藻酸钙/骨髓基质成骨细胞复合物修复兔颅骨缺损实验研究

目的：在兔颅骨缺损中区植入组织工程骨，观察其成骨和对骨缺损的修复作用。方法：取兔髂骨，获取骨髓基质干细胞，体外扩增培养，将获得的骨髓基质成骨细胞与藻酸盐复合，制备成盘状组织工程骨，植入兔颅骨缺损区，单纯藻酸盐植入作为对照组，8周后行X线和组织学检查，观察其成骨和对骨缺损的修复作用。结果：骨髓基质成骨细胞/藻酸钙复合物植入组，有明显的新骨形成，而对照组无骨形成。结论：藻酸钙/骨髓基质成骨细胞复合物可用于修复非受力区、范围较小的骨质缺损。     

成骨细胞复合材料修复颅骨缺损的实验研究

目的 应用纳米级羟基磷灰石复合成骨细胞修复兔颅骨缺损,观察新型颅骨修复材料的修复效果,探索临床应用骨组织工程学修复颅骨缺损的可能性.方法 体外原代培养兔颅骨成骨细胞,并将其与纳米级羟基磷灰石联合培养.应用联合培养后的复合材料修补颅骨缺损模型,应用大体观察、病理切片及扫描电镜观察修复效果.结果 体外培养并鉴定的兔颅骨骨膜成骨细胞可形成钙化结节,ALP染色呈强阳性,具备良好的成骨能力,在新型颅骨修复材料表面生长良好,6周后扫描电镜下观察显示产生大量新生骨组织,达到较满意修复效果.结论 新型纳米级羟基磷灰石作为细胞外基质,复合成骨细胞对颅骨缺损进行组织工程学修复是可行的.     

生物衍生骨与骨髓间充质干细胞复合修复兔桡骨大段缺损

背景：生物衍生支架材料具备与自身骨相似的结构和微环境,具有较好的应用前景。 目的：探讨生物衍生骨复合成骨诱导的骨髓间充质干细胞修复兔桡骨的节段性骨缺损的可行性,并与单纯生物衍生骨进行比较。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2007-01/2008-01在南华大学生命科学院实验室完成。 材料：同种异体骨经脱脂、脱蛋白、部分脱钙和冻干等方法处理后制备生物衍生骨支架材料,与自体骨髓间充质干细胞复合制备组织工程骨支架材料。 方法：25只健康成年新西兰大白兔双侧桡骨制备中段15 mm的骨缺损,随机取其中20只兔右侧桡骨为实验组植入组织工程骨,左侧为对照组植入单纯生物衍生骨,不做内外固定;另5只兔双侧骨缺损处不植入任何材料作为空白组。 主要观察指标：应用X射线放射学检查及组织学观察比较3组骨缺损修复的能力。 结果：X射线显示随时间延长骨折处骨痂逐渐增多, 实验组8周基本愈合,12周塑形完成;对照组骨痂少,愈合时间推迟;空白组术后12周骨缺损未见骨性修复,最后形成骨不连。术后2,4,8,12周实验组放射学检查评价新骨生成优于对照组 (P < 0.05)。组织学检查显示实验组术后4周时材料开始吸收,8周基本降解吸收被新生骨取代,12周完全修复;对照组明显推迟,新骨生成速度、生成量低于实验组(P < 0.05);空白组各时点均无新骨形成,最后缺损由纤维组织充填。 结论：成骨诱导的间充质干细胞／生物衍生骨复合构建组织工程化骨植入修复兔桡骨缺损能够加速新骨形成,其修复能力明显优于单纯生物衍生骨。     

