软骨细胞形态、表型与胞间通讯的研究

背景在体外培养时软骨细胞会像成纤维细胞样成片生长并失去表型,软骨细胞胞间通讯与细胞表型的关系尚无报告.目的了解体外培养的不同形态的软骨细胞的增殖、基质合成、荧光染料摄入以及缝隙连接的关系.设计以诊断为依据的实验研究.地点和对象实验在解放军总医院骨科研究所和基础研究所完成,实验对象为兔关节软骨细胞,人股骨头软骨.干预体外培养的兔软骨细胞,分别进行苏木精-伊红(HE)、亮绿-藩红花O染色,显微镜下测量细胞大小、激光共聚焦显微镜下测量细胞内的荧光强度.激光淬灭软骨细胞内的荧光染料.主要观察指标软骨细胞的外观、细胞大小、细胞内的荧光强度.结果细胞投影面积测量软骨细胞变大,失去球形外观后增殖加快,平均面积1755.1 μm2,投影面积差别可达50倍.基质合成消失,缝隙连接消失.显微镜下软骨细胞的荧光强度测量球形软骨细胞CFDA-AM摄入多,(平均2057/30个细胞),扁平细胞摄入少(平均83/30个细胞).体外培养的球形兔软骨细胞间,人关节软骨生发层陷窝内的细胞间有胞间通讯.结论软骨细胞的密度、形态、表型和缝隙连接之间有一定的关系.而细胞外形可能决定细胞的表型.     

骨缺损修复机制探讨

目的通过引导性骨再生和组织工程软骨移植研究长骨骨缺损的修复机制。方法实验组在几丁质纤维载体上增殖21d的新生兔关节-干骺端复合物的软骨细胞(含载体)被装入硅胶管内,移植到成年兔桡骨干1cm的缺损上,对照组骨缺损处仅套接空套管。结果实验组术后4周时3例移植的软骨细胞在骨缺损内均形成软骨样组织,术后16周时9例中仅2例缺损愈合。对照组术后16周时9例(空套管)均骨性愈合。新生兔四肢关节-干骺端软骨细胞移植到同种成年兔桡骨缺损区后未修复骨缺损,未再现软骨内化骨过程。同时移植物可能因为占据空间、防止骨髓的成骨成分进入等原因中断了骨缺损修复过程。结论骨缺损的修复可能是先由骨膜增生形成成骨空间,然后由骨髓成分成骨,也就是一个在骨膜保护下的骨髓作用为主的天然的引导性骨再生过程。     

人股骨头坏死微观结构及成骨、破骨细胞活性的区域性分布特征

 目的 比较人股骨头坏死标本不同区域的骨微观结构及成、破骨细胞活性。方法 收集2011年3月至2013年5月行全髋关节置换的非创伤性股骨头坏死患者术后的股骨头标本10例（Ficat Ⅳ期）,男6例,女4例;年龄40～57岁,平均47.7岁。Micro-CT扫描后,根据影像学识别骨质密度不同,将每个标本分为软骨下骨区、坏死区、硬化区、健康区,通过病理学检测、纳米压痕、实时荧光定量PCR、免疫组化染色等方法对不同区域的骨微观结构、微观力学性能及成骨、破骨细胞活性进行比较。结果 Micro-CT结果显示,股骨头坏死标本软骨下骨区及坏死区的骨小梁连续性破坏;硬化区的骨小梁数目增多,间隙变窄;正常区域骨小梁结构完整,厚度分布均匀。软骨下骨区、坏死区、硬化区和健康区骨小梁的弹性模量分别为（13.808±4.22） GPa、（13.999±3.816） GPa、（17.266±3.533） GPa和（11.927±1.743） GPa;硬度分别为（0.425±0.173） GPa、（0.331±0.173） GPa、（0.661±0.208） GPa和（0.423±0.088） GPa。抗酒石酸酸性磷酸酶（Trap）染色结果显示,软骨下骨区和坏死区可见Trap染色阳性细胞,硬化区及健康区未见Trap染色阳性细胞。免疫组化染色结果显示,骨形成相关因子Runx2和BMP2在硬化区及健康区表达高于其他区域;骨吸收相关因子RANK和RANKL在软骨下骨区及坏死区表达高于其他区域。结论 股骨头坏死塌陷过程中,骨微观结构发生明显改变,而坏死区骨小梁微观力学强度较健康区无显著降低。股骨头坏死标本中软骨下骨区及坏死区破骨细胞活性增强,硬化区成骨细胞活性增强。     

