转化生长因子β1诱导骨髓间充质干细胞体外构建纤维蛋白胶软骨模块

目的:观察体外构建骨髓间充质干细胞、改良纤维蛋白胶及生长因子的组织工程软骨模块的可行性。方法:实验于2004-07/12在南方医科大学附属珠江医院中心实验室进行。选取新西兰兔10只,密度梯度法分离培养兔骨髓间充质干细胞,在培养系统中加入生长因子(含10μg/L转化生长因子β1,100mol/L地塞米松,50mg/L维生素C,以及1%ITS-A。培养第2,4,6,8天采用四甲基偶氮噻唑法在酶标仪上检测吸光度值表示细胞增殖。于培养7,14d行细胞爬片甲苯胺蓝染色及Ⅱ胶原免疫组化。诱导后骨髓间充质干细胞种植于改良纤维蛋白胶支架上,加入生长因子诱导培养,于培养7,14,21d行形态组织学及透射电镜检查。结果:实验兔10只均进入实验结果分析。①四甲基偶氮噻唑法测定培养第6和8天后,实验组骨髓间充质干细胞增殖的吸收度值高于对照组(实验组:0.4554±0.0206,0.5348±0.0169;对照组:0.4270±0.0255,0.5057±0.0368,P<0.05)。②细胞爬片甲苯胺蓝染色细胞周围有蓝色基质。Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性。③诱导后骨髓间充质干细胞在改良纤维蛋白胶支架中培养,Masson染色可见胞浆及细胞周围有胶原的形成;Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性。透射电镜可见细胞代谢旺盛。结论:骨髓间充质干细胞、改良纤维蛋白胶及生长因子的组织工程模块体外培养系统中,改良纤维蛋白胶支架相容性好,转化生长因子β等生长因子促进骨髓间充质干细胞在改良纤维蛋白胶支架增殖,诱导分化成软骨细胞表型。     

老年性骨质疏松患者股骨近端骨质量的改变

目的:骨质疏松主要表现为骨质含量减少,钙量减少,骨质量定量评估为骨质疏松的治疗提供了客观依据,为此探讨老年性骨质疏松股骨近端骨质量的改变。方法:调查于2002-08/2004-03在广东省第二人民医院完成,采用骨密度测量仪(NorlandXR36,USA)对40例老年测试者股骨近端骨质量进行测量,同时进行血清钙和磷含量的检测。结果:股骨颈的骨密度值为(0.735±0.118)g/cm2,股骨转子的骨密度值为(0.584±0.121)g/cm2,血清钙值为(2.7±0.6)mmol/L,血清磷值为(0.99±0.40)mmol/L。结论:老年人股骨近端骨密度明显降低,易并发股骨颈或股骨转子间骨折。骨密度测量为骨质疏松提供定量评估依据,并为预防股骨近端骨折并发症的发生提供理论基础。     

