来源于长管状骨的组织工程纤维环支架的理化特性及细胞生物学相容性研究

[目的]以来源于长管状骨的骨基质明胶(bone matrix gelatin,BMG)为材料制备纤维环支架,并检测其理化特性及细胞生物相容性.[方法]以猪股骨近端松质骨为材料,制备外径为1 cm、内径为0.5 cm的中空环,经脱钙脱细胞处理后制成纤维环支架.支架行Hoechst 33258、HE、Ⅰ型胶原免疫荧光、天狼星红染色,扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察并计算孔径,同时进行生物力学测定.四甲基偶氮唑蓝(methyl thiazoly tetrazolium,MTT)检测支架不同浓度浸提液的细胞毒性,取P1代山羊纤维环细胞,用注射器将细胞接种至支架上,体外培养48 h,通过活/死细胞染色(LIVE/DEAD cells staining)、扫描电镜(SEM)、HE染色评价支架与细胞的生物相容性.[结果]大体观察支架表面光滑,呈乳白色,扫描电镜支架孔隙分布较均匀且相连通,支架孔径为(401.4±13.1) μm,Hoechst 33258、HE染色均未见细胞残留,Ⅰ型胶原免疫荧光阳性,天狼星红染色支架红染,支架压缩弹性模量为(47.75±6.32) kPa.四甲基偶氮唑蓝(MTT)检测各组间细胞增殖差异无统计学意义(P＞0.05),活/死细胞染色示细胞在支架上呈绿色荧光,扫描电镜和HE染色示细胞粘附在支架孔隙表面及周围,有基质分泌.[结论]以来源于长管状骨的骨基质明胶为材料制备的中空环形支架脱细胞彻底,具有合适的孔径结构,在机械性能、组成方面与正常纤维环相接近,具有良好的生物相容性,符合组织工程纤维环支架载体的条件.     

仿生可降解组织工程纤维环支架的制备与评估

文题释义： 纤维环：是保持椎间盘强度与脊柱稳定性层面的重要组成部分,纤维环的胶原纤维在椎间盘内呈同心圆排列,每层纤维环间呈60°夹角斜行排列,这类特殊的交错网状架构,令纤维环拥有较强的抗拉性能与压缩性,能够预防髓核往外突出,对保持椎间盘的稳定起着重要的作用。 背景：构建既具有仿生结构又具备合适可降解性和良好生物相容性的组织工程纤维环支架仍是难点。 目的：以聚己内酯和聚二恶烷酮为原材料制备仿生可降解支架并评估其作为组织工程纤维环支架的可行性。 方法：通过熔融纺丝技术制备5组不同比例支架(聚己内酯组、聚己内酯/聚二恶烷酮分别为70/30、50/50、30/70组、聚二恶烷酮组)。扫描电子显微镜观察其结构、纤维直径、孔径;测量支架的力学性能和接触角;通过体外模拟和皮下埋植观察支架体外、体内降解情况;检测降解组织周围炎症因子白细胞介素1β和肿瘤坏死因子α的表达情况。接种人脐带间充质干细胞培养7 d,通过CCK-8和死活细胞检测细胞增殖和存活情况。实验于2016-03-02经天津市天津医院医学伦理委员会批准。 结果与结论：①扫描电子显微镜观察显示各组支架纤维粗细均匀,纤维成60°角;②力学性能分析显示单纯聚二恶烷酮支架的拉伸和压缩模量最低,不符合纤维环力学要求;聚己内酯组的力学性能最佳,聚己内酯/聚二恶烷酮为70/30和50/50的支架力学性能适中;③亲水性检测结果表明聚二恶烷酮含量越多,支架亲水性越好;④支架降解情况分析显示,对于组织工程纤维环再生修复来说,单纯聚二恶烷酮和聚己内酯/聚二恶烷酮为30/70支架降解过快,聚己内酯组的降解过慢,聚己内酯/聚二恶烷酮为70/30和50/50的支架降解速率较合适;⑤降解组织周围炎症反应分析显示支架中聚己内酯比例越高炎症反应越严重;⑥CCK-8和死活细胞结果显示人脐带间充质干细胞在聚己内酯/聚二恶烷酮三组混合支架具有良好的增殖活性并且存活率高;⑦结果表明,采用熔融纺丝技术制备的聚己内酯/聚二恶烷酮为70/30和50/50两组支架能够模拟天然纤维环结构,同时具备合适可降解性、优越的力学性能和良好生物相容性,适合用于组织工程纤维环支架的构建。 ORCID: 0000-0001-9088-4222(张维昊) 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     

