骨髓间充质干细胞成骨性能的实验研究

目的研究骨髓间充质干细咆的生物学特性以及作为组织工程骨种子细胞的特点。方法分离培养兔骨髓间充质干细胞，与纳米晶羟基磷灰石胶原材料于体外联合培养，建立兔桡骨节段性缺损模型，分为空白组（n=8，不植入材料）、对照组（n=8，植入材料）、实验组（n=8，植入复合细咆的材料）。通过大体观察、组织学分析及X线摄片了解成骨情况。结果兔骨髓间充质干细胞在体外可以大量增殖，复合细咆的材料植入16周后，X线摄片可见桡骨缺损处连接良好。结论骨髓间充质干细胞具有很强的成骨作用，是一种较好的组织工程种子细胞。     

兔骨髓干细胞与纳米骨生物相容性的体外研究

目的将兔骨髓间充质干细胞与纳米相羟基磷灰石/胶原骨体外共同培养,观察两者在体外复合实验中的生物相容性。方法将兔骨髓间充质干细胞与纳米相羟基磷灰石/胶原骨体外共同培养7d,分别于第1,3,7天选取标本,进行倒置显微镜、扫描电镜检查,以观察两者的复合生长情况。结果兔骨髓间充质干细胞在纳米相羟基磷灰石/胶原骨上能够良好的复合、增长、繁殖,两者复合培养后无排斥反应。结论纳米相羟基磷灰石/胶原骨具有良好的生物相容性,可作为骨组织工程理想的载体材料。     

联合应用成骨诱导后骨髓间充质干细胞与PLGA支架材料修复免桡骨缺损的实验研究

目的研究聚乳酸聚乙醇酸复合物（ Po （ yclactic - co - glycolic acid ）, PLGA ）支架作为组织工程骨支架修复骨缺损的可行性。方法体外培养兔骨髓间充质干细胞（bone marrow stromal cells, BMSCs）,在成骨诱导荆地塞米松等的诱导下,向成骨细胞转化,并使之与修饰后PLGA支架复合,植入兔桡骨缺损模型,作为实验组。对照组a为PLGA材料对照,对照组b为空白对照,通过影像学观察骨缺损的修复情况。结果地塞米松等诱导组细胞形态向类成骨细胞转化,碱性磷酸酶表达明显增高,并表达I型胶原。应用多聚赖氨酸修饰的PLGA与成骨诱导的BMSCs复合植入骨缺损后,与对照组相比影像学显示明显促进骨缺损的愈合。结论适当浓度成骨诱导剂可成功的将免骨髓间充质细胞向成骨细胞诱导,诱导后细胞与PLGA支架联合应用可较好修复兔桡骨缺损。     

联合应用成骨诱导后骨髓间充质干细胞与PLGA支架材料修复兔桡骨缺损的实验研究

目的研究聚乳酸聚乙醇酸复合物（ Po （ yclactic - co - glycolic acid ）, PLGA ）支架作为组织工程骨支架修复骨缺损的可行性。方法体外培养兔骨髓间充质干细胞（bone marrow stromal cells, BMSCs）,在成骨诱导荆地塞米松等的诱导下,向成骨细胞转化,并使之与修饰后PLGA支架复合,植入兔桡骨缺损模型,作为实验组。对照组a为PLGA材料对照,对照组b为空白对照,通过影像学观察骨缺损的修复情况。结果地塞米松等诱导组细胞形态向类成骨细胞转化,碱性磷酸酶表达明显增高,并表达I型胶原。应用多聚赖氨酸修饰的PLGA与成骨诱导的BMSCs复合植入骨缺损后,与对照组相比影像学显示明显促进骨缺损的愈合。结论适当浓度成骨诱导剂可成功的将免骨髓间充质细胞向成骨细胞诱导,诱导后细胞与PLGA支架联合应用可较好修复兔桡骨缺损。     

