骨髓基质干细胞、骨诱导活性材料和两者复合物治疗兔早期股骨头坏死的疗效比较

目的：比较骨髓基质干细胞（BMSC）、骨诱导活性材料（OAM）和两者复合物对早期股骨头坏死（ANFH）修复的疗效。筛选出最佳方案。为临床应用提供依据。方法：28只新西兰大白兔随机分为A、B、C组，A、B组又分左、右侧组，采用液氮冷冻法建立双侧ANFH模型，A、B右侧组植入BMSC＋OAM构建的组织工程复合物，A左侧组植入复合自体BMSC的明胶海绵，B左侧组植入OAM，C组植入空白明胶海绵，术后2、4、6、8周随机取A、B两组各3只动物、C组1只动物，影像学检查后处死，取双侧股骨头标本进行组织学检查。结果：（1）X线显示，自实验第4周后A、B右侧组钻孔缺损区成骨明显优于左侧组及C组，表现为中心密度增高，缺损腔缩小，边缘模糊．6周时出现骨小梁结构，8周时有正常骨小梁结构；左侧组仅表现为随时间的延长，中心密度及边缘密度逐渐增高，形成硬化线，但无骨小梁结构，C组缺损区出现囊性变扩大并有塌陷。（2）组织学显示，A、B右侧组缺损区，2周时有成骨细胞。4周时有骨小梁及类骨质填充，6周时有成熟骨小粱和骨髓组织出现，8周时骨小梁成熟和骨髓组织形成：A、B左侧组在相同的时间内其组织学修复及新骨塑性与改建均不如各自的右侧组。结论：自体BMSC4-OAM构建的组织工程复合物对免早期ANFH修复作用优于单独应用BMSC和OAM，是目前治疗ANFH的最佳治疗方法     

可注射性纳米材料与兔成骨细胞的生物相容性

目的:将可注射性纳米材料与兔成骨细胞复合构建可注射性组织工程骨,观察其体外实验的生物相容性.方法:取16周龄、体质量约1.5 kg的新西兰大耳白兔双股骨大转子部和胫骨干骺端骨髓4～5 mL,将传至第三代的骨髓基质干细胞以成骨条件培养基定向诱导培养,获取成骨细胞.将成骨细胞与可注射性纳米材料体外复合培养,用噻唑蓝法测定细胞活性,检测碱性磷酸酶(ALP)活性,并行激光共聚焦显微镜及扫描电镜观察.结果:可注射纳米材料组的成骨细胞保持正常的分裂增殖速度.可注射纳米材料组ALP活性值为2.135±0.085,对照组为2.141±0.107,两者差异无统计学意义(P＞0.05).激光共聚焦显微镜及扫描电镜可见,成骨细胞在可注射性纳米材料上可良好地增殖、生长,细胞的活性未受到材料的影响.结论:可注射性纳米人工骨具有良好的细胞相容性,可作为可注射性骨组织工程载体材料.     

纳米组织工程骨对骨缺损修复区骨密度及生物力学的影响

目的:将纳米组织工程骨植入兔桡骨骨缺损区,通过对骨缺损区修复后骨组织骨密度和生物力学的研究,揭示其对成骨的影响。方法:制作兔骨缺损动物模型并于缺损区应用纳米组织工程骨。实验兔分为4组:A组为空白对照,B组为单纯纳米相羟基磷灰石胶原复合材料(NHAC),C组为成骨细胞 NHAC,D组为成骨细胞 血管内皮细胞 NHAC。12周后取骨缺损区标本,通过骨密度和生物力学测定,观察成骨情况。结果:D组骨缺损区修复后骨组织骨密度和生物力学测定结果显示新生骨质量较高,骨愈合情况要优于其他组。结论:纳米组织工程骨应用于骨缺损修复可促进骨生成,且成骨细胞 血管内皮细胞 NHAC的效果较好。     