生物衍生骨体外复合构建组织工程化骨修复兔桡骨-骨膜缺损：血管化进程及其生物力学性能

背景：目前组织工程骨的支架材料,力学性能和体内血管化问题仍没有很好解决,因而制约了临床的广泛开展。 目的：观察生物衍生骨体外复合骨髓间充质干细胞构建组织化工程骨修复兔桡骨-骨膜缺损的血管化进程和生物力学性能。 方法：取新西兰大白兔的骨头制备生物衍生骨;体外分离和培养兔骨髓间充质干细胞,定向诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,再将诱导的成骨细胞接种到生物衍生骨支架上制成组织工程骨。取大白兔25只,制成骨膜-桡骨缺损模型,其中5只兔不做处理为空白组;另外20只兔左前肢为对照组单纯植入生物衍生骨,右前肢为实验组植入组织工程骨术后2,4,8,12周分别取5只兔标本,观察血管面积和缺损区植入骨的生物力学性能。 结果与结论：术后4周实验组和对照组血液循环丰富,血管面积较大,12周血管面积趋于稳定,接近正常状态;2,4,8周的实验组和对照组血管面积与空白组比较差异有显著性意义(P < 0.05)。8周,与对照组比较,实验组修复区的血管网排列规律,12周形态结构已接近正常骨组织,力学性能明显增强。结果证实生物衍生骨复合骨髓间充质干细胞后有较好的血管化进程和力学性能,是修复骨缺损的一种较好的治疗方法。 关键词：生物衍生骨;骨髓间充质干细胞;诱导;组织工程化骨;血管化;生物力学 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.12.003     

海藻酸钠-明胶共混体系/成骨细胞凝胶修复兔颅骨极限缺损的CT评估

背景：利用组织工程学技术将各种凝胶系统作为支架材料对骨缺损进行修复日益受到重视，在骨修复过程中需要选择相对准确、方便的检测方式，以明确体内成骨过程。 目的：利用螺旋CT和三维重建监测海藻酸钠-明胶共混体系/成骨细胞凝胶修复兔颅骨缺损的愈合过程。 设计、时间及地点：材料学体内动物实验，于2007-10/2008-03在北京世纪坛医院和北京大学医学部组织胚胎学教研室完成。 材料：清洁级2月龄新西兰纯种大白兔15只，由北京海淀区兴隆实验动物养殖场提供。海藻酸钠干粉为美国Sigma公司产品，明胶干粉为河北绿岛公司产品，螺旋CT为德国SIEMENS公司产品。 方法：将15只兔编号后抽取骨髓，密度梯度离心法分离骨髓基质干细胞，加入成骨细胞诱导液进行体外培养，诱导分化的成骨细胞经传代增殖为107数量级。制备海藻酸钠与明胶质量比为2∶3的透明粉红色胶状液体，引入兔成骨细胞，细胞终密度为5×109 L-1，与CaCl2溶液混合，形成果冻样海藻酸钠-明胶共混体系/成骨细胞凝胶。15只兔颅骨均制备直径1.5 cm的极限缺损，1周后植入凝胶复合体0.5 mL进行修复。 主要观察指标：缺损修复后4，8，12周利用CT进行薄层扫描和三维重建检查，采用苏木精-伊红染色和Mallory三色染色观察骨组织愈合情况。 结果：修复后4周，冠状位CT显示颅骨缺损区可见骨痂形成，三维重建仍显示有缺损；标本苏木精-伊红染色显示缺损为纤维结缔组织，并有软骨样组织形成，Mallory三色染色标本呈淡蓝色。修复后8周，冠状位CT显示缺损边缘圆钝，与凝胶材料有骨性突起连接，缺损处密度增高明显，三维重建显示缺损范围较之前有所减小；标本苏木精-伊红染色后缺损部可见大量含血管成分的纤维结缔组织，有骨样组织结构形成，Mallory三色染色显示有褐红色成熟骨组织形成，其旁边有淡蓝色软骨样组织。修复后12周，冠状位CT显示缺损区基本被骨痂填满，三维重建示缺损基本修复；缺损区域和周围骨组织形成骨性结合，骨小梁粗大，哈弗氏系统成熟。 结论：海藻酸钠-明胶共混体系/成骨细胞凝胶以软骨化骨的形式成功修复了兔颅骨极限缺损。在修复过程中，CT冠状位扫描可准确反映出各阶段成骨的过程，但三维重建有一定的局限性，对成骨的判断会产生一定的误差。     