氧化铝羟基磷灰石复合陶瓷修复兔桡骨节段性缺损的影像学观察

目的 评价放电等离子烧结技术制备的氧化铝羟基磷灰石复合陶瓷修复兔桡骨节段性缺损的效果.方法 选新西兰白兔15只,制作10mm长的桡骨节段性缺损模型,分为实验组:15个肢体,骨缺损区植入氧化铝羟基磷灰石复合陶瓷人工骨材料;空白对照组:6个肢体,骨缺损区旷置;自体骨对照组:6个肢体,骨缺损区植入自体骨.术后1d,8、16、24周分别进行X线摄片观察,运用ImageTool图像处理软件,进行点像素测定,24周进行扫描电镜观察.结果 实验组:氧化铝羟基磷灰石复合陶瓷人工骨植入兔桡骨缺损区8周即有新生骨形成,24周材料与骨组织连接在一起,缺损区得以修复.空白组:8周时缺损区有少量骨痂,24周时修复缺损区约1/2;自体骨植人组:8周时骨断端完全被骨痂包绕,24周时缺损区骨完全修复.像素测量结果显示三组间骨修复速度差异无统计学意义(P>0.05);重复测量资料的方差分析P=0.007,说明随着时间的延长骨组织密度增加.实验组材料两端修复界面新生骨与皮质骨的X射线摄片像素值进行比较:术后1d,8、16周P<0.05,24周P>0.05.说明术后24周前材料两端界面在不断修复,24周时完全修复.扫描电镜摄片示:实验组兔植入材料被新骨组织环形包绕与骨组织镶嵌,皮质骨与界面骨之间形成骨髓腔;在材料表面凹陷中骨细胞环状排列形成骨单位.结论 证实采用放电等离子烧结技术制备的氧化铝羟基磷灰石复合陶瓷材料能够修复新西兰兔桡骨节段性缺损,具有良好的生物活性和骨传导性.     

鸵鸟羟基磷灰石陶瓷支架负载骨髓基质细胞异位成骨性能

目的:观察鸵鸟羟基磷灰石陶瓷支架负载骨髓基质细胞后植入裸鼠皮下的成骨性能. 方法:获取兔髂骨松质骨骨髓基质细胞,体外分离、扩增、诱导后接种于鸵鸟羟基磷灰石支架. 支架/细胞复合物植入裸鼠背部皮下,支架单纯植入作为对照. 植入后3, 6 wk取材,通过大体、组织学观察评价成骨活性. 结果:支架/细胞复合物植入后3 wk,以软骨为主的大量未成熟骨在材料表面及孔隙内形成;植入后6 wk,更多的成熟骨形成. 在支架材料和骨组织的邻接区域见成骨细胞及破骨细胞,部分区域有血管和多核巨细胞分布,可见软骨内成骨方式. 结论:支架/细胞复合物显示良好的成骨活性,鸵鸟羟基磷灰石陶瓷可以用于骨组织工程支架材料.     

组织工程化骨修复兔桡骨缺损的实验研究

目的:探讨骨髓间充质干细胞复合脱钙骨基质和骨形成蛋白修复兔桡骨缺损的效果。方法:体外分离、培养骨髓间充质干细胞,复合于脱钙骨基质,以骨形成蛋白进行成骨化诱导。日本大耳白兔45只,随机分为3组,A组:骨髓间充质干细胞+脱钙骨基质+骨形成蛋白;B组:脱钙骨基质+骨形成蛋白;C组:空白组。行兔15 mm桡骨缺损修复。术后12周取桡骨标本,大体观察并手法评估3组桡骨缺损修复情况,组织学及生物力学测定植入材料融合情况。结果:术后12周,大体可见A组基本骨性愈合,融合组织质地硬,形态不规整;B组见少量骨痂形成,尚有部分缺损未愈合。C组骨缺损处见肉芽组织充填,未见骨痂形成。组织学观察Masson染色示A组大量软骨形成,靠近连接处可见新生骨小梁形成且处于成骨活跃期,软骨与骨组织之间过渡自然。B组可见部分新生骨小梁形成,材料骨小梁变细较少,断裂明显。C组未见新生骨小梁形成。生物力学测定A组的最大载荷、抗压强度和弹性模量分别为(87.8±9.8)N、(8.4±0.9)MPa及(187.5±8.2)GPa,均低于健侧组([112.3±11.2)N、(9.5±0.2)MPa及(210.5±15.9)GPa],且组间比较有统计学差异(P<0.05)。结论:骨髓间充质干细胞复合脱钙骨基质和骨形成蛋白修复兔桡骨缺损,优于应用脱钙骨基质和骨形成蛋白,早期生物力学强度低于正常骨组织。     