复合同种异体颗粒骨修复兔桡骨缺损实验研究

目的观察复合磷酸钙骨水泥同种异体微小颗粒骨修复骨缺损的效果。方法建立兔双侧桡骨中段12mm骨缺损模型，40只兔随机分为A、B、C3组，A组植入复合磷酸钙骨水泥同种异体微小颗粒骨，B组植入同种异体微小颗粒骨，C组为空白对照组。术后4周和8周分别行X线摄片、组织学观察、骨缺损修复血管化观察和生物力学测定。结果A组的骨缺损修复效果、新生骨的组织学结构和生物力学测定均优于B组，C组无骨愈合迹象。结论同种异体微小颗粒骨能较好地修复骨缺损，但复合磷酸钙骨水泥同种异体微小颗粒骨修复骨缺损的效果更佳。     

血管内皮生长因子复合纳米羟基磷灰石人工骨修复免桡骨缺损

背景：血管内皮生长因子能促进血管内皮生长和血管生成，但其半衰期短，代谢降解快，不能在局部形成有效浓度。 目的：观察血管内皮生长因子复合纳米羟基磷灰石人工骨修复兔桡骨缺损的效果。 设计、时间及地点：随机分组设计、动物对照观察，于2006—12／2007—11在深圳市药检所实验室及深圳市第二人民医院中心实验室完成。 材料：清洁级雄性新西兰大白兔60只。纳米羟基磷灰石人工骨，孔隙直径100—250μm，孔隙率为90％，将血管内皮生长因子165与纤维蛋白原混合液均匀黏附于纳米羟基磷灰石人工骨各孔道支架表面，再利用凝血酶原吸附在最外层，形成一层膜状结构，包埋血管内皮生长因子，使其维持蛋白活性并达到缓释目的。 方法：建立兔单侧桡骨1cm缺损动物模型60只，按随机数字表法分为3组，血管内皮生长因子／纳米羟基磷灰石组、纳米羟基磷灰石组、羟基磷灰石对照组，每组20只。骨缺损处分别植入血管内皮生长因子与纳米羟基磷灰石人工骨、单纯纳米羟基磷灰石人工骨、普通羟基磷灰石人工骨。 主要观察指标：植入后2，4，8，12周分别行X射线、组织学、免疫组织化学检查，观察人工骨早期血管化及成骨情况。结果：60只兔均进入结果分析。各时间点血管内皮生长因子复合纳米羟基磷灰石组X射线和组织学评价骨形成情况均高于纳米羟基磷灰石组、羟基磷灰石对照组，差异有显著性意义（P〈0．05）。免疫组织化学染色结果表明，复合血管内皮生长因子的纳米羟基磷灰石人工骨、单纯纳米羟基磷灰石人工骨均可见新骨形成，前者早期血管化更明显，新骨形成更快，量更大，骨缺损修复能力明显优于后者。 结论：血管内皮生长因子可促进纳米羟基磷灰石人工骨早期血管化，能加快骨缺损的修复。     

组织工程骨的再血管化研究

目的：探讨组织工程骨再血管化的方法及其应用效果和前景。资料来源：应用计算机检索Medlinel 980—01／2004—06期间组织工程骨再血管化方面的相关文章，检索词“Tissue engineered bone；Revaseularization”，并限定文章语言种类为English。同时计算机检索清华同方数据库2000—01／2004—06期间相关文章，限定文章语言种类为中文，检索词“组织工程骨，再血管化”。资料选择：资料纳入标准①组织工程骨再血管化方法和对照之间的比较研究。②组织工程骨再血管化方法之间的比较研究。资料提炼：共检索到组织工程骨再血管化方面的相关文献31篇，筛除明显不随机试验研究和重复研究8篇，共有23篇文章符合纳入标准。其中有2篇为关于松质骨和羟基磷灰石三维孔隙结构的研究，2篇为在支架材料中种植细胞密度的研究，6篇为在支架材料中复合生长因子的研究，5篇为血管内皮细胞与成骨细胞联合培养方面的研究，2篇为在组织工程骨中植入血管束的研究，3篇为用筋膜包被组织工程骨的研究，3篇为预构组织工程骨的研究。资料综合：支架材料适宜的三维孔隙结构、在支架材料上以适宜的密度种植种子细胞、在细胞和支架材料复合物中复合适量的生长因子、血管内皮细胞与成骨细胞以适宜的比例联合培养后与支架材料复合移植、将血管束植入组织工程骨、用筋膜瓣包裹组织工程骨及将组织工程骨预先置于各种带蒂肌瓣中预构均有利于组织工程骨的再血管化。预构组织工程骨是在异位完成血管化，不受骨缺损局部条件的影响，其临床应用前景可观。结论：将组织工程骨置于体内血液供应良好的带蒂组织内预构，是在异位完成组织工程骨的再血管化，形成具有血运的组织工程骨，然后行带蒂或吻合血管的组织工程骨移植修复骨缺损，不受骨缺损局部血液供应条件的影响，理论上可明显提高组织工程骨的成活率和修复骨缺损的成功率．     

