应用骨髓基质细胞及组织工程方法修复兔桡骨实验性缺损

背景应用干细胞移植及组织工程的方法修复骨缺损是近年来研究的热点.目的观察应用自体骨髓基质细胞的组织工程骨修复骨缺损的效果.设计左右侧对照实验.单位哈尔滨医科大学第一临床医学院实验中心.材料10～个月新西兰大白兔12只,雌雄不限,体质量2～2.5 kg.方法实验于2002-06/2003-06在哈尔滨医科大学第一临床医学院实验中心完成.将兔自体骨髓基质细胞经淋巴细胞分离液分离培养、传代扩增.取兔12只行桡骨中段截取1.5 cm骨质,造成完全骨缺损.于左侧缺损处植入载有骨髓基质细胞的胶原海绵,右侧植入单纯胶原海绵对照.12周后麻醉状态处死动物,比较基质细胞和胶原海绵复合物移植与单纯胶原移植治疗骨缺损的疗效.X射线片评价标准按骨缺损修复分期方法(分为0～5级,5级为骨缺损全部被新骨替代,0级为无新骨修复).主要观察指标兔桡骨缺损处大体观察,X射线观察,组织化学观察及电镜观察结果.结果纳入12只兔均进入结果分析.①两侧兔桡骨缺损处大体观察第12周实验组骨缺损处骨痂坚实突出于骨缺损处,与断端连续性好.对照侧无连续骨痂通过骨缺损处,断端间有纤维组织连接.②两侧兔桡骨缺损处X射线观察在第12周实验侧有连续骨痂通过骨缺损处,髓腔通畅,塑形不完全.对照侧无连续骨痂通过断端.③两侧兔桡骨缺损处组织学观察第12周实验侧骨缺损处可见大量成骨细胞及新生基质.对照侧仅在断端间见少量骨细胞,断端处为纤维组织充填.④兔桡骨缺损电镜观察实验侧成骨细胞接近正常骨细胞可见大量丰富扩张内质网,蛋白合成旺盛,细胞器含量丰富.结论骨髓基质细胞作为一种骨源干细胞,具有良好的成骨作用,经过扩增可以用作种子细胞,通过组织工程的方法可以修复骨缺损性疾病.     

自体骨髓基质干细胞修复兔桡骨骨缺损的可行性

背景:迄今为止临床上对较大范围骨缺损的修复仍未得到有效的解决.目的:探讨自体骨髓基质干细胞修复兔桡骨远端骨缺损的可行性.设计:以实验动物为研究对象,自身对照设计的探索性研究.单位:一所医科大学医院骨科.对象:实验于2002-10/2003-04在福建省医科所实验动物中心完成.健康新西兰大白兔12只,雌雄各半,体质量3.1～3.4 kg.方法:取兔髂骨骨髓,体外分离培养扩增骨髓基质干细胞,与生物材料混合后植入体内修复兔桡骨远端骨缺损,应用X射线片、大体标本、组织切片观察修复效果.主要观察指标:主要结局:①大体标本及X射线片.②组织学观察.次要结局:骨髓基质干细胞分离与培养.结果:移植后12周,X射线片显示高密度新骨形成,大体标本上见白色皮质骨充满骨缺损处,组织切片显示骨缺损修复处骨小梁丰富,骨髓腔形成.结论:自体骨髓基质干细胞移植是修复兔桡骨远端骨缺损的理想方法.     