1000/组织工程仿生骨膜兔异体内成骨及其血管化的实验研究

目的　探讨组织工程仿生骨膜同种异体内成骨修复骨缺损及其血管化的可能性。方法　培养新西兰大白兔骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal,MSCs）,体外以BrdU标记,再与猪小肠黏膜下层基质（porcine small intestinal submucosa,SIS)复合构建组织工程仿生骨膜。再选2月龄新西兰大白兔10只,制备双侧桡骨临界骨缺损模型。随机选一侧植入组织工程仿生骨膜,作为实验组;另一侧仅植入单纯SIS,作为对照组。术后观察动物一般情况;4周时,取标本,以四环素荧光标记法、HE及甲苯胺蓝染色观察新骨组织形成;以抗BrdU免疫组化分析新骨组织形成的细胞来源;以甲醛-墨汁灌注法,观察工程骨组织的血管化情况。 结果　动物术后饮食及日常行为基本正常;伤口无红肿、溢脓等。大体标本观察见实验侧骨缺损得到初步修复,而对照侧骨缺损未修复。四环素荧光标记及组织学染色均证明实验侧骨缺损处有新生骨组织;而抗BrdU免疫组化检测证实新骨组织是外源性的MSCs形成,而非自体成骨细胞形成。甲醛-墨汁灌注标本检测证明工程骨组织中有较丰富的血管形成。结论　组织工程仿生骨膜在同种异体体内可以成骨,并可血管化成活。     

多孔丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞修复兔关节软骨及软骨下骨缺损

背景：丝素蛋白/羟基磷灰石是细胞立体培养的良好支架,是临床常用的骨缺损修复材料,具有良好的生物相容性。脂肪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：观察转化生长因子β1和胰岛素样生长因子1联合成软骨诱导脂肪干细胞与丝素蛋白/羟基磷灰石复合后修复兔关节软骨及软骨下骨缺损的效果。 方法：取新西兰大白兔56只,2只用于传代培养脂肪间充质干细胞,以3×109 L-1浓度接种到丝素蛋白/羟基磷灰石。其余54只新西兰大白兔,在股骨髁间制备软骨缺损模型,随机分为细胞复合材料组、单纯材料组和空白对照组,细胞复合材料组植入复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石;单纯材料组植入丝素蛋白/羟基磷灰石;空白对照组不作任何植入。从大体、影像学、组织学观察比较缺损的修复情况。 结果与结论：12周时大体观察、CT、磁共振和组织学检查细胞材料复合组软骨及软骨下骨缺损区完全被软骨组织修复,修复组织与周围软骨色泽相近,支架材料基本吸收,未见明显退变和白细胞浸润,所有标本均未见丝素蛋白残留。单纯材料组缺损区缩小、部分修复,且呈纤维软骨样修复。空白对照组缺损无明显修复。提示复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石修复兔关节软骨及软骨下骨缺损能力优于单纯丝素蛋白/羟基磷灰石材料。丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞可形成透明软骨修复动物膝关节全层软骨缺损,重建关节的解剖结构和功能,可作为新型骨软骨组织工程支架。     