再血管化的同种异体微小颗粒骨磷酸钙复合物修复骨缺损

目的：制备仿生化的组织工程人工骨，观察分析同种异体微小颗粒骨复合磷酸钙骨水泥修复兔桡骨节段性骨缺损的效果。 方法：实验于2004-03／2005-01在哈尔滨医科大学组织工程实验室完成。①选取44只3月龄健康日本大耳白兔作为受体，随机分为3组：组织工程人工骨组36只（兔左侧桡骨缺损），磷酸钙颗粒骨复合物组36只（兔右侧桡骨缺损），空白对照组8只。②组织工程人工骨组、磷酸钙颗粒骨复合物组于双侧桡骨中段作纵形切口，显鳝桡骨，建立双侧桡骨15mm长的桡骨一骨膜缺损模型。③组织工程人工骨组植入自体微小颗粒骨、磷酸钙骨水泥、重组骨形态发生蛋白复合物，植入前该复合物与兔毛细血管内皮细胞、成骨细胞混合培养5d；磷酸钙颗粒骨复合物组单纯植入自体微小颗粒骨、磷酸钙骨水泥的复合物，不使用促骨化、血管化的细胞因子及种子细胞；空白对照组骨缺损区旷置，不予任何充填物。④各组术后每天肌注青霉素40万u，组织工程人工骨组、磷酸钙颗粒骨复合物组分别于术后4，8，12周取材，12只／次。进行影像学、组织学及电镜检查，观察人工骨的骨化、血管化以及骨缺损修复情况。 结果：实验选取44只大耳白兔作为受体，全部进入结果分析。①放射学以及组织学检查结果显示，组织工程人工骨组、磷酸钙颗粒骨复合物组的骨缺损都获得了不同程度的修复，但组织工程人工骨组在成骨速度、成骨质量、血管化程度等方面均优于磷酸钙颗粒骨复合物组。②新生骨及新生血管定量分析表明，术后4，8，12周组织工程人工骨组的新生血管面积百分比、新骨形成面积百分比均优于磷酸钙颗粒骨复合物组（P〈0．05）。 结论：同种异体微小颗粒骨复合磷酸钙骨水泥制备的组织工程化人工骨能够加快人工骨骨化和血管化的进程，有效修复骨缺损。     