壳聚糖/聚乙二醇琥珀酸酯薄膜的制备及其与肌成纤维细胞的相容性

目的：制备防粘连壳聚糖/聚乙二醇琥珀酸酯薄膜并观察其与肌成纤维细胞的相容性。方法：实验于2006-05/11在南方医科大学附属珠江医院中心实验室完成。实验材料：在透析后的壳聚糖与聚乙二醇琥珀酸酯或聚乙二醇共混后置入冻干机冻干制得壳聚糖/聚乙二醇琥珀酸酯薄膜或壳聚糖/聚乙二醇膜，并将新生2～5d的SD大鼠骨骼肌成纤维细胞种植于膜片上。实验评估：①MTT法测定肌成纤维细胞接种在不同膜片上的吸光度值，计算相对贴附率。相对贴附率=不同膜的A490nm/培养板的A490nm×100%。②MTT法测定肌成纤维细胞在不同膜片上的生长1，5d后的吸光度值。③相差显微镜下观察肌成纤维细胞的生长形貌。结果：①肌成纤维细胞在不同膜片上的贴附率：肌成纤维细胞在壳聚糖/聚乙二醇琥珀酸酯薄膜上能良好黏附、增殖，而在壳聚糖/聚乙二醇膜、壳聚糖膜上黏附性差。联合培养12h，5d后MTT法结果显示，壳聚糖/聚乙二醇琥珀酸酯组的A值分别为0.074±0.009，0.141±0.031，分别为壳聚糖组的6.17倍和6.13倍（P〈0.05）。②肌成纤维细胞的生长特性：肌成纤维细胞在壳聚糖/聚乙二醇琥珀酸酯膜上的活性最高，增殖能力最强，增长速度最快，其次为壳聚糖/聚乙二醇膜，但两者差异无显著性意义（P〉0.05），而细胞在壳聚糖膜上的增殖能力较低，膜上细胞数目较少，与其他组比较差异有显著性意义（P〈0.05）。③肌成纤维细胞与不同膜片联合培养1，5d时的生长形貌：壳聚糖膜上细胞未贴壁生长，为透明的圆球形，呈游离状态，未能很好舒展，且有些皱缩，生长活力也不旺盛;细胞与壳聚糖/聚乙二醇膜、壳聚糖/聚乙二醇琥珀酸酯膜片联合培养的生长情况要明显好于壳聚糖膜，细胞相互融合成片，多呈长梭形，细胞间隙狭窄，紧密排列成束，成指纹状结构且聚集生长的趋势也更明显。结论：将接支琥珀酰基的聚乙二醇与壳聚糖共混组成的网状系统改进了膜片的力学性能，提高了膜片的柔韧性，使其成膜性更好;壳聚糖/聚乙二醇琥珀酸酯薄膜具有良好的生物相容性，肌成纤维细胞在壳聚糖/聚乙二醇琥珀酸酯薄膜上的黏附及生长情况明显好于壳聚糖薄膜。     

人发角蛋白复合聚乳酸棒的力学强度及体内降解

背景:生物可降解内固定材料已应用于临床,但目前仅用于非承重骨的内固定。研究一种具有较高的初始力学强度和早期降解速度缓慢,并能用于承重骨内固定的器材是临床所需要的。目的:对自行研究的人发角蛋白复合聚乳酸骨折内固定棒进行初始机械力学强度测试和动物体内降解观察。设计:重复测量设计。单位:南方医科大学珠江医院骨科中心,南方医科大学人体解剖学教研室。材料:实验于2002-09/2003-10在南方医科大学完成。选择54只成年SD大鼠。方法:①利用MTS-858MiniBionix型生物力学测试机分别对20根人发角蛋白复合聚乳酸棒的剪切强度、弯曲强度和弯曲模量进行测试,了解人发角蛋白复合聚乳酸骨科内固定棒的初始机械力学性能。②108个人发角蛋白复合聚乳酸试件随机植入54只SD大鼠双侧脊旁皮下组织中,分别于术后1,2,4,8,12,16,20,24,28周取出(每个时间点6只大鼠),测量重量损失,了解人发角蛋白复合聚乳酸在SD大鼠体内的降解情况。主要观察指标:①人发角蛋白复合聚乳酸骨折内固定棒的力学强度。②人发角蛋白复合聚乳酸骨折内固定棒动物体内降解情况。结果:54只大鼠均进入结果分析。①人发角蛋白复合聚乳酸骨折内固定棒具有良好的初始机械力学强度,其剪切强度为241MPa,弯曲强度为358MPa,弯曲模量为13GPa。②人发角蛋白复合聚乳酸在SD大鼠体内可以良好的降解,早期降解较慢,而晚期降解较快。结论:人发角蛋白复合聚乳酸骨科内固定棒具有良好的初始力学强度,且在体内可以良好的降解。     

