诱导成纤维细胞成骨表型表达的研究

成纤维细胞(fibroblast,FB)是重要的创伤修复细胞,它参与了创伤修复的许多过程,并在其中充当了重要角色。在骨折Ⅱ期愈合中,从创伤后的局部血肿机化到肉芽组织生成,从纤维性骨痂的形成到骨性骨痂的演变过程,FB贯穿始终。许多对FB的来源、功能和归宿的研究证实FB具有成骨潜能,而FB成骨触发条件和机制成为许多研究者关注的焦点。以近年来有关创伤修复临床和基础研究进展为依据,以纤维结合蛋白(fibronectin, FN)和生肌液(shengjiye)作为诱导剂,探讨FB成骨表达的调控因素和生肌膏促进感染性开放骨折愈合作用机制,为体外获取大量骨修复种子细胞提供实验依据。     

含有生肌液的组织工程皮肤修复兔皮肤缺损

背景：在皮肤开放创面上进行缺损修复与重建是组织修复领域的研究焦点。构建含有中药的组织工程皮肤修复创面缺损的研究并不多见。 目的：将含有生肌液的皮肤支架与自体皮肤细胞复合，构建含药组织工程皮肤，修复兔皮肤缺损。 设计：自体对照动物实验。 单位：实验于2005-02/08在天津市天津医院骨科研究所细胞工程室完成。 材料：同窝大耳白兔8只，体质量1.6~1.8 kg。自行提取生肌液(1 500 g/L)，成分为当归、生地、龟板、象皮、血余、生石膏、炉甘石；明胶-壳聚糖支架材为料天津大学提供，分别修剪成1.3 cm直径的圆片，60Co照射灭菌；DR无细胞真皮基质由江苏省启动市医疗用品研究所提供。 方法：分离培养兔皮肤细胞，获取第3代角质形成细胞与成纤维细胞。延兔脊柱两侧制作直径1.5 cm的圆形全层皮肤缺损创面4个。分为4组，阴性对照组（明胶-壳聚糖支架贴附于创面后滴加生理盐水），人工真皮组（DR无细胞真皮基质贴附于创面后接种细胞悬液），非含药组织工程皮肤组（明胶-壳聚糖支架贴附于创面后接种细胞悬液），含药组织工程皮肤组（生肌液-明胶-壳聚糖支架贴附于创面后接种细胞悬液）。 主要观察指标：①术后13 d测量剩余创面面积。②术后7 d、10 d取材行组织学与免疫组织化学染色检测。 结果：①术后13 d各组创面面积均有不同程度的缩小，剩余面积阴性对照组>人工真皮组>非含药组织工程皮肤组>含药组织工程皮肤组，非含药组织工程皮肤组、含药组织工程皮肤组与阴性对照组比较差异有显著性意义（P < 0.05)。②术后10 d，阴性对照组、人工真皮组、非含药组织工程皮肤组均有炎性肉芽组织增生，无表皮组织形成；含药组织工程皮肤组形成接近正常的上皮组织及幼稚的真皮组织。非含药组织工程皮肤组与人工真皮组BrdU标记弱阳性，含药组织工程皮肤组BrdU标记强阳性。 结论：实验采用的方法使种子细胞在含有生肌液的明胶-壳聚糖支架上增殖，在体修复皮肤损伤，能够有效扩展皮肤缺损处的覆盖面积，缩短皮肤缺损的愈合时间。     

脊柱矫形器测力监控装置的研制与应用

[目的]利用容珊原理研制支撑杆电子数显测力监控装置,并将其应用于新型脊柱矫形器,对强直性脊柱炎导致驼背畸形患者进行矫形治疗,探讨矫形器的作用机理,并进行临床生物力学研究。[方法](1)利用容珊原理研制位电容压力传感器,组装成支撑杆测力监控装置。(2)应用该装置对新型脊柱矫形器进行作用机理研究,对10名正常人进行模拟测试,获得力学参数值,用以观察患者在治疗期间的对比变化量。(3)应用装有测力监控装置的矫形器对13例强直性脊柱炎导致驼背畸形患者进行矫形治疗,临床观察2周,测定其身高、驼背畸形角度、柄耻间距及剑耻间距的改变情况。[结果]利用支撑杆测力监控装置进行实验研究显示,新型脊柱矫形器是一种组合加力装置,其矫形作用是由牵引力和挤压力共同完成的。其牵引力约为4kg,挤压力约为18kg。临床研究显示患者身高的改善幅度为2～16cm,平均6.1cm;X线片显示驼背畸形角度平均改善12.1°;柄耻间距平均增长5.1cm,剑耻间距平均增长4.3cm。[结论]该支撑杆测力监控装置不仅能科学地探索矫形器支撑框架的力学规律,还能对其支撑力进行实时监控,从而指导临床治疗,较好的解决了脊柱矫形治疗中的定量问题。     

