自体骨（P〈0．05），但12周与自体骨无差异（P〉0．05）；12周PRP／β-TCP与β-TCP无差异（P〉0．05）。结论PRP复合MSCs和β-TCP显示出了良好的成骨能力，PRP可通过提高MSCs和成骨细胞的增殖与分化活性，促进骨缺损的修复。     

人脐血间充质干细胞修复颅骨缺损的实验研究

目的 应用人脐血间充质干细胞(umbilical cord blood derived mesenchymal stem cells,UCB-MSCs)复合脱钙骨材料构建组织工程化骨,修复裸大鼠颅骨标准缺损.方法 体外扩增培养、成骨诱导人UCB-MSCs,采用Alizarin Red染色和钙离子半定量的方法测定细胞成骨分化能力.将第2代细胞接种在脱钙骨支架材料上继续诱导培养,扫描电镜检测细胞在材料上的生长状况.制备裸大鼠双侧颅骨全层标准缺损(直径5 mm),一侧以细胞材料复合物修复作为实验侧(n=8);另一侧以单纯脱钙骨材料修复作为对照侧(n=8).术后6、12周取材,分别通过大体形态观察、显微CT(Micro-CT)、组织学方法检测颅骨缺损的修复效果.结果 UCB-MSCs体外能够诱导分化为成骨细胞,且在脱钙骨支架材料上生长良好.Micro-CT检测显示术后6周实验侧有部分新生骨组织形成,12周时骨缺损修复率达(78.19±6.45)%,脱钙骨材料降解完全;对照侧6周时无明显新骨生成,12周时材料完全降解,骨缺损未修复.组织学检测显示12周时实验侧有较多成熟骨生成,为骨性愈合;对照侧骨缺损为纤维愈合.结论 成骨诱导的人UCB.MSCs复合脱钙骨材料构建的组织工程化骨可修复裸大鼠颅骨全层标准缺损,有望成为新的组织工程骨种子细胞来源.     

可注射间充质干细胞膜片修复兔颅骨极限缺损的实验研究

目的:评价使用可注射骨髓间充质干细胞(marrow stromal cells,MSCs)膜片修复兔颅骨极限缺损的成骨能力。方法:将体外分离培养扩增的兔MSCs,使用成骨诱导培养液连续培养2周,形成细胞膜片。采用16只大白兔构建兔颅骨极限缺损模型,随机分为两组,每组8只。实验组,颅骨缺损处注射MSCs膜片;对照组,颅骨缺损处不植入任何材料,分别于术后8周和l2周取材,通过大体观察、X线摄片及组织学检查分析其修复颅骨缺损的效果。结果:体外构建的MSCs膜片为细胞-细胞外基质聚合体,茜素红染色见膜片中细胞外基质内有钙化结节沉积,扫描电镜可见膜片内丰富的胶原纤维和矿化结节聚集。细胞膜片植入兔颅骨缺损,8周时形成组织工程骨,12周时缺损得到完全的骨修复,而对照组仅见纤维组织形成。结论:成骨性MSCs膜片具有良好的骨修复能力。     

β-磷酸三钙/α-半水硫酸钙复合人工骨修复骨缺损的影像学评价

目的通过影像学探讨β-磷酸三钙／α-半水硫酸钙（β-TCP／α-CSH）复合人工骨的体内降解和成骨性能。方法制备兔股骨髁10mm×5mm包容性骨缺损模型，将自行研制的β-TCP／α-CSH复合人工骨颗粒制备成与缺损大小相同的圆柱状试件并植入缺损内，于术后4、8、12周采用X线、钼靶照相等方法观察骨缺损修复情况。结果β-TCP／α-CSH复合人工骨植入体内后逐渐降解，被自体骨爬行替代，12周时骨缺损部位大部分被新生骨取代，X线密度与周围正常骨组织接近。结论β-TCP／α-CSH复合人工骨修复包容性骨缺损具有优良的降解和成骨性能。     