纳米羟基磷灰石／壳聚糖复合人工骨的成骨及再血管化

目的:通过纳米羟基磷灰石/壳聚糖(N-HA/CS)复合骨形态发生蛋白(BMP)制备N-HA/CS-BMP复合人工骨,初步了解其植入后成骨与血管长入之间的关系,以及复合人工骨的孔径对再血管化的影响。方法:①材料的制备:采用共沉淀法、粒子沥滤法制备N-HA/CS多孔复合材料,孔隙率为85%,孔径为100￣500μm;通过N-HA/CS与氧化锌粉末按质量比为8∶1的方式混合制备成致密复合材料;然后分别复合BMP制备N-HA/CS-BMP复合人工骨。②实验过程:20只新西兰兔,在兔双后肢胫骨近段内侧用直径为3.5mm手摇钻头钻2个孔制备骨缺损模型。随机取15只兔,右侧植入2块多孔N-HA/CS-BMP复合人工骨为多孔N-HA/CS BMP组,左侧植入2块致密N-HA/CS-BMP复合人工骨为致密N-HA/CS BMP组;另5只兔右侧植入2块多孔N-HA/CS为多孔N-HA/CS组,左侧植入2块致密N-HA/CS为致密N-HA/CS组。③观察指标:术后4,6,8周麻醉后墨汁灌注处死动物取出标本,行大体观察、X射线检查、组织学观察、Ⅰ型胶原免疫组化染色、显微计算机图像采集分析,了解各组成骨能力、血管化程度、复合人工骨的成骨与血管化之间的相互关系。结果:①一般情况:术后死亡2只动物,2只一侧肢体发生骨折,伤口均于2周左右愈合,未发生感染。②X射线检查:术后4,6周显示植入孔明显,材料与骨之间有密度减低的透光环,8周材料与骨结合紧密,透光环消失。③组织学观察:术后4,6周的材料内的炎性反应较重,主要是白细胞和巨噬细胞,8周的材料内炎性反应减轻;8周壳聚糖大部分降解,从而显现出羟基磷灰石的多孔结构。④显微计算机图像分析:多孔N-HA/CS BMP组血管密度和新生骨小梁面积大于其他3组(P<0.05),多孔N-HA/CS BMP组血管密度与骨小梁面积呈直线正相关关系(r=0.483,P=0.003)。⑤Ⅰ型胶原免疫组织化学染色显示结果支持显微计算机图像分析结果。结论:复合人工骨的成骨与血管化呈直线正相关关系,复合人工骨的成骨与血管化在早期是随着材料降解而完成的,多孔结构在晚期对血管化和成骨有利。     

放射性核素骨显像评估血管化组织工程骨修复兔长段骨缺损

目的:研究间充质干细胞(MSCs)和其诱导内皮细胞(ECs)联合种植于多孔β-TCP构筑血管化组织工程骨修复兔长段骨缺损的作用及放射性核素骨显像(ECT)在此过程中的监测效果。方法:制备兔双侧尺骨1.5 cm骨缺损共48侧,分4组修复(每组12侧),A血管化组织工程骨组(MSCs ECs β-TCP),B组织工程骨组(MSCs β-TCP),C单纯材料组(β-TCP),D空白组。术后4、8、12周行ECT、组织切片等检查,观察各组骨缺损修复效能及移植物血管化情况。结果:D组骨缺损未修复,A组骨缺损修复效能及血管化情况优于B组,而B组又优于C组,各结果有显著差异(P<0.05)。结论:MSCs和其诱导ECs共培养构筑的血管化组织工程骨能促进成骨过程和新生骨的血管化,显著提高组织工程骨修复长段骨缺损的能力,ECT在修复过程中有较准确预测效果。     