海藻酸钙/纳米羟基磷灰石/胶原复合材料修复兔桡骨缺损

目的 探讨海藻酸钙/纳米羟基磷灰石/胶原复合材料植入动物体内的成骨能力.方法 用18只3月龄健康新西兰大白兔制备兔桡骨中段15 mm骨缺损模型.将每只兔子的左右前肢按随机数字表法分为实验组和对照组.在实验组兔桡骨缺损部位植入海藻酸钙/纳米羟基磷灰石/胶原复合材料,对照组为空白对照,骨缺损部位不植入任何材料.分别于术后4、8、12周采用X线和组织学方法检测缺损部位的成骨情况.结果 18只模型兔均进入结果分析.X线结果显示,4周时实验组桡骨缺损区可见明显的骨生成影像,呈云雾状分布,随时间的延长骨量增多,至12周时,植入体已与缺损处断端骨性愈合,皮质骨连续性较好.对照组12周时显示骨断端骨质硬化,骨缺损区尚未修复.组织学结果表明,4周时实验材料内部可见骨形成细胞集中,随时间的延长骨量增多,并相互连接成片,到12周时,材料内骨小梁成熟,网孔间新生骨小梁相互连接成板状.结论 海藻酸钙/纳米羟基磷灰石/胶原复合材料具有良好的成骨能力.     

HLA—A2表达沉默的MSCs对兔桡骨缺损修复的影响

目的探讨沉默人白细胞抗原-A2（HLA-A2）基因后的骨髓间充质干细胞（MSCs）对兔桡骨缺损修复的影响。方法将HLA-A2沉默后的MSCs经体外诱导成骨后,与羟基磷灰石（HA）复合培养,形成MSCs/HA复合体,并植入骨缺损中。将日本大耳白兔24只分为2组：HLA-A2沉默后的MSCs/HA复合体修复桡骨缺损为实验组（n=12）,自体MSCs/HA复合体修复桡骨缺损为对照组（n=12）。于术后2、4、8周比较两组饮食与伤口的愈合情况、X线检测、HE染色结果,综合评价HLA-A2沉默后的MSCs/HA复合体对桡骨缺损修复的影响。结果实验组和对照组的伤口无明显渗出、红肿,愈合好;X线结果显示,2、4周骨缺损处有纤维骨痂形成,8周骨缺损处密度增高,骨痂形成;两组细胞钙结节数量、X线评分、组织学评分比较差异无统计学意义（P〉0.05）。结论 HLA-A2沉默后的MSCs免疫原性低,不影响其成骨能力及骨缺损的愈合,为同种异体骨缺损修复提供了新的依据。     

骨髓间充质干细胞复合音猬因子/纳米晶胶原基骨修复骨缺损

目的:探讨骨髓间充质干细胞(marrow mesenchymal stem cells)复合音猬因子(sonic hedgehog,Shh)修饰的纳米晶胶原基骨(nano Hydroxyapatite/collagen, nHAC)修复大鼠股骨缺损的效果.方法:SD大鼠 MSCs经成骨诱导后,种植于支架材料形成细胞支架复合物.SD大鼠30只制成股骨干5 mm节段性缺损,分为空白对照组:骨缺损处不植植入物,MSCs/nHAC组:植入MSCs/nHAC复合物,MSCs/Shh-nHAC组:植入MSCs/Shh-nHAC复合物.通过大体观察、X线放射学、组织学对比各组骨缺损修复情况.结果:SD大鼠MSCs在体外与nHAC,Shh-nHAC复合培养第7天,电镜扫描证实Shh-nHAC更有利于MSCs黏附、增殖.术后第6、12周放射学检查评价新骨生成各组间差异有统计学意义(P<0.05).术后组织学检查各组新骨生成速度、生成量差异有统计学意义(P<0.05).结论:MSCs/Shh-nHAC复合物能够修复SD大鼠股骨缺损, 修复效果明显优于MSCs/nHAC复合物.     