转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸微球对干细胞的调控

文题释义：转化生长因子β3：是转化生长因子β超家族成员,在胚胎软骨形成的多个时期都是必不可少的软骨组织形成的关键调节因子,可以促进间充质干细胞迁移并诱导其向软骨组织分化与成熟,促进软骨缺损的愈合。 聚乳酸-羟基乙酸微球：属于食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)批准的可生物降解聚合物,具有可控的降解性和良好的生物相容性,被广泛应用于医药领域。由于其生物可降解性,聚乳酸-羟基乙酸微球微球被广泛应用于小分子药物、蛋白质和其他大分子药物的可控持续释放。 背景：转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球系统可使药物在作用部位维持有效药物浓度,提高生长因子的利用率。 目的：优化转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球制备工艺,探究其对脂肪间充质干细胞增殖和迁移的影响。 方法：采用乳化-溶剂挥发法制备转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球,并对微球的形态、粒径大小、药物空间分布、包封率、载药量和缓释性能进行表征。将转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球溶解于PBS中,于相应的时间点检测上清液中转化生长因子β3浓度,对应时间点扫描电镜观察微球形态。将脂肪间充质干细胞分6组培养,分别加入培养基(阴性对照)、含转化生长因子β3的培养基、含空白聚乳酸-羟基乙酸微球的培养基、含10,100,1 000 g/L转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸微球的培养基,于对应的时间点CCK-8法检测增殖。将脂肪间充质干细胞分别与培养基(阴性对照)、含转化生长因子β3的培养基、含聚乳酸-羟基乙酸微球的培养基、含10,100,1 000 g/L转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸微球的培养基以非接触方式共培养24 h,检测细胞迁移数量。结果与结论：①转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸微球呈球形,表面光滑,无粘连,粒径均匀分布,微球直径2-50 μm,微球内的蛋白药物分布均匀,具有较高的包封率与载药量;②缓释微球具有良好的降解性能,体外可于6个月后完全降解;同时具有良好的缓释性能,体外可缓慢释放转化生长因子β3长达45 d;③空白微球及含转化生长因子β3的缓释微球对脂肪间充质干细胞增殖无影响;④空白微球对脂肪间充质干细胞的迁移无影响,转化生长因子β3及含转化生长因子β3的缓释微球可促进脂肪间充质干细胞的迁移,不同质量浓度缓释微球间的促进效果无差异;⑤结果表明,转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球可在不影响脂肪间充质干细胞增殖的情况下促进其迁移。 ORCID: 0000-0002-2267-4589(杨振) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

人脱细胞软骨细胞外基质对异种软骨种子细胞的影响

目的观察人脱细胞软骨细胞外基质(hACAM)对异种兔软骨种子细胞增殖和表型的影响。方法将差速梯度离心法制作的人脱细胞软骨细胞外基质,配制成0.5%的浆料,分别铺于6孔细胞培养板和96孔细胞培养板,形成1 mm厚的薄膜,以此培养板为实验组。空白对照组培养板仅使用单纯培养液培养。在培养板上培养兔关节软骨细胞。通过hochest33258染色验证人软骨细胞外基质脱细胞完全与否;分别在第5、15天两个时间点,通过倒置显微镜、甲苯胺蓝染色观察两种培养方法的兔软骨细胞的生长形态、细胞表型和增殖情况,用CCK-8细胞增殖实验比较两种培养方法在第1、3、7、10天的增殖情况。结果通过hochest33258染色发现差速梯度离心的人软骨细胞外基质脱细胞完全。通过倒置显微镜观察第5和15天的实验组细胞增殖情况优于空白对照组,甲苯胺蓝染色的结果也证明这个观点;CCK-8细胞增殖试验显示第7天hACAM组在细胞增殖方面明显地优于单纯培养液的对照组(P=0.0298),hACAM组的软骨细胞与空白组的软骨细胞在第10天的增殖情况相比没有统计学差异。结论 hACAM免疫原性低,无细胞毒性,能够很好地促进异种软骨细胞的增殖。     