可控性微结构磷酸钙支架作为成骨细胞载体修复兔尺骨节段性缺损

目的采用可控性微结构磷酸钙支架作为成骨细胞载体修复兔尺骨节段缺损，观察载体微结构在新骨生成及缺损愈合中的作用并探讨其机制。方法应用快速成型（RP）间接制造技术制备可控性微结构自固化磷酸钙（CPC）支架，将兔颅骨源性成骨细胞与实验组（可控性微结构支架）及对照组（单纯CPC材料）复合培养，倒置显微镜及扫描电镜（SEM）观察细胞生长情况；培养7d后植入兔尺骨节段性缺损，术后4、8、12周取材，分别行大体、X线、组织学观察和新生骨定量分析，评价新骨生长及缺损愈合情况。结果培养7d后支架表面及管道内有大量细胞分布。实验组新骨生长、改建及材料降解均沿管道结构进行，术后12周形成新生骨与支架相互嵌合的复合体；对照组新骨生长主要发生在骨断端与材料结合处，术后12周两端骨组织长人材料，CPC出现少量降解。术后12周实验组新生骨量高于对照组，差异有统计学意义（P〈0．05）。结论可控性微结构促进支架内新骨生成及兔尺骨节段性缺损的愈合，对支架微结构的深人研究和优选是增强组织工程化骨移植物成骨效能的有效途径。     

细胞复合β-磷酸三钙生物陶瓷修复软骨缺损的实验研究

[目的]通过将骨髓间充质干细胞（MCSc）诱导的具有软骨细胞、成骨细胞表型的细胞接种到三维多孔β-磷酸三钙（β-TCP）生物陶瓷支架材料上，体外构建骨软骨复合体，探讨以β-TCP为载体建造组织工程化软骨修复骨软骨缺损的可行性。[方法]将β-TCP多孔陶瓷加工成圆柱状，并将其作为构建人工软骨的细胞支架。在支架材料上分别接种从犬骨髓干细胞培养成的具有软骨细胞、成骨细胞表型的细胞，将细胞-支架复合体共同培养1周后，移植到犬关节软骨缺损处。植入后12、16周末取材，进行大体观察、组织学及组织化学等观察。[结果]复合体体内移植后，在犬关节软骨缺损处有新生软骨形成，形成的软骨基本保持了支架材料原有形态。[结论]β-TCP多孔陶瓷可作为支架材料，复合细胞后具有修复软骨缺损的作用。     

核心结合因子α1基因修饰骨髓间充质干细胞对骨缺损的修复研究

目的 探讨以核心结合因子α1（core-binding factor a1，Cbfa1）基因修饰骨髓间充质干细胞（marrow mesenchymal stem cells，MSCs）作为种子细胞，与猪脱细胞骨基质材料复合构建组织工程骨修复兔桡骨缺损的可行性。方法选择3月龄日本大白兔40只，建立桡骨1．2cm缺损模型，根据不同的修复方式分成4组。A组：Cbfa1基因修饰MSCs与脱细胞骨基质材料复合后修复；B组：未行基因修饰的MSCs与脱细胞骨基质材料复合后修复；C组：单纯脱细胞骨基质支架材料修复；D组：空白对照，不作任何植骨处理。术后4、8和12周分别行大体、X线片和组织学观察评价修复效果，并对修复后桡骨进行生物力学检测。结果大体观察至术后12周取材时，A组原骨缺损植骨区新生骨成熟度好、饱满、质硬；B组植骨区有骨性连接，质软；C组可在植骨区发现少量骨性连接；D组形成骨不连。X线片和组织学观察示：术后4、8周A组支架材料降解、新骨生成及髓腔再建优于其它3组。术后12周A组支架材料完全降解，新骨塑形完成，骨髓腔通畅，皮质骨改建成正常的板层骨结构；B组缺损区近端部分骨髓腔塑形再通；C组截骨两端骨痂向植骨中长入，髓腔塑形不明显；D组纤维组织充填，形成骨不连。以前述各组健侧桡骨为正常对照组（仍为D组），余分组同前，行破坏压缩载荷检测，结果示12周后A、B组与D组比较差异无统计学意义（P〉0．05），而C组与D组比较差异有统计学意义（P〈0．01）。结论Cbfa1基因修饰MSCs与脱细胞骨基质材料复合构筑的组织工程骨可较好地修复兔桡骨址螺     

组织工程化人工骨修复颅骨缺损的研究

目的应用同种异体兔成骨细胞研究组织工程化人工骨对骨缺损的修复能力.方法取4周龄新西兰幼兔的颅骨组织,应用胰酶及Ⅰ型胶原酶消化,经分离、培养而获得的成骨细胞种植到可降解聚合物(PLGA)泡沫材料上,体外培养1周后,将两者的复合体移植到兔颅骨缺损区域,细胞接种浓度为4×1010个/L.分别于术后4、8、12周取材,进行大体、X线、组织学及免疫组织化学观察.以缺损区单纯植入泡沫材料或单纯种植成骨细胞为对照组.结果成骨细胞-支架复合体组颅骨缺损修复明显,两对照组颅骨缺损无明显修复.术后12周,对各组免疫组织化学染色结果进行图像分析,其中实验组灰度值为92.6,单纯泡沫材料组与单纯种植成骨细胞组灰度值分别为131.7及119.3.结论本实验构建的组织工程化人工骨具有较强的颅骨缺损修复能力,PLGA泡沫材料是成骨细胞较适宜的支架材料.     