兔骨髓间充质干细胞复合生物衍生骨修复胫骨缺损

目的：探讨骨髓间充质干细胞与生物衍生骨复合修复兔胫骨的长段骨-骨膜缺损，以及修复负重骨缺损的可行性。 方法：实验于2001-10／2002-08在牡丹江市第二人民医院放射科进行。①取成人尸体胫骨4具（来源于哈尔滨医科大学），切取干骺端松质骨及皮质骨2．0cm&;#215;0．5cm&;#215;0．5cm的骨块，经脱细胞、脱脂、脱蛋白及去抗原等处理后冻干，制备成生物衍生骨。②取健康成年新西兰大白兔24只，随机编号后从自体骨髓中分离出骨髓间充质干细胞，与生物衍生骨于体外复合培养，并将这24只大白兔制备成双侧胫骨中段10mm骨一骨膜缺损模型，行常规钢板螺钉固定。③随机选取其中的20只，对同一只兔将复合物植入右侧胫骨缺损处作为实验组，将单纯生物衍生骨植入左侧胫骨缺损处作为对照组；另4只兔作为空白组，双侧骨缺损不植入任何材料。然后分栏放养，观察各组兔术后一般情况。④在8，12，16．24周各时间点分别取出骨缺损修复标本，进行大体观察和骨密度测试，并进行统计学分析，以比较各组修复骨缺损的能力。 结果：实验大白兔24只均进入结果分析。①各组兔术后一般情况：术后各组动物恢复及进食均正常，伤口无炎性反应，愈合良好。②各组兔骨缺损修复标本大体观察：术后8，12周实验组骨缺损部分修复，16周骨缺损完全修复，8，12，16周时实验组的骨缺损修复和骨痂生长情况明显好于对照组；24周时空白组的各缺损区均未发现有骨组织形成。③各组兔骨缺损区的骨密度测量结果：术后8，12，16周时各缺损区的骨密度实验组明显高于对照组（0．923&;#177;0．045比0．571&;#177;0．021，1．234&;#177;0．023比1．003&;#177;0．037，1．643&;#177;0.071比1．157&;#177;0．029，P〈0．05）。24周时实验组与对照组比较无统计学意义（P〉0．05）。空白组骨缺损未修复。 结论：骨髓间充质干细胞构建的组织工程骨早期修复骨缺损能力较强，且较单纯生物衍生骨成骨量大、迅速，能够对负重骨缺损进行有效的修复。     

自体骨髓基质干细胞修复兔桡骨骨缺损的可行性

背景迄今为止临床上对较大范围骨缺损的修复仍未得到有效的解决.目的探讨自体骨髓基质干细胞修复兔桡骨远端骨缺损的可行性.设计以实验动物为研究对象,自身对照设计的探索性研究.单位一所医科大学医院骨科.对象实验于2002-10/2003-04在福建省医科所实验动物中心完成.健康新西兰大白兔12只,雌雄各半,体质量3.1～3.4 kg.方法取兔髂骨骨髓,体外分离培养扩增骨髓基质干细胞,与生物材料混合后植入体内修复兔桡骨远端骨缺损,应用X射线片、大体标本、组织切片观察修复效果.主要观察指标主要结局①大体标本及X射线片.②组织学观察.次要结局骨髓基质干细胞分离与培养.结果移植后12周,X射线片显示高密度新骨形成,大体标本上见白色皮质骨充满骨缺损处,组织切片显示骨缺损修复处骨小梁丰富,骨髓腔形成.结论自体骨髓基质干细胞移植是修复兔桡骨远端骨缺损的理想方法.     

兔骨髓间充质干细胞复合小牛脱钙骨修复胫骨缺损的可行性

目的：通过兔骨髓间充质干细胞复合小牛脱钙骨对兔胫骨长段骨-骨膜缺损修复情况的观察，探讨骨髓间充质干细胞与小牛脱钙骨联合应用于负重骨修复的可行性。 方法：实验于2001—10／2002-08在牡丹江市第二人民医院放射科进行。①健康成年新西兰大白兔-24只，随机编号后从自体骨髓中分离出骨髓间充质干细胞，与小牛脱钙骨于体外复合培养，并将这24只大白兔制备成双侧胫骨中段10mm骨一骨膜缺损模型，行常规钢板螺钉固定。②随机选取其中的20只，对同一只兔将复合物植入右侧胫骨缺损处作为实验组，将小牛脱钙骨植入左侧胫骨缺损处作为对照组；另4只兔作为空白组，双侧骨缺损不植入任何材料。然后分栏放养，观察各组兔术后一般情况。③在8，12，16，24周各时间点分别取出骨缺损修复标本，进．行大体观察和骨密度测试，并进行统计学分析，以比较各组修复骨缺损的能力。 结果：实验大白兔24只均进入结果分析。①各组兔术后一般情况：术后各组动物恢复及进食均正常，伤口无炎性反应，愈合良好。②各组兔骨缺损修复标本大体观察：术后8周实验组骨缺损部分修复，12，16周骨缺损完全修复，8，12，16，24周时实验组的骨缺损修复和骨痂生长情况明显好于对照组；24周时空白组的各缺损区均未发现有骨组织形成。③各组兔骨缺损区的骨密度测量结果：术后8，12，16周时各缺损区的骨密度测量结果显示实验组明显高于对照组（实验组：0．945&;#177;0．063，1．246&;#177;0．027，1．568&;#177;0．059；对照组：0．601&;#177;0．024，1．001&;#177;0．023，1．219&;#177;0．033，P〈0.05）。24周时实验组与对照组比较无统计学意义（1．627&;#177;0．054，1．462&;#177;0．107，P〉0．05）。空白组骨缺损未修复。 结论：骨髓间充质干细胞构建的组织工程骨早期修复骨缺损能力较强，且与单纯小牛脱钙骨相比成骨量大、迅速，能够对负重骨缺损进行有效的修复。     