BMSCs复合CS-CPC/BMP-2/bFGF支架材料的生物相容性研究

目的:研究CS-CPC/BMP-2/bFGF支架材料的生物相容性,为骨组织工程提供一种新型复合支架材料。方法:制备CS-CPC/BMP-2/bFGF支架材料。将大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)与CS-CPC/BMP-2/bFGF支架材料联合培养,体外成骨诱导培养2周,扫描电镜观察细胞黏附情况,MTT法分析细胞增殖情况以评价其组织相容性。结果:扫描电镜示细胞在新型支架上吸附、生长良好。MTT示BMSCs在材料上和单纯诱导的细胞增殖能力基本相同。结论:CS-CPC/BMP-2/bFGF支架材料是一种具有良好生物相容性的支架材料,有望在骨组织工程中得到广泛应用。     

丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石骨组织工程支架材料的体外细胞毒性评价

目的 探讨丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石生物支架与兔骨髓间充质干细胞的体外细胞毒性.方法 采用丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石构建的生物支架与兔骨髓间充质干细胞体外共培养,用材料的细胞毒性、细胞黏附率、细胞增殖活力指标以MTT法、倒置显微镜及电镜观察来评价.结果 细胞在支架材料上黏附、生长良好,分裂增殖活跃,细胞毒性检测CTG均为0级,实验组与时照组细胞黏附率比较无统计学差异（P＞0.05）,实验组与对照组细胞增殖活力随着时间增加,细胞在支架增殖速度增快.第1、3、5、7天实验组与对照组比较有统计学差异（P＜0.05）.扫描电镜观察发现细胞培养7天后生长良好,分裂正常,与支架材料黏附紧密.结论 支架材料对细胞无毒性,具有很好的细胞相容性.     

Biocompatibility Studies on Fibrin Glue Cultured with Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells in Vitro

By culturing bone marrow mesenchymal stem cells of rabbits with fibrin glue in vitro,the biocompatibility of fibrin glue was investigated to study whether this material can be used as scaffolds in bone tissue engineering. After 2-months old New Zealand rabbits had been anesthetized, about 4--6 ml of bone marrow were aspirated from rabbit femoral trochanter. The monocytes suspension was aspirated after bone marrow was centrifuged with lymphocyte separating medium and cultured primarily. Then the cells were divided into two groups: one was cultured with complete medium and the other with induced medium. The cells of the two groups were collected and inoculated to the culture plate containing fibrin glue. In the control group, cells were inoculated without fibrin glue. The implanted cells and materials were observed at different stages under a phase-contrast microscope and scanning electron microscope. MTT and alkaline phosphatase (ALP) were measured. Bone marrow mesenchymal stem cells grew on the surface of fibrin glue and adhered to it gradually. Cells light absorption value (A value) and the ALP content showed no significant difference. Fibrin glue had no inhibitory effect on cell morphology, growth, proliferation and differentiation. It has good biocompatibility and can be used as scaffold materials for bone marrow mesenchvmal stem cells in bone tissue engineering.     

EPCs与BMSCs干细胞联合培养体系修复机体骨缺损

目的 为解决整形外科骨缺损修复, 促进移植骨成活, 应用干细胞联合培养体系复合部分脱蛋白生物骨 (PDPBB) , 对机体胫骨缺损进行修复.方法 新西兰大耳兔18只, 分别抽取骨髓液及外周血提取骨髓间充质干细胞 (BMSCs) 及外周血内皮祖细胞 (EPCs) , 构建联合培养体系后, 复合PDPBB构建组织工程骨;于兔胫骨制造1 cm长骨缺损, 将组织工程骨植入缺损区, 分别于术后14 d、28 d及2个月观察骨缺损修复的情况.结果 BMSCs组、联合培养细胞组和空白组各个时间点及组间的吸光度值比较, 差异均有统计学意义 (P<0.001) ;组织工程骨植入体内后骨胶原蛋白含量逐渐升高, 各分组差异有统计学意义 (P<0.01) ;复合联合干细胞体系的PDPBB修复骨缺损能力最强, 修复了胫骨缺损区的结构和功能.结论 EPCs与BMSCs联合干细胞体系复合PDPBB构建的组织工程骨是良好的骨缺损修复材料.     