去抗原牛松质骨支架复合骨形态发生蛋白2基因在骨缺损修复过程中的血管化反应

背景：体外构建的组织工程骨是细胞与材料的复合体，再血管化是组织工程骨植入体内后关系其能否充分发挥成骨作用，有效修复骨缺损的关键环节。 目的：观察以去抗原牛松质骨支架复合骨形态发生蛋白2（bone morphogenetic protein2，BMP-2）基因修复大段骨缺损过程中对血管化的影响。 设计、时间及地点：随机分组设计、对照动物实验，于2003—09／2004—12在吉林大学中日联谊医院中心实验室完成。 材料：选用清洁级新西兰大耳白兔60只。选取市售新鲜牛肱骨上端松质骨制备去抗原牛松质骨支架（Bovine Cancellous Bone，BCB）。携带人BMP-2和β-半乳糖酐酶基因的重组腺病毒（Ad-BMP-2和Ad—Lacz）及重组人BMP-2（rh-BMP-2）由美国Dr．Oliver及吉林大学病理教研室高航博士馈赠。 方法：新西兰大耳白兔60只分离培养兔骨髓基质干细胞，经BMP-2腺病毒载体转染后复合BCB移植修复兔双上肢桡骨1．5cm的缺损。按随机数字表法分为5组，每组12只，植入经不同处理的人工骨，Ad—BMP-2转染细胞＋BCB组，未转染细胞＋rh-BMP-2＋BCB组，Ad-Lacz转染细胞＋BCB组，未转染细胞＋BCB组，单纯BCB组。通过紧密缝合肌膜和筋膜固定移植骨。 主要观察指标：术后4，8，12周X射线检查观察骨缺损区的新骨形成情况，微血管墨汁灌注观察血管分布情况，透射电镜观察成骨细胞和血管生成情况，苏木精一伊红染色、爱辛蓝染色和VonKossa染色观察微血管与骨形成关系，血管内皮生长因子免疫组织化学染色测定染色灰度值、CD34免疫组织化学染色特异性标记血管内皮细胞，进行微血管计数。 结果：纳入兔60只均进入结果分析。X射线检查和组织学观察显示AD-BMP-2转染细胞＋BCB组和未转染细胞＋rh—BMP-2＋BCB组骨形成及血管生成情况优于其他3组。微血管墨汁灌注显示术后4周，两组每一个骨小梁孔隙中有一支新形成的小血管，骨间血管的密度在周边区域较高，随着向移植骨中央呈向心性减少。透射电镜观察，两组术后4周，可见较多功能活跃的成骨细胞及新生血管芽；术后12周，成熟的板层骨形成，新生血管结构完好。血管内皮生长因子表达检测和微血管计数测定显示AD—BMP-2转染细胞＋BCB组血管内皮生长因子相对含量明显高于其他各组，差异有显著性意义（P〈0．01）。微血管计数明显高于其他各组，差异有显著性意义（P〈0．01）。 结论：BMP-2基因可通过上调血管内皮生长因子表达，间接诱导移植骨血管化，比应用rh—BMP-2更有优势。     

大块血管化组织工程骨修复的骨缺损

背景：目前在构建较大体积组织工程骨方面还存在比较多的问题,其中最主要的就是缺血坏死。血管化的构建是保证大块组织工程骨生物学功能的关键因素。 目的：制备大块血管化组织工程骨,行原位移植修复兔股骨干大面积缺损,探讨组织再生方式及特点。 方法：建立仿兔股骨干结构支架材料内血管化预构模型,基于预构血管化支架,再构建大块血管化组织工程骨。18只8周龄新西兰大白兔分成实验组和对照组,实验组用大块血管化组织工程骨进行体内原位移植;对照组体内原位移植大块组织工程骨,未进行血管化处理。造模后2,4,8周通过大体观察、X射线片以及组织切片观察比较2组大块骨缺损的修复情况。 结果与结论：大体观察及影像学观察结果均显示,造模后2,4,8周实验组的成骨情况均优于对照组。实验组兔造模后2,4,8周的新生骨组织占总移植骨面积比均显著高于对照组（P〈0.01）。提示修复大面积的骨缺损,采用大块血管化组织工程骨比单纯采用组织工程骨的效果更好。     