兔骨髓源成骨细胞与人部分脱钙骨基质构建组织工程骨修复骨缺损的实验研究

目的：观察兔骨髓源成骨细胞与人部分脱钙骨基质构建组织工程骨的可行性及其骨缺损修复作用。方法：实验于2004-03／2005-01在哈尔滨医科大学第一临床医学院动物实验中心完成。①选取日本大耳白兔36只，雌雄不限，随机分成两组，即实验组和对照组各18只，每组再随机分成3小组即4，8和12周组各6只，另选3只日本大耳白兔作为空白组。②将实验组所有动物于胫骨结节处用骨穿针刺入骨髓腔抽取骨髓2．0mL，进行分离、培养和诱导，适时将功能状态良好的兔骨髓源成骨细胞以一定细胞浓度与人部分脱钙骨基质支架材料复合构建组织工程骨，并于复合后24．48和72h用扫描电镜观察细胞在支架材料孔隙内贴附、生长、增殖和功能情况。③所有动物于右侧桡骨中段制作1．5cm骨膜骨缺损模型，实验组骨缺损处植入组织工程骨，对照组骨缺损处植入人部分脱钙骨基质支架。于术后4，8，12周行X射线检查、大体观察，组织学检查，对比研究其成骨和血管化过程及其骨缺损修复能力。结果：①兔骨髓源成骨细胞与人部分脱钙骨基质复合后24h在材料孔隙内部分贴附良好，部分堆积成团；48h基本全部贴壁并有胶原分泌；72h全部贴壁，细胞完全伸展，相邻细胞间有突起相互连接，细胞分布均匀，数量增多，并有大量胶原分泌。②术后12周，实验组X线有明显阻射，骨缺损部位塑型基本完成，骨髓腔已开始再通；对照组支架材料X线阻射进一步增强，两端已愈合，已开始塑型。空白组术后无X射线阻射，无成骨。③实验组和对照组随着时间的推移其成骨量和新生血管数量逐渐增多，实验组4，8，12周组织学血管面积测定值均高于对照组[（2．068&;#177;0．216）％比（0．532&;#177;0．102）％，（2．976&;#177;0．304）％（1．302&;#177;0．354）％．（3．708&;#177;0．382）％比（2．246&;#177;0．402）％，P〈0．05]。结论：兔骨髓源成骨细胞与人部分脱钙骨基质生物相容性良好，支架材料为细胞生长提供了良好的三维空间，用兔骨髓源成骨细胞与人部分脱钙骨基质构建组织工程骨是可行的，构建的组织工程骨具有良好的骨修复作用。     