唑来膦酸、聚乳酸-羟基乙酸聚合物、β-磷酸三钙复合支架修复去势大鼠股骨干骺端骨缺损的实验研究

目的唑来膦酸、聚乳酸-羟基乙酸聚合物、β-磷酸三钙(ZA、PLGA、β-TCP)复合支架对去势大鼠股骨干骺端骨缺损的修复作用。方法雌性SD大鼠经过双侧去卵巢手术后饲养3个月建立骨质疏松模型,随后在大鼠双侧股骨干骺端建立直径为3 mm圆形骨缺损,上述大鼠随机分为4组;分别置入ZA、PLGA支架,β-TCP支架和ZA、PLGA、β-TCP复合支架,不置入支架材料的为对照组。术后12周取材,通过Micro-CT扫描重建和病理组织学评价三组支架材料的成骨作用。结果术后观察发现空白对照组骨缺损未修复,骨缺损断端硬化,而其他3组骨缺损均有不同程度修复。植入骨质疏松大鼠体内12周后,三组材料随着材料的降解均有新生骨长入,且三组新骨生成率均显著优于对照组(P0.05),缺损区域都有较高BV/TV、Tb.Th、Tb.N、Conn.D、骨矿化沉积率(MAR)和较低的Tb.Sp,其中以ZA、PLGA、β-TCP组最高。Micro-CT和病理组织学结果提示ZA、PLGA、β-TCP组骨修复效果较ZA、PLGA与β-TCP组更好。结论 ZA、PLGA、β-TCP复合支架具有明显促进去势大鼠股骨干骺端骨缺损修复的作用。     

3种复合材料的体内相容性比较

目的观察3种可吸收柱状材料植入动物体内的组织相容性,为临床应用提供依据。方法选择60只新西兰大白兔,按随机数字表法分成3组,每组20只,雌雄各半,分别将6%β-磷酸三钙(β-TCP)/聚-D,L-乳酸(PDLLA)、12%β-TCP/PDLLA和纯PDLLA 3种可吸收柱状材料植入兔右侧股骨髁及臀外侧肌肉内;左侧为对照组。术后4、8、12、16及24周取出材料进行大体观察和光镜观察。6%β-TCP/PDLLA复合材料行植入前及术后8、16、24周电镜观察。结果所有动物术后一般情况良好。术后伤口无红肿,均一期愈合,2周内缝线自行脱落。实验周期内无感染、化脓及组织液化。24周时6%β-TCP/PDLLA组柱状材料,部分被新生骨组织吸收替代,骨小梁排列较整齐,可见哈弗管及致密骨形成;12%β-TCP/PDLLA组柱状材料见大量新生骨组织替代,也可见致密骨形成,但其降解吸收相对较快;纯PDLLA组柱状材料骨组织形成相比另2组成骨量较少。6%β-TCP/PDLLA材料24周时电镜下材料内层水解明显,因被降解吸收,多部位出现塌陷而结构紊乱破损,内部见大量无裂隙的扭曲样改变。对照组24周时骨小梁进行改建,可见致密的板层骨,但仍有较多腔隙。结论 3种可吸收柱状材料的组织相容性良好,6%β-TCP/PDLLA材料降解过程较另2组材料平稳,可能是较为理想的椎体重建可吸收复合材料。     