载药组织工程皮肤修复皮肤缺损的实验研究

当皮肤遭受严重烧伤、创伤、感染及糖尿病顽固性皮肤溃疡等损害时,大面积皮肤缺损的修复与重建成为棘手的难题。尤其是在皮肤这种半开放创面上如何有效解决移植感染问题将是组织修复领域的研究焦点。实验研究旨在将生肌液这一高效免疫激活因素与载体支架复合后构建细胞—载药载体复合物,使生肌液发挥对KC及FB的促增殖作用,加强局部抗感染能力,激活多种免疫活性细胞和活性物质,促进新血管和肉芽组织再生,从而有效缩短皮肤缺损的愈合过程。     

体外诱导成纤维细胞成骨活性表达的研究

目的探讨成纤维细胞(fibroblast,FB)体外成骨表达的诱导因素,为其能否成为骨组织工程的种子细胞提供理论依据.方法分离和纯化新西兰兔肉芽组织FB,按1×105/ml分别接种于含纤维结合蛋白(fibronectin,FN)10、20、40、60、80μg/ml条件培养液中(实验1～5组),对照组为不含FN的无血清培养液.于培养14 d后,行细胞组织学观察及钙化结节形成率、趋骨性四环素荧光标记、3H-TdR标记、骨钙素测定及3H脯氨酸标记,检测FB成骨表型表达的标志.结果组织学观察实验组发现FB由梭形逐渐趋向多突形和圆形,细胞核偏向一侧,细胞重叠成多层结构;其表面有钙盐堆积,逐渐呈云雾状物质,经不断融合和扩大形成不透光的结节.干预培养14 d钙化结节形成率:对照组15.35%±3.45%,实验1～5组分别为53.73%±9.49%、75.21%±9.80%、98.34%±15.20%、61.83%±10.04%、45.11%±8.70%,实验组与对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.05);实验3组与其它各实验组比较,差异有统计学意义(P＜0.05).趋骨性四环素特异性标记为新生骨组织;FB增殖活性,实验3、4、5组7 d时,实验2、3、4组14 d时与对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.05).实验1～5组FB分泌骨钙素,实验2～5组3H-脯氨酸掺入量高于对照组,7、14d时与对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05).结论适量的FN可以促进FB增殖、胶原蛋白的合成及骨钙素分泌,FN可以诱导FB成骨表达,适宜浓度为40～60μg/ml.     

一氧化氮和纤维结合蛋白在引导性骨缺损修复中的动态变化

目的:观察一氧化氮(NO)和纤维结合蛋白(FN)在引导性骨再生中的动态变化,探讨隔膜技术引导性骨再生促进骨缺损修复的作用机制.方法:新西兰兔20只,桡骨中段截骨10 mm制备标准骨缺损模型;实验组(10只)在缺损处填充自体血凝块,并用胶原膜包绕固定,对照组(10只)不作任何处理;于术前和术后1、2、4、6、8、10周时耳静脉取血,以改良Gress法检测NO含量,以火箭免疫电泳法检测FN含量.结果:实验组NO峰时较对照组后移,FN水平在峰值上明显高于对照组.结论:胶原膜引导性骨再生促进骨缺损修复机制与NO和FN的动态调控作用有关.     

小儿先天性髋关节脱位的生物力学研究

目的：通过先天性髋关节脱位患儿在术中的活体测试,对先天性髋关节脱位的生物力学改变进行研究。方法：本研究采用生物力学电测法,并利用特种压力传感器,对先天性髋关节脱位患儿在术中进行髋关节多上咪多体位测定,同时进行术后等同测定进行比较性研究,测试结果使用ANSYS5．4有限元软件进行处理。结果：先天性髋关节脱位股骨头顶部及冠状面内30度高应力分布区,有限元分析股骨头冠状面30度及内侧股骨颈载荷变形较大。结论：小儿先天性髋关节脱位发展过程与股骨头颈载荷改变具有明显改变,早期的连衣挽具有蛙式支架治疗,可部分消除股骨头顶部及冠状面的内30度理性高应力区,使股骨头与臼部得到相对正常的载荷。晚期的Salter及Chiari截骨术可增加股骨头冠状面的外30度载荷,减少股骨颈内侧载荷。     