骨髓基质细胞复合人脱细胞骨的成骨活性

背景：寻找一种既保持支持功能良好又具有一定成骨活性的同种异体骨是治疗骨缺损的重要研究课题。以往曾对比测定脱细胞骨的生物力学性质，发现其与正常大小的新鲜骨质在最大抗压力，压强方面无显著性差异。人脱细胞骨复合骨髓基质细胞后的成骨活性如何，是否能够保持成骨的活性是临床医生非常关心的问题。目的：研究人脱细胞骨复合经诱导的骨髓基质细胞的实验效果，观察细胞的黏附和生长情况，并对其成骨活性进行检测。设计：单一样本实验。单位：哈尔滨医科大学附属第二医院。材料：实验于2003—01／2004—08在哈尔滨医科大学附属第二医院实验中心完成。脱细胞骨（取新鲜尸体髂骨块，自愿捐献）。方法：用过氧化氢和乙醚去除人髂骨块内的结缔组织和细胞成分，消毒后制备人脱细胞骨。取材活体或新鲜尸体的骨髓行骨髓基质细胞培养，细胞纯化后加入β-甘油酸钠，地塞米松和抗坏血酸等向成骨方向诱导，并进行对照培养。通过碱性磷酸酶和骨钙素检测来确定骨髓基质细胞的增殖和分化情况，将诱导的骨髓基质细胞浓缩后复合到制备好的脱细胞骨块内进行培养。8d后通过光镜和电镜等形态学观察以及生化指标检测来确定细胞的成骨活性。主要观察指标：①人骨髓基质细胞／脱细胞骨复合物碱性磷酸酶和骨钙素检测结果。②人骨髓基质细胞／脱细胞骨复合物组织学观察结果。结果：①人髂骨块细胞清除干净，骨基质保存良好。②诱导8d后的骨髓基质细胞碱性磷酸酶和骨钙素含量明显高于对照组[诱导后骨髓基质细胞：（181．54&;#177;40．01）nkat／L，（7．2&;#177;1．3）μg/L，对照组：无法测到，P〈0．05]。③骨髓基质细胞在人脱细胞骨支架内附着紧密，生长良好。结论：人脱细胞骨复合经诱导的骨髓基质细胞在体外具有有效的成骨功能，是一种较为理想的骨组织工程材料。     

骨髓基质干细胞接种于藻酸盐修复兔颅骨缺损

目的在骨缺损中植入骨形成细胞和藻酸盐复合物,观察缺损的修复情况。方法体外扩增兔骨髓基质干细胞(bonemarrowstemcell,MSCs),将MSCs与2.0%藻酸钠溶液混合形成MSCs/藻酸钠复合物,使细胞的终浓度为5×106/ml。将MSCs/藻酸钠复合物用氯化钙固化为凝胶体,植入细胞供体兔颅骨直径15mm缺损中,以单纯植入藻酸盐凝胶作为对照。术后8周取材,通过大体观察、X线检查、组织学检查观察骨缺损的修复情况。结果MSCs/藻酸钠凝胶植入8周后,缺损大部分获得修复,组织学分析显示缺损中有大量新骨形成。结论应用藻酸钠复合MSCs可以提高骨缺损修复效果。     

兔骨髓间充质干细胞复合生物衍生骨修复胫骨缺损

目的:探讨骨髓间充质干细胞与生物衍生骨复合修复兔胫骨的长段骨-骨膜缺损,以及修复负重骨缺损的可行性。方法:实验于2001-10/2002-08在牡丹江市第二人民医院放射科进行。①取成人尸体胫骨4具(来源于哈尔滨医科大学),切取干骺端松质骨及皮质骨2.0cm×0.5cm×0.5cm的骨块,经脱细胞、脱脂、脱蛋白及去抗原等处理后冻干,制备成生物衍生骨。②取健康成年新西兰大白兔24只,随机编号后从自体骨髓中分离出骨髓间充质干细胞,与生物衍生骨于体外复合培养,并将这24只大白兔制备成双侧胫骨中段10mm骨-骨膜缺损模型,行常规钢板螺钉固定。③随机选取其中的20只,对同一只兔将复合物植入右侧胫骨缺损处作为实验组,将单纯生物衍生骨植入左侧胫骨缺损处作为对照组;另4只兔作为空白组,双侧骨缺损不植入任何材料。然后分栏放养,观察各组兔术后一般情况。④在8,12,16,24周各时间点分别取出骨缺损修复标本,进行大体观察和骨密度测试,并进行统计学分析,以比较各组修复骨缺损的能力。结果:实验大白兔24只均进入结果分析。①各组兔术后一般情况:术后各组动物恢复及进食均正常,伤口无炎性反应,愈合良好。②各组兔骨缺损修复标本大体观察:术后8,12周实验组骨缺损部分修复,16周骨缺损完全修复,8,12,16周时实验组的骨缺损修复和骨痂生长情况明显好于对照组;24周时空白组的各缺损区均未发现有骨组织形成。③各组兔骨缺损区的骨密度测量结果:术后8,12,16周时各缺损区的骨密度实验组明显高于对照组(0.923±0.045比0.571±0.021,1.234±0.023比1.003±0.037,1.643±0.071比1.157±0.029,P<0.05)。24周时实验组与对照组比较无统计学意义(P>0.05)。空白组骨缺损未修复。结论:骨髓间充质干细胞构建的组织工程骨早期修复骨缺损能力较强,且较单纯生物衍生骨成骨量大、迅速,能够对负重骨缺损进行有效的修复。     