下颈椎全椎板切除后生物力学特性改变机制的有限元分析

目的:探讨下颈椎全椎板切除后生物力学特性改变的机制。方法:采集1例成年健康男性志愿者下颈椎(C3～C7)的CT数据集,应用Mimics 10.01、Geomagic studio 10.0、HyperMesh 10.0、Abaqus 6.9.1等软件建立下颈椎(C3～C7)完整有限元模型、完整保留双侧关节突关节三节段(C4～C6)全椎板切除后有限元模型。模拟施加74N头颅预载荷和1.8Nm运动附加力矩,使模型产生前屈、后伸、侧屈和旋转运动,测试颈椎全椎板切除前后的运动范围和关节囊韧带、后纵韧带在各种加载方式下的拉力。结果:C4～C6全椎板切除后即刻颈椎屈伸、侧弯和旋转的运动范围与完整状态下比较均没有增加,但C4～C6节段之间的关节囊韧带和后纵韧带在各种加载方式下受到的拉力均增大。结论:完整保留双侧关节突关节的全椎板切除术不会对下颈椎即时稳定性造成影响,但关节囊韧带和后纵韧带承受着超正常生理负荷。     

人发角蛋白复合聚乳酸棒的力学强度及体内降解

背景：生物可降解内固定材料已应用于临床，但目前仅用于非承重骨的内固定。研究一种具有较高的初始力学强度和早期降解速度缓慢，并能用于承重骨内固定的器材是临床所需要的。目的：对自行研究的人发角蛋白复合聚乳酸骨折内固定棒进行初始机械力学强度测试和动物体内降解观察。设计：重复测量设计。单位：南方医科大学珠江医院骨科中心，南方医科大学人体解剖学教研室。材料：实验于2002-09／2003-10在南方医科大学完成。选择54只成年SD大鼠。方法：①利用MTS-858 Mini Bionix型生物力学测试机分别对20根人发角蛋白复合聚乳酸棒的剪切强度、弯曲强度和弯曲模量进行测试，了解人发角蛋白复合聚乳酸骨科内固定棒的初始机械力学性能。②108个人发角蛋白复合聚乳酸试件随机植入54只SD大鼠双侧脊旁皮下组织中，分别于术后1，2，4，8，12，16，20，24，28周取出（每个时间点6只大鼠），测量重量损失，了解人发角蛋白复合聚乳酸在SD大鼠体内的降解情况。主要观察指标：①人发角蛋白复合聚乳酸骨折内固定棒的力学强度。②人发角蛋白复合聚乳酸骨折内固定棒动物体内降解情况。结果：54只大鼠均进入结果分析。①人发角蛋白复合聚乳酸骨折内固定棒具有良好的初始机械力学强度，其剪切强度为241MPa，弯曲强度为358MPa，弯曲模量为13GPa。②人发角蛋白复合聚乳酸在SD大鼠体内可以良好的降解，早期降解较慢，而晚期障解较快。结论：人发角蛋白复合聚乳酸骨科内固定棒具有良好的初始力学强度，且在体内可以良好的降解。     

膝关节前交叉韧带重建兔模型的建立

背景:传统前交叉韧带重建造模腱骨界面愈合缓慢,造模时间较长。目的:通过在腱骨界面注入以纤维蛋白胶为载体的重组人骨形态发生蛋白2复合物,建立造模周期更短、更完善的兔膝关节前交叉韧带重建动物模型。方法:取成年新西兰兔同侧半腱肌肌腱作为自体移植材料,建立双侧前交叉韧带重建动物模型,建模后随机分为模型组、纤维蛋白胶组,空白对照组和正常组。模型组在移植腱骨隧道界面注射填充以纤维蛋白胶作为载体的重组人骨形态发生蛋白2,纤维蛋白胶组在重建术后腱骨界面仅填充纤维蛋白胶,空白对照组在重建术后腱骨界面不作任何填充,正常组则不予手术,保留正常的前交叉韧带。各组分别于术后第4和8周取材,进行生物力学检测。结果与结论:模型组最大载荷和刚度在术后4和8周与纤维蛋白胶组和空白对照组相比均增强(P<0.01)。由此可见,实验成功建立了双侧前交叉韧带重建动物模型,以纤维蛋白胶作为载体的重组人骨形态发生蛋白2可以在术后早期提高腱骨界面的最大载荷和刚度,促进了腱骨界面的愈合,缩短了重建动物模型的实验周期。     