脂肪干细胞在骨软骨组织工程中的研究进展

近年来,随着医学相关学科的迅猛发展,组织工程技术已经取得了很大的成就,但种子细胞一直是困扰人们的焦点问题.脂肪干细胞(ADSCs)体外扩增迅速,稳定性好,无免疫排斥反应,具有多向分化潜能,可以向脂肪细胞、成骨细胞、成软骨细胞、内皮细胞、肌细胞和神经细胞等不同胚层来源的细胞分化,并且脂肪组织具有取材方便、对人体创伤小、可大量获得等优点,因而ADSCs有望成为一种理想的组织工程种子细胞.旨在介绍ADSCs在骨软骨组织工程中的研究进展.     

柚皮苷通过Fas膜受体通路调控髓核细胞凋亡的机制研究

[目的]观察中药骨碎补单体柚皮苷（Naringin）对人退变椎间盘髓核细胞凋亡的影响,为治疗椎间盘退变提供理论依据。[方法]对体外培养的人退变椎间盘髓核细胞利用番红O染色和甲苯胺蓝染色进行鉴定,并对P3代细胞分别用柚皮苷0 g/mL （对照组）、柚皮苷20 g/mL、柚皮苷40 g/mL、柚皮苷80 g/mL的培养基培养人髓核细胞48 h,噻唑蓝（MTT）法选择其抑制人退变椎间盘髓核细胞凋亡的最佳浓度,并用流式细胞仪测定各组细胞凋亡率。实时定量聚合酶链锁反应（qRT-PCR）检测Fas、FasL、Caspase-8基因表达。蛋白免疫印迹法（Western-blot）检测Fas蛋白表达。[结果]MTT法和流式细胞检测均测定20 g/mL柚皮苷为抑制髓核细胞凋亡的最佳浓度（P<0.05）。qRT-PCR检测20 g/mL柚皮苷能够抑制Fas、FasL、Caspase-8 mRNA表达（P<0.05）。Western-blot检测显示20 g/mL柚皮苷能够抑制Fas、FasL、Caspase-8蛋白表达。[结论]柚皮苷可能通过调控Fas/Fasl死亡受体凋亡通路抑制人退变椎间盘髓核细胞凋亡。     