载淫羊藿苷/凹凸棒石/Ⅰ型胶原/聚己内酯复合支架修复兔胫骨缺损的实验研究

目的探讨载淫羊藿苷/凹凸棒石/Ⅰ型胶原/聚己内酯(icariin/attapulgite/collagen typeⅠ/polycaprolactone,ICA/ATP/ColⅠ/PCL)复合支架修复兔胫骨缺损的效果。方法利用溶液铸浇-粒子滤沥法分别构建ICA/20%ATP/ColⅠ/PCL(支架1)、ICA/30%ATP/ColⅠ/PCL(支架2)、20%ATP/ColⅠ/PCL(支架3)、30%ATP/ColⅠ/PCL(支架4)复合支架材料,采用扫描电镜观察支架2交联前、后结构特征,测量支架2、4的表面接触角检测材料吸水性能,采用体外降解实验评价支架2的药物缓释效果。取30只雄性日本大耳白兔,体质量(2.0±0.1)kg,随机分为A、B、C、D、E 5组,每组6只;制备直径1 cm双侧胫骨缺损模型后,A组不植入任何材料,B～E组分别于骨缺损处植入支架3、支架4、支架1、支架2。术后4、8、12周大体观察骨缺损修复效果;行HE、Masson染色以及成骨特异性转录因子RUNX2、成骨相关转录因子Osterix(OSX)、ColⅠ、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)抗体的免疫组织化学染色,观察不同支架材料修复骨缺损效果。结果扫描电镜观察示,支架2为多孔结构,交联前结构疏松,交联后结构致密;表面接触角检测示支架为疏水性材料,且支架2疏水性比支架4更高;药物体外缓释效果显示支架2上药物能微量长效释放。动物体内植入实验中,大体观察示术后4、12周D、E组缺损明显小于A、B、C组。HE和Masson染色示,术后4周A组缺损区域充满大量结缔组织,B、C组可见大量纤维组织,D、E组可见少量新生骨;术后8周各组新生骨比4周时增加;术后12周A组缺损区域仍以纤维组织为主,B、C组可见少量新生骨组织,D、E组可见大量新生骨组织,尤以E组明显,且大部分支架降解。免疫组织化学染色示,术后4周,D、E组新生组织中RUNX2和OSX表达明显高于其余各组,术后8、12周RUNX2表达与4周相比表达下降;术后8、12周与4周相比,各组ColⅠ、OPN表达均增加,且D、E组新生组织中ColⅠ、OPN表达明显高于其余各组。结论 ICA/ATP/ColⅠ/PCL复合支架具有良好的孔隙率和生物相容性,并具有促成骨作用,可达到良好骨再生和修复效果。     

新型多孔β磷酸三钙作为骨组织工程支架材料的实验研究

目的探讨新型多孔β磷酸三钙（β tricalcium phosphate,β-TCP）作为骨组织工程支架材料的应用效果。方法将兔骨髓间充质干细胞（marrow mesenchymal stem cells,MSCs）与β-TCP复合培养,实验组于24孔培养板中每孔加入3mm×3mm×3mm的β-TCP小块与细胞混合培养,对照组单纯接种细胞。培养后至10d内行倒置相差显微镜观察,第6天行扫描电镜观察细胞生长情况并与对照组比较;复合培养3、6、9、12d MTT法测定细胞增殖情况并与对照组比较以判断其细胞相容性。通过不同浓度（100%、50%、10%、1%、0）的β-TCP浸提液对细胞增殖的影响检验其细胞毒性。将MSCs诱导为成骨细胞,并与β-TCP复合修复兔桡骨1.5cm大段骨缺损,术后2、6、12周分别取材通过组织学、X线片和放射性核素骨扫描（emission computed tomograph,ECT）检验其成骨效果。结果MSCs细胞接种后4h可见部分细胞贴壁,12h后完全贴壁,细胞呈多角形、梭形;8～10d后汇成单层,实验组细胞生长与对照组相似。第6天倒置相差显微镜和扫描电镜观察可见细胞黏附性良好。MTT法测定示实验组与对照组各时间点吸光度（A）值比较差异无统计学意义（P〉0.05）。各时间点不同浓度β-TCP的细胞毒性均为0级。组织学、X线片和ECT均显示复合材料能够修复兔桡骨的大段骨缺损,且体内降解速率与骨的形成速率一致。结论新型多孔β-TCP具有独特的三维立体结构,优良的理化性质,是一种良好的骨组织工程支架材料。     