血管化组织工程骨修复山羊胫骨骨缺损的实验

背景:组织工程骨修复大型哺乳动物大范围的骨缺损,如何促进组织工程骨的体内再血管化进程是核心问题。在临床工作中,常采用带蒂筋膜技术促进植入物的再血管化。目的:观察带蒂深筋膜瓣促组织工程骨修复羊胫骨骨缺损及其再血管化的能力。设计:随机对照动物实验。单位:南方医科大学南方医院创伤骨科。材料:36只中国青山羊,体质量14.5～15.5kg,雌雄不限。方法:实验于1999-12/2003-12在原解放军第一军医大学南方医院创伤骨科完成。36只中国青山羊制作单侧胫骨中段20mm骨与骨膜缺损,钢板内固定,随机分4组:空白组、单纯材料组(珊瑚羟基磷灰石)、组织工程骨组(单纯珊瑚羟基磷灰石复合经诱导分化的骨髓基质细胞)、筋膜瓣组(带蒂深筋膜包裹组织工程骨)。术后2,4,8周行放射性核素骨显像检查;4,8,12周放射学及组织学检查、12周生物力学检查评价各组成骨及再血管化情况。主要观察指标:各组动物骨缺损区大体观察、X射线、放射性核素骨扫描、生物力学及组织学观察结果。结果:36只羊均进入结果分析。①各组动物骨缺损修复标本大体形态观察:术后空白组在各个时间点均无骨组织形成。单纯材料组8～12周时,材料表面未见明显骨质形成和骨痂形成。组织工程骨组骨8～12周骨缺损渐被充填,材料表面可见有较多骨痂突出并向中央集中,并基本包裹材料。筋膜瓣组骨其成骨过程明显优于组织工程骨组。②各组动物发射型断层扫描仪检查结果:筋膜瓣组2～8周间肉眼可明显分辨出术侧感兴趣区的放射性浓度呈明显上升趋势,组织工程骨组呈现与筋膜瓣组类似的变化趋势,但其感兴趣区计数及T/NT比值均较相应的筋膜瓣组低。单纯材料组的递增趋势亦较组织工程骨组低。③各组动物放射学检查结果:通过吸光度比值的测量按成骨量大小形成的顺序依次为筋膜瓣组、组织工程骨组、单纯材料组[12周分别为(4.180±0.192),(3.480±0.453),(2.959±0.682)]。④各组动物生物力学检测结果:筋膜瓣组、组织工程骨组、单纯材料组组间载荷、弯曲应力差异显著[载荷依次为(758.333±88.754),(530.214±65.297),(359.667±60.715)N;弯曲应力依次为(13.937±2.199),(10.123±1.243),(6.223±0.945)N/mm2]。⑤各组动物组织学结果:空白组术后各时间点切片显示无骨组织。其余3组随时间增长,成骨范围和质量依次为筋膜瓣组、组织工程骨组、单纯材料组。结论:筋膜瓣通过促进组织工程骨体内再血管化的速度,促进其体内成骨速度及修复骨缺损的能力。     

瓦楞状组织工程骨支架对种子细胞接种和成骨的影响

背景：不同形状工程骨支架负载种子细胞修复骨缺损的研究效果评价不一,而负载细胞数量的多少是影响疗效的重要因素之一,目前该方面研究证据不多。目的：自制瓦楞状组织工程骨支架和其他3种形状的支架,比较4种不同形状支架负载种子细胞的数量,以及瓦楞状组织工程骨支架体内成骨时凹槽的优势及特点。方法：①体外实验：将体积和样本数相同的4组支架分为单纯瓦楞状支架组、无瓦楞支架组、圆柱状支架组和带中空管柱状支架组,分别以相同密度、相同容积的成骨诱导兔骨髓间充质干细胞悬液接种于支架表面,孵育、培养、消化、收集,进行细胞计数、吸光度值检测以及碱性磷酸酶和茜素红染色。②体内实验：将兔随机分为重组人骨形态发生蛋白2/瓦楞状自固化磷酸钙人工骨组,瓦楞状自固化磷酸钙人工骨组和松质骨组,将体积相同的3组支架植入兔L_（5-6）两侧横突间,植入后4,8,12周行大体、组织学观察。结果与结论：体外实验显示,瓦楞状工程骨支架上滴注的细胞液能充分停留在表面,由于表面瓦楞状凹槽和液体的表面张力以及支架本身的无孔隙性使得细胞液不向培养皿流失,每个样本平均消化下来的正常形态的细胞数量高于其他3组（P〈0.05）,吸光度值差异无显著性意义（P〉0.05）。体内实验显示,各时间点重组人骨形态发生蛋白2/瓦楞状自固化磷酸钙人工骨组的成骨量比瓦楞状自固化磷酸钙人工骨组明显多（P〈0.05）,与松质骨组之间比较差异无显著性意义（P〉0.05）。结果证实,实验自制的瓦楞状工程骨支架的形状特点有利于种子细胞负载,从数量上保证了接种种子细胞的有效性,可促进支架大量成骨和段状骨缺损的愈合。     