猪小肠粘膜下层作为组织工程肌腱支架材料的实验研究

摘要 目的：探讨猪小肠粘膜下层（small intestinal submucosa,SIS）作为组织工程肌腱支架的可行性。方法：将肌腱细胞接种到经过处理的SIS卷轴上,形成细胞-支架复合物。24只罗曼鸡被随机分为两组,实验组为细胞－SIS复合物,对照组为自体移植肌腱。术后3、6、9周取材并进行大体形态、组织形态学、体式显微镜观察和生物力学测定。结果：实验组术后局部反应小,伤口一期愈合。组织学检查显示,3周时胶原纤维数量相对少,排列紊乱,第6周时细胞数量增多,形态也略显规则,第9周时纤维数量多且排列规则。生物力学测定证实9周后两组植入物抗拉力强度在统计学上无著性差别(P>0.05)。结论：以SIS与肌腱细胞构建的肌腱组织能够达到替代肌腱缺损的要求,SIS可以作为肌腱组织工程的一种理想的支架材料。     

甲基强的松龙冲击疗法引发股骨头缺血性坏死的实验研究

目的探讨急性应激时甲基强的松龙冲击给药对家兔骨与关节损伤的发生与发展机制，为早期干预治疗提供科学依据。方法优选健康新西兰家兔180只，随机分成6组：低剂量组、中剂量组、高剂量组、内毒素激素组、模型组和对照组。动态观察24周，隔周取材，动态观察生命体征变化、骨关节MRI、组织学改变、骨组织形态计量学及生物力学改变。结果内毒素激素组在给药2d死亡率高达35％，明显高于其他各组。MRI观察发现，除内毒素激素组外，其他各组双侧肱骨头和股骨头均未见明显异常信号改变，而内毒素激素组2周于T1加权像上出现股骨头或肱骨头骨髓异常低信号影，发生率40％。组织细胞学改变显示髓腔早期出现的脂肪变性，发展到脂肪细胞坏死、髓腔造血细胞退变、骨陷窝空虚、空骨陷窝增多、骨细胞坏死、微小血管阻塞。单纯激素各组多见脂肪性变。四环素荧光标记和Von Kossa染色显示明显的骨质疏松表现，内毒素激素组表现最为明显。结构力学和材料力学参数明显降低，激素组力学参数与激素用量呈负相关。结论甲基强的松龙冲击疗法可直接引发骨质疏松，骨质疏松的程度与用药量和给药方式相关。单纯甲基强的松龙冲击给药不能直接引发股骨头坏死。在内毒素作用下，实施大剂量甲基强的松龙冲击给药，可直接引发骨坏死。骨坏死发生与内毒素相关。甲基强的松龙引发的骨与关节损伤可防治，早期使用脂质清除剂和活血化瘀药可以干预骨坏死的进程。适时调控骨代谢可以预防骨质疏松。     

创面愈合中外用中药对免疫活性细胞氧化代谢功能的影响──偎脓长肉作用机制研究之三

本文采用化学发光技术（Ｃｈｅｍｉｌｕｍｉｎｅｓｅｎｃｅ－ＣＬ），检测外用中药在创伤愈合中对中性粒细胞（ＰＭＮ）、淋巴细胞（ｌｙ）、创面渗出细胞的氧化代谢功能，以及创面渗出液对正常ＰＭＮ和淋巴细胞－ＣＬ的影响。实验结果表明，外用中药可激活ＰＭＮ和淋巴细胞产生－ＣＬ；与对照组比较呈极显著差异（Ｐ＜０．０１）。在创面愈合中ＰＭＮ率先活化而后激活淋巴细胞持续到愈合期。创面渗出细胞有较强的－ＣＬ活性，外用中药组优于对照组（Ｐ＜０．０１）。外用中药组创面渗出液可作为ＰＭＮ和淋巴细胞的激活因子，具有与酵母聚糖（Ｚｙｍｏｓａｎ）和刀豆球蛋白－Ａ（ＣｏｎＡ）雷同的作用，而对照组则作用极弱。