药物靶向、分子靶向、激素靶向及干细胞靶向与骨质疏松症的治疗

背景:骨质疏松症引起的骨折及其他并发症严重影响中老年人生活质量。目的:探讨靶向疗法治疗骨质疏松的进展,以促进其临床应用。方法:由第一作者应用计算机检索PubMed、中国期刊全文数据库(CNKI)中1997-05/2011-12相关文献。在标题、摘要、关键词中以"targeted therapy,bone target,stem cell,osteoporosis,treatment"或"靶向治疗,骨靶向,干细胞,骨质疏松,治疗"为检索词进行检索。选择文章内容与靶向疗法治疗骨质疏松有关者,同一领域则选择近期发表在权威杂志上的文章。结果与结论:初检得到148篇文献,根据纳入标准选择38篇文献进行综述。靶向治疗骨质疏松已成为骨质疏松治疗中的研究热点。目前研究领域涉及药物靶向、分子靶向、激素靶向、受体靶向及干细胞靶向治疗等,其中药物、分子及激素靶向疗法为目前常用的治疗方法,常用药物有四环素、双膦酸盐类、Denosumab等。但目前靶向治疗骨质疏松尚未完全成熟,所导致的临床不良反应限制其应用进展,仍有许多问题有待解决。     

低氧与成骨及破骨细胞代谢

背景:越来越多的研究发现低氧与骨质疏松症的发生密切相关。目的:总结低氧对成骨及破骨细胞骨代谢的影响,进一步阐明低氧在骨质疏松症的发病机制。方法:以"hypoxia,bone metabolism,osteoclasts,osteoblasts,COPD,high altitude,osteoporosis"为英文关键词,以"低氧,骨代谢,成骨细胞,破骨细胞,慢性阻塞性肺疾患,高原,骨质疏松"为中文关键词,检索2007/2011PubMed数据库、万方资源数据库及维普期刊库有关低氧与骨代谢及骨质疏松症文献。结果与结论:低氧可以促进破骨细胞的生成,增强破骨细胞骨吸收能力。低氧对成骨细胞生成的影响与氧浓度及低氧持续时间有关。低氧主要通过诱导低氧诱导因子的产生,而激活其下游一系列基因的表达,调节成骨细胞生成及其功能。慢性阻塞性肺疾患引起的骨质疏松症与低氧、糖皮质激素的应用、全身炎症反应及其他因素有关,高原环境下引起的骨质疏松主要与低氧有关。     

低氧与成骨及破骨细胞代谢

背景：越来越多的研究发现低氧与骨质疏松症的发生密切相关。 目的：总结低氧对成骨及破骨细胞骨代谢的影响,进一步阐明低氧在骨质疏松症的发病机制。 方法：以“hypoxia,bone metabolism,osteoclasts,osteoblasts,COPD,high altitude,osteoporosis”为英文关键词,以“低氧,骨代谢,成骨细胞,破骨细胞,慢性阻塞性肺疾患,高原,骨质疏松”为中文关键词,检索2007/2011 PubMed数据库、万方资源数据库及维普期刊库有关低氧与骨代谢及骨质疏松症文献。 结果与结论：低氧可以促进破骨细胞的生成,增强破骨细胞骨吸收能力。低氧对成骨细胞生成的影响与氧浓度及低氧持续时间有关。低氧主要通过诱导低氧诱导因子的产生,而激活其下游一系列基因的表达,调节成骨细胞生成及其功能。慢性阻塞性肺疾患引起的骨质疏松症与低氧、糖皮质激素的应用、全身炎症反应及其他因素有关,高原环境下引起的骨质疏松主要与低氧有关。