细胞支架与骨形态发生蛋白及血管内皮生长因子复合修复大鼠股骨缺损

背景：随着骨组织工程学研究的深入,细胞因子对干细胞向成骨细胞转化和对骨愈合的影响越来越受到重视。 目的：观察骨形态发生蛋白(bone morphogenic protein,BMP)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor ,VEGF)复合骨髓间充质干细胞(marrowmesenchymal stem cells,MSCs)和纳米晶胶原基骨(nano-Hydroxyapatite/collagen,nHAC)复合物修复大鼠股骨骨缺损的效果。 设计、时间及地点：完全随机分组设计,对比观察实验,于2007-12/2008-08在江苏大学临床医学院实验室完成。 材料：将培养的第3代大鼠MSCs密度调整为5×109 L-1,接种到nHAC材料表面,制成MSCs/nHAC复合支架。取复合培养的支架分别与BMP混悬液、聚乙烯吡咯烷酮、VEGF溶液混匀,负压下真空抽吸,冻干24 h备用(每鼠所植入支架含BMP 15 mg,VEGF0.8 μg)。 方法：将30只SD大鼠按照随机数字表法分3组制成股骨缺损模型：单纯nHAC组骨缺损处单纯植入nHAC;MSCs/nHAC组植入MSCs/nHAC复合物;VEGF/BMP/MSCs/nHAC组植入VEGF/BMP/MSCs/nHAC复合物。 主要观察指标：术后2,4,8,12周行影像学和组织学观察;术后12周行环境扫描电镜观察。 结果：①各时间点动物均未出现排斥及炎症反应,创口愈合良好。②术后各时间点VEGF/BMP/MSCs/nHAC组放射学评分高于与其余2组 (P < 0.05)。③组织学检查结果显示MSCs/nHAC组、VEGF/BMP/MSCs/nHAC组较单纯nHAC组能更快的促进大鼠股骨缺损处骨再生;VEGF/BMP/MSCs/nHAC组的促进作用更明显。④术后12周扫描电镜观察单纯nHAC组骨纤维排列不规则,可见大量骨陷窝;MSCs/nHAC组可见大量成骨细胞,中量骨小梁结构,但仍可见间隙;VEGF/BMP/MSCs/nHAC组可见哈佛系统,大量骨小梁排列规则。 结论：VEGF/BMP/MSCs/nHAC复合物较单纯nHAC或MSCs/nHAC复合物有更好的成骨能力。     

新型组织工程化骨材料植入动物体内的成血管效应

背景：以生长因子、种子细胞、载体支架为基础的骨组织工程研究取得的成功,向人们展示了再造骨组织器官的美好前景,然而在临床应用方面往往效果不理想。其中很重要一个原因是组织工程骨很大程度上受制于移植物血管网缺乏造成的细胞供养障碍而导致失效。 目的：新型组织工程骨修复材料植入新西兰兔桡骨缺损处观察其成血管作用。 方法：将聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物包裹碱性成纤维细胞生长因子制备成微球囊,然后与磷酸钙骨水泥混合,并与体外培养的同种异体骨髓间充质干细胞共培养制备新型组织工程骨修复材料。60只成年新西兰兔建立15 mm桡骨缺损模型后随机分成2组,实验组植入新型组织工程骨修复材料,对照组植入复合骨髓间充质干细胞的聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物与磷酸钙骨水泥的混合材料。于术后4、8、12周,通过组织细胞形态学观察、核素骨扫描等手段,观察各个时期血管形成情况。 结果与结论：光镜下组织形态学观察结果及核素骨扫描结果示血管化程度是实验组优于对照组。 结果显示聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物-成纤维细胞生长因子/磷酸钙骨水泥材料复合骨髓间充质干细胞构建的新型组织工程骨修复材料在动物体内有较好的成血管效果。     