异种松质骨修复兔桡骨节段性骨缺损

背景:异种松质骨具有天然多孔结构,有利于新骨长入,经处理可完全消除抗原性,不引起免疫排斥反应,具有良好的骨传导性能。目的:评价异种骨修复兔桡骨节段性骨缺损的效果。方法:将36只新西兰白兔随机均分3组,制作单侧15mm桡骨节段性骨缺损模型,实验组植入生物型异种骨,对照组植入深冻兔异体骨,空白组未植骨。术后4,8,12周进行一般情况、大体解剖、X射线及组织学观察。结果与结论:术后4,8,12周实验组与对照组骨缺损逐步修复,空白组骨缺损未修复,实验组与对照组影像学和组织学评分均高于空白组(P<0.05),实验组与对照组影像学和组织学评分差异无显著性意义。表明生物型异种骨可较好修复骨缺损,修复效果与异体骨相当。     

骨髓间充质干细胞在骨组织工程中的应用

目的：综述具有向多种细胞分化潜能的骨髓间充质干细胞的生物学特性、分离纯化与培养技术、向骨和软骨定向诱导分化技术、细胞载体支架及其应用于骨组织工程的实验研究。 资料来源：应用计算机检索Medline数据库1990—01／2004-12期间的相关文章，检索词“mesenchymal stem cell，tissue engineer”，限定文章语言种类为英文。同时计算机检索中国期刊全文数据库、万方数据库1994—01／2004—12期间的相关文章，检索词”间充质干细胞、组织工程”，限定文章语言种类为中文。 资料选择：对资料进行初审，选取间充质干细胞特性、分离培养技术和其应用于组织工程的文献，重复研究选取代表性的、年代相对较近的文献作为纳入标准；然后筛除非骨组织工程的研究和重复研究，对剩余的文献开始查找全文。 资料提炼：共收集到78篇关于间充质干细胞应用于组织工程方面的文章，纳入31篇；排除47篇，13篇为重复研究，34篇为非骨组织工程研究。 资料综合：间充质干细胞主要存在于骨髓中，能向多种组织细胞分化，在体外可大量扩增。①间充质于细胞的分离纯化和培养目前主要有3种方法：密度梯度离心法、流式细胞仪分离法、贴壁筛选法。也有学者采用单细胞克隆技术获得纯化的间充质干细胞细胞株，但此种方法不便于大量获得种子细胞，目前应用较广泛的是密度梯度离心技术。②间充质干细胞在适宜的培养基中加入诱导剂可向骨、软骨细胞分化，其理想的载体支架应能均匀地搭载并保留细胞，支持血管快速内生，能透X射线利于观察新骨形成，新骨形成后能被吸收和替代以利骨改建，能容许或提高宿主骨的骨传导性桥接，表面与细胞相互作用以保留分化细胞的功能，组织相容性好。③间充质干细胞是理想的基因治疗的靶细胞，它可以转入生长因子和细胞因子基因，经多次分裂后体外仍表达外源蛋白。它应用于骨组织工程的动物试验中已获得了成功。 结论：以干细胞工程为代表的现代组织工程学近年来发展迅猛，但间充质干细胞组织工程学尚处于起步阶段。骨髓间充质干细胞具有易于取材、多组织分化潜能、遗传背景稳定、植入体内无排斥反应、高增殖的特性，决定了其将会成为细胞、基因治疗以及组织工程中十分有用的工具：     