胸腔镜辅助下侧前路减压融合术治疗腰椎间盘突出症伴椎体后缘骨软骨病

目的探讨胸腔镜辅助下侧前路减压融合术治疗胸腰段或高位腰椎间盘突出症(lumbar disc herniation,LDH)伴椎体后缘骨软骨病(vertebral osteochondrosis,VO)的可行性及其临床效果。方法回顾性分析2017年12月至2019年12月采用胸腔镜辅助下侧前路减压融合术治疗胸腰段或高位LDH伴VO 10例患者的病历资料,男6例,女4例;年龄37~65岁,平均49.2岁。手术节段均为单节段,累及T₁₂L₁节段5例、L_1,2节段2例、L_2,3节段3例。4例患者为单纯胸腰段或高位LDH伴VO;6例患者合并黄韧带增生、骨化致椎管狭窄或后凸畸形,联合后路减压内固定术或矫形手术。主要观察指标为疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)、Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI)及椎间隙前、后缘高度,根据改良MacNab标准评估临床疗效。结果10例患者均顺利完成手术,术中在胸腔镜辅助下能清晰显露并彻底去除突出的椎间盘和骨化物,脊髓、神经根和硬膜囊得到充分减压。手术时间(115.4±23.8)min(范围70~180 min);术中失血量(122.6±21.3)ml(范围40~310 ml)。术后随访时间为12~36个月,平均21.6个月。末次随访时10例患者VAS评分由术前(7.2±1.9)分降至(1.8±1.1)分,ODI由术前64.3%±13.9%降至16.3%±5.1%,椎间隙前缘高度由术前(7.8±1.5)mm改善至(11.9±2.3)mm,椎间隙后缘高度由术前(4.5±1.1)mm改善至(7.4±1.6)mm,差异均有统计学意义(P<0.05)。末次随访时改良MacNab疗效评定为优9例、良1例。结论胸腔镜辅助下侧前路减压融合术治疗胸腰段或高位LDH伴VO,可提供清晰的手术视野,能够充分显露、彻底去除突出的椎间盘及骨化物,术后近期疗效满意。     

腰椎间盘突出症伴椎体后缘骨软骨病的椎间孔镜手术策略

目的探讨采用侧路椎间孔镜(percutaneous transforaminal endoscopic discectomy,PTED)治疗腰椎间盘突出症伴椎体后缘骨软骨病的手术策略。方法 2012年5月至2017年12月,我科采用PTED治疗腰椎间盘突出症伴椎体后缘骨软骨患者82例,其中男52例,女30例;年龄14～65岁,平均39.2岁。手术涉及T_(12)～L_1节段2例(2.4%),L_(1～2)节段1例(1.2%)、L_(3～4)节段7例(8.5%)、L_(4～5)节段52例(63.4%)、L_5～S_1节段20例(24.3%)。术前、术后随访进行疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)(下肢)和Oswestry功能障碍指数(oswestry disability index,ODI),末次随访根据改良MacNab标准评估手术疗效。结果 PTED术中因疼痛和显露困难转可动式椎间盘镜手术2例,发生出口神经根损伤1例。术后随访12～60个月,平均20.6个月。末次随访时VAS评分由术前(7.88±1.20)分下降至(0.70±0.83)分,ODI由术前(46.00±11.71)分下降至(4.80±5.90)分,与术前比较差异有统计学意义(P0.05)。MacNab疗效评定优36例、良39例、可7例,优良率91.46%(75/82)。结论 PETD适用于部分腰椎间盘突出症伴椎体后缘骨软骨患者,良好的疗效说明其临床应用具有可行性。手术不必追求完全切除骨化物,应围绕着"神经充分减压"这个中心目标。     

TGF-β1,bFGF,IGF联合诱导兔脂肪基质干细胞向软骨细胞分化的实验研究

[目的]分离培养兔脂肪基质干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs),观察在TGF-β1,bFGF,IGF联合诱导下其生物学特性及向软骨细胞定向分化的能力.[方法]取4个月龄新西兰大白兔颈背部脂肪组织,分离、培养ADSCs.选取第3代,分为两组,实验组用软骨诱导液(含TGF-β1、bFGF、IGF)对细胞进行培养,对照组用普通高糖培养液培养,倒置显微镜观察两组细胞形态,MTT测定其增殖情况;14 d后行组织学观察(包括甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组化),并实时荧光定量PCR检测两组细胞Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、SOX 9基因的表达情况.[结果]实验组细胞逐渐变为软骨样细胞形态,增殖速度明显加快,14 d后实验组甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组化阳性,对照组为阴性,荧光定量PCR结果显示实验组Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、SOX 9的基因转录水平明显高于对照组.[结论]在TGF-β1,bFGF,IGF联合诱导条件下ADSCs增殖迅速,可高表达Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、SOX 9,向软骨细胞定向分化.     