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。     

硫酸钙人工骨/骨髓间充质干细胞构建组织工程化骨诱导脊柱融合

背景：硫酸钙具有良好的组织相容性和可降解性,是一种安全有效的骨移植替代物。 目的：观察医用硫酸钙人工骨与兔骨髓间充质干细胞复合的成骨作用。 方法：取36只新西兰大白兔,行腰椎后路L4/5椎间盘摘除后,随机均分为3组,自体骨组在椎间隙植入自体髂骨,异种骨组在椎间隙植入异体脱钙小牛骨,组织工程骨组椎间隙植入医用硫酸钙人工骨与同种异体骨髓间充质干细胞复合物。植入后4,8,16周摄腰椎正侧位X射线片,观察椎体间植骨愈合及塑形情况;留取骨痂标本行组织学观察椎间植骨愈合程度;于16周对脊柱融合部位进行生物力学分析。 结果与结论：植入16周时,自体骨组椎间骨小梁连续,椎间融合基本完成,大量编织骨相互融合成片;异种骨组椎间隙形成不完全骨性融合,软骨组织大部分分化为骨组织,但中间仍为纤维组织;组织工程骨组椎间骨小梁连续,椎间融合基本完成,大量编织骨相互融合成片,人工骨基本吸收、骨化,仅有少部分残留;自体骨组、组织工程骨组失效强度和刚度均优于异种骨组（P〈0.05）。提示医用硫酸钙人工骨/骨髓间充质干细胞构建的组织工程骨具有具有良好的成骨和骨诱导作用,可以较好地促进脊柱椎体间融合。     

磷酸钙骨水泥复合骨形态发生蛋白 6 和血管内皮生长因子修复骨缺损简

背景：单独将骨形态发生蛋白或血管内皮生长因子植入体内易被血液冲刷掉而不能最大限度发挥诱导成骨和血管生成作用,同时缺少载体的支撑作用。 目的：观察骨形态发生蛋白6、血管内皮生长因子及磷酸钙骨水泥联合应用在骨缺损修复过程中的作用。 方法：制作新西兰兔双侧股骨内侧髁骨缺损模型,左侧分别植入磷酸钙骨水泥/骨形态发生蛋白6/血管内皮生长因子、磷酸钙骨水泥/骨形态发生蛋白6及磷酸钙骨水泥,右侧不植入任何物质作为空白对照。植入8,16周通过硬组织切片组织学观察、电镜扫描等手段观察新骨形成情况。 结果与结论：各组材料的组织相容性良好,未见明显炎症组织反应。植入8周时,磷酸钙骨水泥/骨形态发生蛋白6/血管内皮生长因子组骨水泥-骨组织交界处基本上被新生骨小梁包绕,材料进一步降解,新生骨小梁表面可见大量活跃的成骨细胞;16周时,新生骨小梁继续长入,进一步增长、增粗、增多,有大量新生编织骨成网格状长入材料中,骨水泥材料降解明显,与周围组织结合紧密,降解与骨长入同步,此组不同时间点成骨速度及成骨效果均明显优于其他两组材料（P 〈0.05）。表明3种材料联合应用可协同促进骨缺损修复。     

应用细胞片层技术构建组织工程骨

背景：传统的骨组织工程学在收获和转移细胞方面仍存在诸多不足,细胞片层技术是收获种子细胞和对种子细胞进行转移的一项新技术。目的：应用细胞片层技术与传统骨组织工程相结合的方法构建组织工程骨。方法：密度梯度离心法分离培养犬骨髓间充质干细胞,诱导其向成骨细胞分化。将诱导后的骨髓间充质干细胞接种至温度反应性培养皿中,先37℃饱和湿度培养,然后降温至20℃制备细胞片层;将犬脱钙骨基质/富血小板血浆/骨髓间充质干细胞细胞片层/骨髓间充质干细胞复合体植入犬左侧背阔肌下,术后4,8,12周,观察成骨情况。结果与结论：当温度降至20℃时,骨髓间充质干细胞从温度反应性培养皿上完全脱落,形成细胞片层,将其覆盖于犬脱钙骨基质/富血小板血浆/骨髓间充质干细胞后植入犬背阔肌下,其成骨效果明显好于不加细胞片层对照侧。说明应用细胞片层技术与传统的骨组织工程方法相结合可构建出较理想的组织工程骨。     

Adipose-derived stem cells enhance bone regeneration in vascular necrosis of the femoral head in the rabbit