纳米双相磷酸钙陶瓷组织工程支架复合大鼠自体骨髓基质干细胞修复极量颅骨缺损***☆

背景：传统生物陶瓷材料作为组织工程支架材料的脆性大，不易加工成形且在体内降解困难，影响新骨的长入和后期的改建，故其应用受到一定限制。 目的：观察纳米双相磷酸钙陶瓷(Biphasic calcium phosphate nanocomposite,NanoBCP)用于组织工程支架修复颅骨缺损的成骨性能。 设计、时间及地点：随机分组、动物对照实验，于2004-09/2005-05在四川大学口腔生物医学工程教育部重点实验室完成。 材料：选择2月龄雄性体健SD大鼠48只，体质量180~200 g，在颅骨上制成直径为8 mm的颅骨全层缺损区为极量骨缺损模型。实验用孔径100~400 μm，含孔率为60%~80%的NanoBCP陶瓷及SD大鼠自体骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)由四川大学口腔生物医学工程教育部重点实验室提供。 方法：按随机数字表法将模型大鼠分为3组，NanoBCP/BMSCs组16只，BMSCs经含地塞米松、抗坏血酸、β-甘油磷酸钠的诱导液培养后与NanoBCP复合植入SD大鼠颅骨缺损区；单纯NanoBCP组16只，仅在相同部位单纯植入NanoBCP支架材料；空白对照组16只不植入任何材料。 主要观察指标：植入后4，16，24周取材，通过X射线片分析、大体和组织学观察评价其成骨性能。 结果：SD大鼠48只均进入结果分析。①植入后4，16周，NanoBCP/BMSCs组新生骨组织逐渐增多，Ⅰ型胶原免疫组织化学染色阳性。植入后24周，NanoBCP/BMSCs组SD大鼠颅骨缺损完全修复，单纯NanoBCP组部分修复，空白对照组未修复。②植入后4，24周，NanoBCP/BMSCs组骨缺损区X射线阻射影像密度逐渐增加，新骨充填，接近于正常骨；单纯NanoBCP组骨缺损区亦见X射线阻射影像，与颅骨邻接区的环形透光影密度逐渐增加，骨缺损中央部密度不均匀。 结论：NanoBCP与BMSCs复合物能够有效地修复颅骨缺损。     

纳米材料支架与骨髓间充质干细胞构建纳米骨修复兔股骨头坏死

摘要 背景：清华大学材料系制备的纳米晶胶原基骨修复材料的化学性能和物理性能均符合人体内环境要求,具有良好的生物相容性。 目的：利用纳米材料和组织工程技术,探索骨髓间充质干细胞和纳米晶胶原基骨修复材料在骨坏死修复中的效果。 方法：制备骨髓间充质干细胞与纳米骨复合体。取46只新西兰大白兔建立双侧股骨头坏死动物模型,随机分为3组。假手术组不做任何治疗;单纯纳米骨植入组植入纳米骨;纳米骨+骨髓间充质干细胞组植入复合了干细胞的纳米骨。对植入后4,8,12周的股骨头行影像学观察以及组织学观察。 结果与结论：X射线检查：植入后12周,假手术组兔股骨头有塌陷;单纯纳米骨植入组充填区与周围组织区别不明显,周边有新生骨小梁;纳米骨+骨髓间充质干细胞复合体植入组充填区近似周围组织,充填区分布有骨小梁。组织学观察：4周时,假手术组股骨头坏死区无明显变化,其他两组植入物降解和新骨替代;8周时,假手术组股骨头负重区软骨面部分缺损,其他两组坏死区初步修复,可见成骨和材料降解;12周时,假手术组坏死区仍未修复,部分股骨头有塌陷,其他两组坏死区修复,纳米骨+骨髓间充质干细胞植入组骨小梁结构形成。结果表明,单纯纳米骨植入组和纳米骨+骨髓间充质干细胞植入组在股骨头坏死成骨方面效果优于假手术组,纳米骨+骨髓间充质干细胞植入组成骨更佳。     