软骨脱细胞细胞外基质多孔支架与山羊髓核细胞生物相容性研究

目的 制备软骨脱细胞细胞外基质多孔支架,并探讨其与山羊髓核细胞的生物相容性.方法 猪关节软骨经研磨、脱细胞、冷冻干燥技术等处理制成三维多孔支架;从山羊腰椎间盘中分离出髓核细胞,培养后获取P1代细胞;四甲基偶氮唑蓝(MTT)检测支架浸提液毒性;将髓核细胞以5×106/ml的密度接种在支架上体外培养48 h,通过倒置显微镜、HE染色、死活细胞染色(LIVE/DEAD染色)、扫描电镜观察细胞在支架上的黏附及活性.结果 软骨脱细胞基质多孔支架在敷水状态下光滑透明,分离的髓核细胞呈典型的软骨细胞样形态;MTT检测各组间增殖,其差异不具有统计学意义(P＞0.05);倒置显微镜、电镜观察髓核细胞呈球状或短梭形均匀地贴附在支架内部,HE染色观察可见髓核细胞均匀分布在支架内部,LIVE/DEAD染色显示全部为绿色荧光(活细胞),未见红色荧光(死细胞).结论 软骨脱细胞基质多孔支架在组成上与髓核组织相似,与山羊髓核细胞具有良好的生物相容性,可以作为髓核组织工程的支架材料.     

柚皮苷通过Fas膜受体通路调控髓核细胞凋亡的机制研究

[目的]观察中药骨碎补单体柚皮苷(Naringin)对人退变椎间盘髓核细胞凋亡的影响,为治疗椎间盘退变提供理论依据。[方法]对体外培养的人退变椎间盘髓核细胞利用番红O染色和甲苯胺蓝染色进行鉴定,并对P3代细胞分别用柚皮苷0 g/m L(对照组)、柚皮苷20 g/m L、柚皮苷40 g/m L、柚皮苷80 g/m L的培养基培养人髓核细胞48 h,噻唑蓝(MTT)法选择其抑制人退变椎间盘髓核细胞凋亡的最佳浓度,并用流式细胞仪测定各组细胞凋亡率。实时定量聚合酶链锁反应(q RT-PCR)检测Fas、Fas L、Caspase-8基因表达。蛋白免疫印迹法(Western-blot)检测Fas蛋白表达。[结果]MTT法和流式细胞检测均测定20 g/m L柚皮苷为抑制髓核细胞凋亡的最佳浓度(P0.05)。q RT-PCR检测20 g/m L柚皮苷能够抑制Fas、Fas L、Caspase-8 m RNA表达(P0.05)。Western-blot检测显示20 g/m L柚皮苷能够抑制Fas、Fas L、Caspase-8蛋白表达。[结论]柚皮苷可能通过调控Fas/Fasl死亡受体凋亡通路抑制人退变椎间盘髓核细胞凋亡。     

推拿手法治疗颈椎病机制研究

推拿治疗颈椎病主要是改善脊柱关节结构、消除炎症、恢复中枢神经和血流动力学正常功能状态等。推拿手法对脊柱关节结构的影响包括:对神经根压迫的影响,对颈椎排列的影响,对椎动脉供血的影响。推拿治疗颈椎病的手法较为多样,研究重点在于手法改善神经根卡压症状,恢复椎动脉供血之机理方面,针对恢复颈椎椎管狭窄、改善颈髓压迫症状及交感神经刺激症状的机制研究探索相对较为薄弱,神经卡压机制研究的重点在于通过手法整复,改善机械性压迫刺激,而神经电生理方面作用机制研究较少,手法改善椎动脉供血中血流动力学机制研究较多,分子基因学水平研究还远远不够,推拿治疗颈椎病机制研究中缺乏传统中医整体思想及辨证论治、分经论治研究,且针对手法治疗机制的研究以临床及生物力学为主,动物试验较少,今后需加大手法对颈椎椎管狭窄、交感神经型及脊髓型颈椎病治疗机制的研究力度,加强分子基因学方面的研究,全面深入挖掘手法治疗机制,注重对颈椎病患者的手法辨证论治及分经论治等规范研究模式。