骨髓间充质干细胞在骨组织工程中的应用

目的:综述具有向多种细胞分化潜能的骨髓间充质干细胞的生物学特性、分离纯化与培养技术、向骨和软骨定向诱导分化技术、细胞载体支架及其应用于骨组织工程的实验研究。资料来源:应用计算机检索Medline数据库1990-01/2004-12期间的相关文章,检索词“mesenchymalstemcell,tissueengineer”,限定文章语言种类为英文。同时计算机检索中国期刊全文数据库、万方数据库1994-01/2004-12期间的相关文章,检索词″间充质干细胞、组织工程″,限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选取间充质干细胞特性、分离培养技术和其应用于组织工程的文献,重复研究选取代表性的、年代相对较近的文献作为纳入标准;然后筛除非骨组织工程的研究和重复研究,对剩余的文献开始查找全文。资料提炼:共收集到78篇关于间充质干细胞应用于组织工程方面的文章,纳入31篇;排除47篇,13篇为重复研究,34篇为非骨组织工程研究。资料综合:间充质干细胞主要存在于骨髓中,能向多种组织细胞分化,在体外可大量扩增。①间充质干细胞的分离纯化和培养目前主要有3种方法:密度梯度离心法、流式细胞仪分离法、贴壁筛选法。也有学者采用单细胞克隆技术获得纯化的间充质干细胞细胞株,但此种方法不便于大量获得种子细胞,目前应用较广泛的是密度梯度离心技术。②间充质干细胞在适宜的培养基中加入诱导剂可向骨、软骨细胞分化,其理想的载体支架应能均匀地搭载并保留细胞,支持血管快速内生,能透X射线利于观察新骨形成,新骨形成后能被吸收和替代以利骨改建,能容许或提高宿主骨的骨传导性桥接,表面与细胞相互作用以保留分化细胞的功能,组织相容性好。③间充质干细胞是理想的基因治疗的靶细胞,它可以转入生长因子和细胞因子基因,经多次分裂后体外仍表达外源蛋白。它应用于骨组织工程的动物试验中已获得了成功。结论:以干细胞工程为代表的现代组织工程学近年来发展迅猛,但间充质干细胞组织工程学尚处于起步阶段。骨髓间充质干细胞具有易于取材、多组织分化潜能、遗传背景稳定、植入体内无排斥反应、高增殖的特性,决定了其将会成为细胞、基因治疗以及组织工程中十分有用的工具。     

骨髓基质细胞在骨组织工程中的研究与进展

大面积骨缺损与骨不连等疾病一直是困扰临床骨科的难题,骨组织工程的提出为其治疗提供了一种可行的方法。种子细胞是骨组织工程的核心与基础,一直是人们普遍关注的热点。目前的种子细胞包括成骨细胞,骨细胞,骨膜成骨细胞,骨髓基质细胞等。其中骨髓基质细胞被公认为是一较理想的种子细胞:获取方便,来源较广泛,对供体损伤较小,体外培养技术成熟,细胞增殖较快,而且可以作为一些成骨因子基因转染的靶细胞。骨髓基质细胞、基质支架和/或成骨因子构成的复合材料能够修复骨缺损;特别是将含有成骨因子基因(如骨形态发生蛋白-2基因)的骨髓基质细胞与基质支架复合能够加快骨缺损的修复,这具有重要的临床意义。目前骨髓基质细胞在骨组织工程中应用面临的主要问题是细胞纯化、基因转染后的安全等问题,特别是后者亟待解决。     

振动应力刺激骨髓间充质干细胞修复兔骨缺损

背景:研究证实,力学因素可调控、诱导骨髓间充质干细胞定向分化为骨细胞,提高分化效率。目的:观察振动应力刺激对兔骨缺损微环境中骨髓间充质干细胞移植修复肱骨骨缺损成骨分化能力的影响。方法:24只兔按随机数字表法分为非振动单纯骨基质明胶组、非振动骨基质明胶+骨髓间充质干细胞复合植入组、振动骨基质明胶+骨髓间充质干细胞复合植入组,每组8只,建立兔肱骨骨缺损模型。振动组兔置于振动平台,以0.3G的加速度,25Hz,正弦波型,1次/d,30min/次,持续4周施加振动刺激。结果与结论:造模4周后,大体观察结果显示,振动组骨痂生长良好,组织学切片显示其新生骨量较多,可见大量成骨细胞,骨缺损与断端形成骨性连接;振动组Ⅰ型胶原蛋白、RUNX2mRNA表达水平明显高于非振动组。提示振动应力刺激可促进骨缺损微环境中骨髓间充质干细胞的成骨分化能力,提高Ⅰ型胶原蛋白、RUNX2mRNA表达水平,从而加速骨缺损修复的进程。     