人骨形态发生蛋白2基因转染的骨髓基质细胞复合生物活性玻璃陶瓷

背景：目前已有将体外培养的骨髓基质细胞与支架复合修复骨缺损的临床报道。但是由于该类复合材料中缺乏骨生长因子作用，在原位的成骨作用并不十分理想。 目的：探讨携带人骨形态发生蛋白2基因的骨髓基质细胞复合生物活性玻璃陶瓷材料在修复兔颅骨缺损中的原位成骨作用。 设计、时间及地点：随机对照动物实验，于2005-02/2008-11在辽宁医学院解剖学实验室完成。 材料：生物活性玻璃陶瓷由中国科学院四川成都光电研究所提供，转人骨形态发生蛋白2和转pcDNA3载体的骨髓间充质干细胞由辽宁医学院解剖学教研室骨组织工程研究所保存。 方法：制备兔双侧颅骨骨缺损模型，将基因转染的骨髓基质细胞与生物活性玻璃陶瓷复合培养物植入骨缺损区，术后第4,8,12周对植骨区进行大体观察、X射线摄片、组织切片、组织化学检测。 主要观察指标：①复苏后的转染人骨形态发生蛋白2的骨髓基质细胞的生长特性。②从大体、X射线结果和组织学等方面观察复合材料在原位修复骨缺损的作用。 结果：转染的骨髓基质细胞在细胞形态及增殖特性方面与未转染的细胞无明显差异。扫描电镜显示基因转染的骨髓基质细胞在生物活性玻璃陶瓷表面呈星形紧密排列，长入生物活性玻璃陶瓷孔隙中。复合材料植入免颅骨缺损后，X射线观察术后第4周骨缺损外周骨质与复合材料之间大部分被高密度阴影充填，术后第12周骨缺损外周骨质与复合材料之间完全被高密度阴影充填；光镜观察术后第8周骨小梁大部分相连成片，术后第12周骨小梁粗大，骨髓再生。 结论：基因转染的骨髓基质细胞复合生物活性玻璃陶瓷材料基本符合骨组织工程学的要求，在骨缺损区原位具有良好的成骨作用。 关键词：骨髓基质细胞；基因转染；生物活性玻璃陶瓷；骨缺损     

血管内皮生长因子缓释系统复合成骨诱导的骨髓间质干细胞修复骨缺损

背景：从目前文献报道来看，生长因子缓释系统在骨科方面的应用研究主要集中在软骨修复方面，关于复合组织工程骨修复骨缺损的研究报道较少。 目的：构建复合组织工程骨，观察其修复骨缺损的效果。 方法：①通过血管内皮生长因子、肝素和纤维蛋白胶的不同组合构建复合支架缓释系统，经检测选取最优组种植成骨诱导的骨髓间质干细胞构建复合组织工程骨。②36只SD大鼠制备股骨干骨缺损模型后随机分为3组，分别植入上述复合组织工程骨和复合支架缓释系统，空白对照组不植入任何材料，3组均予内固定。③ELISA方法检测样本释放的血管内皮生长 因子浓度以评价复合支架缓释系统的缓释性能；于植入后1，4，12，24周行X射线检查及骨组织碱性磷酸酶染色评价各组动物骨缺损修复水平。 结果与结论：经血管内皮生长因子/肝素/纤维蛋白修饰的纳米晶胶原基骨复合支架缓释系统在体外环境缓释30 d后依然高浓度释放血管内皮生长因子，且缓释曲线平直；动物实验中植入的复合组织工程骨在24周内完全降解，骨缺损修复完成，骨缺损部位碱性磷酸酶活性明显高于复合支架缓释系统组、空白对照组。结果显示该复合支架缓释系统具有优异的缓释性能，在该缓释系统上种植成骨诱导的骨髓间充质干细胞后，能够提高骨缺损修复的速度和质量。     

未发育成熟缺损颅骨后期生长的形态学研究

目的 探讨未发育成熟缺损颅骨后期生长的形态学变化.方法 20只2月龄小尾寒羊(雌雄各半)采用随机数字表法分为2组,手术组、对照组各10只.将手术组幼羊颅骨顶部手术去除造成直径4 cm的颅骨缺损,观察后期颅骨及缺损边缘的骨生长情况,并与对照组(不做任何处理,与手术组在相同环境下饲养)比较各项指标.结果 手术组2只分别死于并发症及外伤,2只出现颅骨缺损区下方脑组织萎缩,并伴有神经精神症状.骨窗边缘有新生骨向心性生长,所有缺损区面积均变小.但新生骨骨质薄弱.另有1只骨窗边缘新生骨有部分呈外翻性畸形生长.其余指标与对照组对比无显著性差异.结论 幼羊颅骨缺损后未出现颅骨发育畸形,其骨窗可因新生骨生长而变小,缺损未完全愈合,也不足以达到正常强度,不能有效起到对脑组织的保护作用.     