Osteonecrosis of the femoral head was induced in rabbits by intramuscular injection of methylprednisolone and vascular occlusion of the capital femoral epiphysis by electrocoagulation. Eight weeks later the animals received no treatment (group A), core decompression by drilling a hole (diameter 1.2 mm) from the outer cortex 2.5 cm distal to the proximal end of the greater trochanter (group B), or injection of 10(7) autologous adipose-derived stem cells (ADSCs) directly into the femoral head (group C). Eight weeks later, microcomputed tomography scans indicated that bone and trabecular volume and density were significantly higher in group C than in other groups. Histology indicated more new bone formation in group C than in other groups. Group C showed strong osteocalcin immunoreactivity in subchondral bone osteoblasts in the necrotic femoral head, whereas few osteocalcin-positive cells were found among osteoblasts in other groups. Thus, autologous ADSC transplantation improved osteogenesis and the microstructure of vascular deprivation-induced osteonecrotic tissue.     

血管化组织工程骨修复猕猴的胫骨缺损

背景:许多实验结果显示组织工程骨植入体内后,其血管化进程和有效程度对骨成骨愈合的优劣起到关键性作用。目的:建立组织工程骨修复猕猴胫骨段性缺损的血管化动物模型,观察其影像学和形态学特点,分析血管化程度和成骨的关系。设计:随机对照动物实验。单位:南方医科大学南方医院创伤骨科。材料:支架主要成分为β-磷酸三钙,圆柱状,20mm×8mm(直径),侧方开纵槽2mm宽,内有轴向全长中空管直径3mm,中空管向两端及纵槽开放。孔隙率60%,孔径100～150μm。四五岁健康猕猴29只,体质量在3.5～5kg,雌雄不限。方法:实验于2003-10/2005-07在南方医科大学南方医院创伤骨科完成。①将27只猕猴右侧胫骨(共27处)制成中段20mm骨-骨膜缺损,采用随机数字表法随机分成3组。②筋膜-血管组在缺损处填塞由骨髓基质干细胞和具有特殊外型(侧槽和中空管)的β-磷酸三钙支架体外构建的复合物,在中空管内移入隐动静脉束的一段,外被带蒂深筋膜;筋膜组、空白组分别填塞组织工程骨并包裹筋膜和单纯组织工程骨。另取2只猕猴的无填充物胫骨缺损作缺损对照。钢板螺钉固定。③在术后4,8,12周时间点分别对各组骨-骨膜缺损行放射影像学评分和X射线阻射密度分析,以及血管面积图像分析。主要观察指标:骨-骨膜缺损放射影像学评分、X射线阻射密度分析、形态学检测以及血管面积图像分析。结果:29只猕猴均进入结果分析。①猕猴标本大体观察:术后12周:筋膜-血管组植入物各面及中央部完全被骨样组织所包裹或替代,坚硬,折不断,材料2/3被吸收;筋膜组和空白组植入物于内侧及前面仍有部分材料未被骨样组织所包裹或替代,用力可以折断,材料1/3被吸收。②各组支架材料组织学观察:随着时间的延长,3组支架材料均有不同程度的吸收,筋膜-血管组最明显;镜下观察,12周时移植物完全被骨样组织所包裹,材料中的血管样结构多呈“肺泡状”,分支多。筋膜组12周时形成的骨样组织把材料大部分包被,材料中央部少见血管样结构。空白组12周时可见移植物有少部分吸收,新骨及血管样结构的形成量稀少。③各组移植物血管面积图像分析:4,8,12周筋膜-血管组中央部和周围部的血管样结构面积均显著大于筋膜组和空白组(P<0.05)。而且随时间的推移呈上升趋势。④各组移植物X射线片观察:筋膜-血管组12周显示移植物密度明显降低,个别区域低于正常骨,连续性骨痂明显。筋膜和空白组12周移植物密度稍有降低,断面处有连续性骨痂。⑤各组骨缺损X射线片影像学评分结果:从X射线片骨缺损修复评分中可以看出,筋膜-血管组在4,8,12周均优于筋膜组和空白组(P<0.05)。结论:①实验所采用的血管化方法可以加快和提高组织工程骨的成骨作用。②材料的吸收水平与局部血管化程度成正相关。