振动应力刺激骨髓间充质干细胞修复兔骨缺损

背景：研究证实,力学因素可调控、诱导骨髓间充质干细胞定向分化为骨细胞,提高分化效率。目的：观察振动应力刺激对兔骨缺损微环境中骨髓间充质干细胞移植修复肱骨骨缺损成骨分化能力的影响。方法：24只兔按随机数字表法分为非振动单纯骨基质明胶组、非振动骨基质明胶＋骨髓间充质干细胞复合植入组、振动骨基质明胶＋骨髓间充质干细胞复合植入组,每组8只,建立兔肱骨骨缺损模型。振动组兔置于振动平台,以0.3G的加速度,25Hz,正弦波型,1次/d,30min/次,持续4周施加振动刺激。结果与结论：造模4周后,大体观察结果显示,振动组骨痂生长良好,组织学切片显示其新生骨量较多,可见大量成骨细胞,骨缺损与断端形成骨性连接;振动组Ⅰ型胶原蛋白、RUNX2mRNA表达水平明显高于非振动组。提示振动应力刺激可促进骨缺损微环境中骨髓间充质干细胞的成骨分化能力,提高Ⅰ型胶原蛋白、RUNX2mRNA表达水平,从而加速骨缺损修复的进程。     

骨组织工程诱导性支架材料修复骨缺损

背景:前期实验中发现载淫羊藿苷壳聚糖/胶原/聚己内酯/羟基磷灰石复合支架具有良好的物理和化学性质。目的:研究载淫羊藿苷壳聚糖/胶原/聚己内酯/羟基磷灰石复合支架修复兔胫骨平台骨缺损的效果。方法:利用静电纺丝技术制备胶原/聚己内酯/羟基磷灰石复合支架壳层,真空干燥法制备载淫羊藿苷壳聚糖微球/胶原支架芯层,将芯层嵌入壳层后利用京尼平交联构建载药复合支架。将载淫羊藿苷壳聚糖微球置入PBS中,观察药物缓释效果。将载药复合支架与大鼠骨髓间充质干细胞共培养7 d,观察细胞黏附效果。取青紫蓝兔15只,复制兔左侧胫骨缺损模型,随机分为3组,实验组于骨缺损处植入载药复合支架,对照组植入胶原/聚己内酯/羟基磷灰石复合支架,空白对照组不植入任何材料。术后4,12,24周行X射线观察、样本大体和组织学观察。结果与结论:载药复合支架具有疏松多孔结构,利于骨髓间充质干细胞的黏附、增殖;壳聚糖微球体外缓释在72 h内保持19%释放量的良好缓释效果。术后24周,实验组材料完全被新生骨组织覆盖,硬度与正常骨相近,苏木精-伊红染色观察发现有骨小梁、骨细胞和成骨细胞,但缺损区骨密度低于正常骨组织;对照组材料被纤维组织包裹,苏木精-伊红染色显示有骨小梁、骨髓细胞和纤维组织;空白对照组呈凹陷愈合,但硬度低于正常骨组织,苏木精-伊红染色可见大量骨髓细胞和骨小梁。结果表明载药壳聚糖/胶原/聚己内酯/羟基磷灰石复合支架能有效修复兔骨缺损。     

同种异体脱钙骨基质复合自体骨髓基质干细胞修复兔关节软骨缺损

背景:脱钙骨基质具有良好的生物相容性,是临床常用的骨缺损修复材料.骨髓基质干细胞具有向骨及软骨细胞分化的潜能,适合骨软骨缺损修复.目的:观察同种异体脱钙骨基质复合自体骨髓基质干细胞修复兔关节软骨缺损的效果.方法:27只兔均建立骨软骨缺损模型,造模后随机分为3组:复合材料组钻孔植入复合自体骨髓基质干细胞培养8 d的脱钙骨基质块,单纯脱钙骨基质组钻孔单纯植入脱钙骨基质块,模型对照组钻孔后不植入任何材料.取材后对修复组织进行大体观察、组织学观察及Ⅱ型胶原免疫组织化学染色鉴定,并参照Wakitani评分标准对修复组织进行评分.结果与结论:植入后12周,复合材料组修复组织呈透明软骨样,表面光滑平坦,与周围软骨及软骨下骨结合良好;单纯脱钙骨基质组有部分软骨样修复;而模型对照组仅有少量纤维性修复.植入后12周,复合材料组、单纯脱钙骨基质组修复组织Ⅱ型胶原免疫组化染色均呈阳性,修复细胞表达Ⅱ型胶原,为软骨细胞;模型对照组呈阴性表达.植入后4,8,12周,复合材料组修复效果评分均显著优于单纯脱钙骨基质组、模型对照组(P<0.01).说明自体骨髓基质干细胞复合同种异体脱钙骨基质支架材料修复兔全层关节软骨缺损的效果良好.