生物玻璃活性陶瓷复合人骨形态发生蛋白2基因修饰骨髓间充质干细胞

摘要 背景：目前已有将体外培养的骨髓来源间充质细胞与支架复合后修复骨缺损的临床报道,但是由于该类复合材料中缺乏骨生长因子作用,其原位的成骨作用并不十分理想。 目的：观察人骨形态发生蛋白2基因修饰的骨髓间充质干细胞与生物活性玻璃陶瓷复合材料在修复兔颅骨缺损中的原位成骨作用。 方法：复苏冻存的人骨形态发生蛋白2基因修饰的骨髓间充质干细胞,与生物活性玻璃陶瓷复合培养获得人工植骨材料;制备兔双侧颅骨全层骨缺损模型,实验组将人工植骨材料植入骨缺损区,并设置空白质粒转染的骨髓间充质干细胞+生物活性玻璃陶瓷、骨髓间充质干细胞+生物活性玻璃陶瓷、空白组作对照,术后第4,8,12周对植骨区进行大体观察、X射线摄片、组织化学检测和生物化学检测。 结果与结论：转染人骨形态发生蛋白2 的骨髓间充质干细胞与生物活性玻璃陶瓷复合培养的人工植骨材料植入后第4周,骨缺损外周骨质与复合材料之间大部分被高密度阴影充填;第12周,完全被高密度阴影充填;第8周,骨小梁大部分相连成片;第12周,骨小梁粗大,骨髓再生。生物化学检测结果与组织化学检测结果一致,并且成骨效果及成骨活性明显优于对照组。说明携带人骨形态发生蛋白2基因的骨髓间充质干细胞与生物活性玻璃陶瓷复合构成的人工植骨材料基本符合骨组织工程学的要求,在骨缺损区原位具有良好的成骨作用。 关键词：骨髓间充质干细胞;基因转染;生物活性玻璃陶瓷;骨缺损;移植;兔;生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.42.005     

脂肪基质细胞构建组织工程骨修复下颌骨缺损的实验研究

背景：以往实验认为,只有经过成骨诱导后的脂肪基质细胞才能作为骨组织工程的种子细胞。然而成骨诱导周期过程复杂,延长了细胞体外培养时间和花费。 目的：探讨未经过成骨诱导的犬脂肪基质细胞作为种子细胞,利用组织工程技术修复犬下颌骨缺损的可行性。 方法：取12个月龄犬背部皮下脂肪,经胶原酶消化法获得单个核细胞,将培养的第3代细胞与双相磷酸钙陶瓷形成支架复合物。在犬下颌骨两侧制备长20 mm、高10 mm的箱状缺损,拔除缺损区牙齿,分别植入细胞支架复合物和单纯双相磷酸钙陶瓷支架,不进行干预的区域作为空白对照。植入后4周及8周经组织学检测骨缺损修复情况。 结果与结论：支架植入后4周,部分支架材料降解,缺损区形成新生骨,双相磷酸钙陶瓷组成骨量明显少于细胞支架复合物组,形成少量新骨及部分新生血管。8周时,两组形成更多的新骨,广泛分布于骨缺损区域,但双相磷酸钙陶瓷组仍明显少于细胞支架复合物组,差异有显著性意义(P < 0.01)。提示脂肪基质细胞复合双相磷酸钙陶瓷可在体内成骨,不经过体外成骨诱导的脂肪基质细胞作为种子细胞,利用组织工程技术可修复下颌骨缺损。     