肿瘤疫苗与白介素-12联合免疫治疗小鼠肉瘤的研究

目的:探讨混合热休克蛋白(HSP)/肽与白介素-12(IL-12)和环磷酰胺(CTX)联合治疗小鼠肉瘤的作用及机制。方法:以S-180肉瘤为模型,将瘤组织剪碎,裂解,离心,取上清经Sephacryl S-200层析,截取相对分子质量(50～200)×103段,经SDS-PAGE电泳及Western-blot法鉴定。用提取的HSP/肽免疫小鼠后,再用低剂量CTX及IL-12治疗(强化疫苗),观察无瘤生存率、抑瘤生长率、抑制转移率和存活期。用流式细胞仪,ELISPOT及乳酸脱氢酶等方法检测免疫功能的变化。结果:HSP疫苗与IL-12和CTX联合治疗小鼠S-180肉瘤,80.0%肿瘤完全消退,且100.0%抑制了肺部转移,达长期生存,而对照组全部在40d内死亡。检测表明HSP/肽疫苗形成了免疫预存,从而使IL-12和CTX发挥了抗瘤作用。结论:HSP/肽与IL-12和CTX联合治疗诱发了机体细胞免疫功能,产生强大的抗瘤作用,可能具有临床应用前景。     

双杯人工髋关节置换术

髋关节人工关节自1960年J. Charnley氏首创以来,发展较快,疗效也比较好;在不同国家由不同医生使用、各种类型,愈来越多。临床上分析,一般不外乎两大类:一种就是全关节置换术(Total Hip Replacement)是切除有病变的股骨头颈及髋臼,一侧按放髋臼杯,另一侧股骨上部髓腔内插入人工带茎的股骨头颈;另一类人工髋关节,就是保留股骨头颈,仅切除髋臼表面软骨及股骨头的软骨及部分骨质,髋臼用髋白杯,股骨头上戴以金属杯,用骨粘固剂固定之,此称为双杯人工髋关节或表面关节置换术(Surfac     

生物活性材料成骨活性的体外测定★◇

目的：运用动物体内实验的方法测定生物活性材料成骨活性有较多缺点，为快速有效地评价成骨活性的生物材料，探索一种新的体外测定成骨活性的方法。 方法：实验于2004-01/2005-05在解放军总医院骨科研究所完成。取羊脱钙骨基质和复合材料(粗制羊骨蛋白+羊脱钙骨基 质+牛腱Ⅰ型胶原)两种活性材料分别做免疫组织化学染色检查是否含有骨形成蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）。并取脱钙骨基质、复合材料、rhBMP-2、3种材料与小鼠C2C12细胞共培养72 h后，用1% Triton将细胞裂解，取细胞裂解液测定碱性磷酸酶和总蛋白。利用所测定的碱性磷酸酶和总蛋白吸光度比值代表单位数量的细胞中所含碱性磷酸酶的含量。同时设立阴性对照（单纯细胞不加任何材料）。 结果：脱钙骨基质和复合材料中均含有BMP-2。用3种材料刺激C2C12细胞后，测定C2C12细胞中碱性磷酸酶含量高于阴性对照(P < 0.05)。rhBMP-2刺激C2C12细胞产生的碱性磷酸酶含量较其他材料明显增高(P < 0.001)。 结论：体外测定生物材料成骨活性在实际应用中具有操作简便、效果可靠的特点。     

进一步开展胶原对骨损伤修复作用的研究

骨折愈合的过程是组织修复中甚为独特的一种，它的修复不是瘢痕形成，而是骨折愈合后恢复骨的原有模式。骨折修复为完全性骨再生。目前许多学者对骨折愈合的生物学过程进行了分期，大致可分为冲击、诱导、炎症、软骨痴、硬骨痴、改塑６个阶段。其组织学过程表现为血肿、炎症、骨膜反应、软骨形成、软骨内成骨及骨改塑。在骨修复过程中伴随着复杂的生物学调节机制，大量细胞因子在不同骨折修复阶段即发挥不同的作用，其实骨折修复的复杂过程是在"诱导成骨"和"传导成骨"的机制下完成的。８０年代末，引导性组织再生作为一个生物学概念形成在骨…