组织工程骨修复山羊胫骨节段性缺损的实验研究

目的应用自体骨髓基质干细胞（BMSCs）复合β-磷酸三钙（β-TCP）构建组织工程化骨，修复山羊胫骨节段性缺损。方法体外扩增培养、成骨诱导山羊BMSCs。实验组将第2代细胞复合β-TCP后修复山羊自体右侧胫骨26mm的节段性缺损（n=8），对照组以单纯β-TCP材料植入骨缺损处（n=8），旷置组（n=2）。术后16、32周分别通过大体形态观察、影像学、组织学和生物力学的方法检测骨缺损的修复效果。结果旷置组术后32周骨缺损未修复，表明动物模型确实可靠。大体观察、X线片和MicroCT显示16周时实验组已有新骨形成，β-TCP材料降解吸收；对照组则只形成少量骨痂，材料无明显降解。组织学检测示实验组有大量幼稚编织骨生成，对照组为纤维结缔组织，并有大量材料残余。实验组骨密度和力学强度低于正常胫骨组（P〈0．05），但明显高于对照组（P〈0．01）。术后32周时大体观察X线片和MicroCT显示术后实验组骨愈合良好，对照组为骨不连；骨密度检测示实验组明显高于对照组（P〈0．05），且与正常胫骨组差异无统计学意义（P〉0．05）。组织学检测示实验组呈骨性愈合，有较多成熟骨组织，对照组为纤维连接。生物力学测试实验组与正常胫骨力学强度差异无统计学意义（P〉0．05）。结论成骨诱导的自体BMSCs复合β-TCP形成的组织工程骨可良好修复山羊胫骨节段性缺损。     

以异种脱蛋白型松质骨为支架构建组织工程骨修复骨缺损实验研究

目的:探讨以异种脱蛋白型松质骨为支架接种成骨细胞悬液构建的组织工程骨对骨缺损修复的能力。方法:以28天胎兔颅骨为骨源,用酶消化法分离成骨细胞,在体外培养、增殖后,取第三代成骨细胞制成细胞悬液,以5 × 106mL-1浓度接种于异种脱蛋白型松质骨中,体外培养一周,然后用此复合物修复兔颅骨缺损1,5cm × 1.5cm,本组作为实验组(共10只)。对照组I(共10只),仅用异种脱蛋白型松质骨修复兔颅骨缺损。对照组Ⅱ(共10只),缺损区注射相同浓度的成骨细胞悬液。对照组Ⅲ(共10只)为空白对照。术后4、8周从X片上观察对X-Ray阻射情况。8周取材,进行大体标本、扫描电镜及组织学评价。结果:实验组:4、8周X摄片均显示骨缺损周围有骨小梁通过,支架上有钙化阴影并随时间延长密度增高。术后8周,大体标本观察:缺损周围与正常骨组织之间无分界线,植入物硬度接近于正常骨组织,扫描电镜观察:支架上有胶原纤维及成骨细胞附着,组织学分析:支架上有大量新骨形成,支架有部分被降解吸收,四环素荧光标记证实在支架上有新生骨。所有对照组均无新生骨,仅见缺损区有纤维样组织覆盖。结论:以异种脱蛋白型松质骨为支架构建的组织工程骨可以用来修复骨缺损。     

慢病毒介导骨形成蛋白-2基因转染骨髓间质干细胞修复大鼠颅骨骨缺损

目的 观察携带人骨形成蛋白-2(hBMP-2)基因的慢病毒(lentivirus)转染骨髓间质干细胞构建的组织工程化骨对大鼠颅骨极量骨缺损的修复效果. 方法 300～350g雄性 SD大鼠取股骨骨髓体外培养扩增骨髓间质干细胞(BMSC),以lentivirus载体介导hBMP-2基因转染BMSC,诱导其向成骨细胞分化.将细胞接种于经纤维连接蛋白修饰的β-磷酸三钙(β-TCP),共同培养10d.30只大鼠均造成颅骨极量缺损(直径8mm)模型,分为Lev- BMP2转染细胞+β-TCP组(A组:n=10);BMSC +β-TCP组(B组:n=10);β-TCP组(C组:n=10)于第4、8、12、20周从影像学及组织学角度观察比较颅骨缺损修复情况.结果 无论X线摄片及组织切片均表明,A组颅骨骨缺损修复优于同期的B组和C组.在各时间点A组和B组在植骨区均有新骨形成,而C组仅见边缘区成骨.术后20周新生骨小梁相对体积(TBV,%)A组为(60.83±11.49),B组为(40.37±9.02),C组为(18.37±6.02),差异有统计学意义(P<0.01). 结论 Lev- BMP2转染BMSC复合β-TCP构建的组织工程化骨对大鼠颅骨极量骨缺损有较好的修复效果.