血管内皮细胞生长因子/骨形态发生蛋白2联合修饰骨髓间充质干细胞修复股骨头坏死

背景：将血管内皮细胞生长因子及骨形态发生蛋白二者联合修复坏死骨,有可能在保持种子细胞成骨表型的同时,又能持续高效地分泌血管内皮细胞生长因子及骨形态发生蛋白2,从而有效促进血管再生,促进组织工程化骨组织的形成和再血管化。 目的：观察血管内皮细胞生长因子165/骨形态发生蛋白2体外修饰骨髓间充质干细胞移植治疗兔股骨头缺血性坏死效果。 方法：建立兔右侧股骨头缺血性坏死模型,并以抽签法随机分为3 组：单纯髓芯减压组、髓芯减压+骨髓间充质干细胞组、髓芯减压+血管内皮细胞生长因子165/骨形态发生蛋白2转染骨髓间充质干细胞组。关节镜监视下将坏死骨清除,组织学检查成骨及血管生成情况。 结果与结论：通过关节镜观察显示各组坏死骨清除干净,有新鲜血流出。组织形态学检测发现,髓芯减压+血管内皮细胞生长因子165/骨形态发生蛋白2转染骨髓间充质干细胞组移植后不同时间点血管数量及修复区新骨面积比显著高于单纯髓芯减压组、髓芯减压+骨髓间充质干细胞组(P < 0.05)。提示血管内皮细胞生长因子165/骨形态发生蛋白2基因转染加强了骨髓间充质干细胞成骨作用,提高了新生骨的数量与质量,加快了股骨头缺血性坏死的修复。     

重组人骨形态发生蛋白2与碱性成纤维细胞生长因子联合促进兔骨髓基质细胞血管内皮细胞生长因子表达及其成骨潜能

背景：了解在体外或体内环境下,应用重组人骨形态发生蛋白2和碱性成纤维细胞生长因子,能否达到既加强成骨又促进血管内皮细胞生长因子表达的双重作用。 目的：观察兔骨髓基质细胞经重组人骨形态发生蛋白2与碱性成纤维细胞生长因子刺激后,其血管内皮细胞生长因子表达及成骨潜能的变化。 方法：取兔双侧股骨骨髓基质细胞,采用骨髓基质细胞体外培养技术,单独或联合以重组人骨形态发生蛋白2、碱性成纤维细胞生长因子刺激细胞。细胞培养5 d后,进行细胞形态、增殖情况、碱性磷酸酶活性、成骨结节、血管内皮细胞生长因子阳性细胞率等项目的检测。 结果与结论：联合先后应用重组人骨形态发生蛋白2、碱性成纤维细胞生长因子在细胞计数、碱性磷酸酶活性、矿化面积百分率、血管内皮细胞生长因子阳性细胞率4个检测项目上优于同时应用重组人骨形态发生蛋白2或碱性成纤维细胞生长因子以及单独应用重组人骨形态发生蛋白2或碱性成纤维细胞生长因子。结果表明合理的联合使用重组人骨形态发生蛋白2和碱性成纤维细胞生长因子,不仅可促进骨髓基质细胞的快速增殖及向成骨细胞转化,还可促进促血管内皮细胞增生的重要介质血管内皮细胞生长因子的表达。     

Osteogenesis induced by autologous bone marrow cells transplant in the pediatric skull

Background and purpose The ability of cranial bone to repair defects of continuity is limited and it is mostly dependent on the age of the patient. In infancy and in early pediatric age, the scarce thickness of the calvarial bones and the need for a harmonic development of the child’s skull limit the application of most of the surgical procedures usually utilized in older patients. We tested the ability of mononucleated cells, derived from the patient’s bone marrow and transplanted on the site of the cranial bone defect, to increase the rate of mineralization of the autologous osteogenesis to obtain the complete restoration of the skull continuity.Method Four children, aged 26, 28, 37, and 79 months, respectively, affected by a stabilized and persistent cranial bone defect of posttraumatic or postsurgical origin, were treated. A sandwich-shaped shell, made of extrused absorbable polylactic copolymers material, was used to hold in place a freeze-dried mineralized collagen matrix associated with a nonceramic hydroxyapatite scaffold, where autologous bone marrow mononucleated cells were inseminated.Results In all patients, a rapid autologous bone osteogenesis was observed with a clear dimensional reduction of the bone defect few months after the autologous bone marrow cells seeding.Conclusions The preliminary results of this research suggest the use of autologous bone marrow cells to increase the autologous osteogenesis in early pediatric age in cases in which correction of skull bone defects is best realized with autologous bone.