实验性骨不连模型的制作

【目的】为骨不连的实验研究建立一种客观的动物实验模型。【方法】选取纯种新西兰大白兔 ,在前臂桡骨中段截除 1 5cm骨段 (包括骨膜 ) ,骨断端用骨蜡封闭髓腔 ,10周后经大体标本、病理组织学及X线检查确定骨不连形成情况。【结果】大体标本肉眼观察、放射学检查及病理组织学检查均显示骨缺损区无骨性连接 ,为纤维瘢痕组织填充 ,骨端硬化。【结论】本实验所建立的动物模型 ,具有骨不连的病理改变 ,符合骨不连的要求 ,故可以认为是一种可靠而实用的实验性骨不连动物模型。     

骨髓间质干细胞体外预构组织工程化肌腱的实验研究

目的探讨骨髓间质干细胞与胶原-聚羟基乙酸的细胞相容性,为构建组织工程化肌腱寻求理想方法.方法以贴壁法分离、培养骨髓间质干细胞,并检测CD44.在实验组中将骨髓间质干细胞置入含胶原-聚羟基乙酸的DMEM培基中培养:在对照组中将骨髓间质干细胞置入DMEM培基中培养.通过MTT方法比较两组的细胞活性和生长情况,并对实验组进行超微观察.以骨髓间质干细胞为种子细胞,以胶原-聚羟基乙酸为支架在体外预构组织工程化肌腱.结果以贴壁法原代培养骨髓间质干细胞,11天细胞即汇合成片,检测CD44示阳性.骨髓间质干细胞接种于胶原-聚羟基乙酸中混合培养后14天生长良好,始终保持89%以上的细胞活力,与对照组比较无显著差别;实验组细胞数未发生明显改变,而对照组从第4天开始即发生增殖.透射电镜示实验组细胞培养14天后仍保持旺盛的分泌功能.体外预构的组织工程化肌腱具有良好的形态,细胞伸展成梭形,沿聚羟基乙酸缝线大致平行排列.结论骨髓间质干细胞与胶原-聚羟基乙酸的细胞相容性好.以骨髓间质干细胞为种子细胞,以胶原-聚羟基乙酸为支架可在体外初步预构组织工程化肌腱.     

异体骨结合骨髓间质干细胞移植治疗骨缺损的动物实验

【目的】研究使用异体骨混合骨髓间质干细胞移植治疗骨缺损的可行性及动物实验初步结果。【方法】将15只新西兰白兔双侧桡骨造成1 cm骨缺损模型,随机选择同一只动物的一侧为实验侧,自体配对的另一侧为对照侧。将表面脱钙的同种异体骨和来源于受体的体外培养增殖的骨髓间质干细胞混合植入实验侧骨缺损,对照侧仅植入同样制作的异体骨。12周后,进行X线检查、生物力学检查和组织学检查,将结果进行对比。【结果】动物在术后12周,实验侧X线片光密度测量结果,破坏载荷时扭矩和扭角测量结果均优于对照侧;组织学评分中,实验侧骨痂量评分优于对照侧,骨连接成熟程度和骨髓发育程度两者没有明显差异。【结论】骨髓间质干细胞可以促进异体骨在移植后的成骨作用,在增多成骨量的同时不影响骨组织发育。     

骨髓间充质干细胞多方向分化潜能实验研究

目的:分离和培养兔骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs),并向多向诱导分化。方法:经贴壁筛选法获得单个核细胞。贴壁培养后,通过倒置显微镜进行细胞形态学观察,并采用流式细胞术进行分析。传至第3代后,分别进行成脂肪细胞、成骨细胞、成软骨细胞诱导,并进行鉴定。结果:骨髓间充质干细胞大小较为均匀,基本上呈梭形,传代培养后的细胞体积增大,成纤维样细胞逐渐增多。经反复传代纯化的BMSCs经诱导后分化为脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞。结论:兔骨髓间充质干细胞在体外培养具有多向分化潜能,可作为组织工程学种子细胞进行相关实验研究。     

全骨髓贴壁培养兔骨髓间充质干细胞的初步研究

目的：探讨兔骨髓间充质干细胞作为组织工程种子细胞修复骨缺损的可能性。方法：选取2月龄约2．5kg重健康新西兰兔8只,采用全骨髓贴壁培养法体外分离、培养兔骨髓间充质干细胞,通过倒置相差显微镜观察、MTT检测、细胞贴壁率检测观察细胞生物学特性。结果：全骨髓贴壁培养法培养出的原代骨髓间充质干细胞活力良好,细胞数量经传代后扩增,且细胞纯度提高,但细胞扩增速度较慢。结论：全骨髓贴壁培养法简便易行,能有效的在体外获得原代骨髓间充质干细胞。所提取的细胞活性良好、纯度较高,能用作组织工程种子细胞治疗骨缺损。