生物支架材料在骨组织工程中的研究进展

骨缺损修复尤其是大段骨缺损的修复一直是骨科临床急需解决的问题,目前组织工程用于骨缺损的修复已成为研究热点,随着组织工程的快速发展,骨修复支架材料的研究也越来越多。本文就近年来组织工程支架材料的发展分类做简要综述。     

Wnt/β-catenin信号通路介导红景天苷诱导间骨髓充质干细胞向神经细胞定向分化研究

目的探讨红景天苷诱导小鼠骨髓间充质干细胞(mesenchyma stem cells,MSCs)向神经元细胞定向分化的分子机制。方法以小鼠MSCs系D1细胞为研究对象,实验分为阴性对照组(完全培养液)、阳性对照组(含1 mmol/Lβ-巯基乙醇)、红景天苷组(20 mg/L红景天苷)和阻断组(20 ng/m L DKK1);1×104个/孔细胞接种于6孔板24 h后分组,荧光免疫化学方法观察阴性对照组、阳性对照组和红景天苷组中β-链蛋白(β-catenin)的表达;RT-PCR法检测阴性对照组、阳性对照组、红景天苷组中神经元特异性烯醇化酶(neuronspecific enolase,NSE)、抗微管蛋白(beta 3 classⅢtubulin,β-tubulinⅢ)、孤儿核受体相关因子1(nuclear receptor related factor1,Nurr1)、神经胶质原纤维酸性蛋白质(glial fibrillary acidic protein,GFAP)mRNA和阻断组Wnt3a、β-catenin、低密度脂蛋白受体相关蛋白6(low-density lipoprotein receptor-related protein6,LRP6)、轴蛋白(Axin)mRNA的表达;Western blot分析阴性对照组、阳性对照组和红景天苷组中β-catenin和NSE蛋白的表达。利用胞外Ca2+螯合剂乙二醇双四乙酸[EGTA(胞外Ca2+螯合剂)]、细胞膜Ca2+通道阻断剂硝苯地平(Nifedipine细胞膜Ca2+通道阻断剂)和LY294002(IP3Ks特异抑制剂)分别阻断细胞不同Ca2+信号阻断剂,RT-PCR检测红景天苷组和阻断组中Wnt3a、LRP-6、Axin、糖原合成酶激酶3(glycogen synthase kinase,GSK-3)和β-catenin mRNA的表达;Western blot法分析β-catenin蛋白的表达。结果与阳性对照组比较,红景天苷组β-catenin为强阳性表达,Wnt3a、β-catenin、LRP6、Axin mRNA表达明显上调(P<0.01);NSE、β-tubulinⅢ、Nurr1 mRNA和NSE蛋白表达上调(P<0.01);与阳性对照组和红景天苷组比较,阻断组β-catenin、NSE、Nurr1和β-tubulinⅢmRNA表达降低,β-catenin和NSE蛋白表达下调(P<0.01)。与红景天苷组比较,尼莫地平组、EGTA、LY294002组Wnt3a、LRP-6、β-catenin和Axin mRNA及蛋白表达降低,β-catenin蛋白表达降低(P<0.05,P<0.01)。结论红景天苷通过Wnt/β-catenin和Ca2+信号通路影响MSCs向神经元细胞定向分化。     

大鼠卵巢经诊断超声照射后c-fos表达的研究

目的：探讨大鼠卵巢经超声照射不同次数，时间对c-fos表达的影响。方法：将30只雌性大鼠随机分为等同数6组：正常对照组，5min,10min,20min,30min和60min组，应用EUB－26黑白超声诊断仪，对大鼠卵巢相应部位予以不同时间持续照射，7天后断头处死当即取材，用免疫组织化学ABC法检测c-fos，用原位杂交方法检测c-fosmRNA表达情况。结果：诊断超声持续照射大鼠卵巢组织10min后与对照组无差异（P＞0．05），照射20min后大鼠卵巢组织c-fos表达增加并随照射时间的延长表达明显增加，与对照组差异显著（P＜0．05），而持续照射大鼠卵巢20min时c-fosmRNA与对照组无明显差异呈弱表达（P＞0．05），而持续照射30min时表达增加（P＜0．05），60min后表达明显增加（P＜0．01）。结论：诊断超声持续照射大鼠卵巢20min后使c-fos表达增加，持续照射30min后使c-fosmRNA表达增加，从而诱导大鼠卵巢细胞凋亡。     

七种媒介硬蜱基因组随机扩增多态性DNA分析

目的　研究7种硬蜱的基因组随机扩增多态性DNA(RAPD)以及种间的遗传距离。　方法　用5条不同的多聚核苷酸单链引物对草原革蜱、森林革蜱、青海血蜱、台湾血蜱、刻点血蜱、龟形花蜱、卵形硬蜱7种硬蜱基因组DNA进行随机扩增,分析DNA图谱并计算 7种硬蜱间的遗传距离。　结果　 7种硬蜱基因组随机扩增产物均有各自独特的DNA条带,种间的平均遗传距离为071。　结论　RAPD技术可以区分这7种硬蜱。     

地塞米松复合聚己内酯胶原支架材料的构建及性能评价

BACKGROUND: Tissue engineering scaffold materials have been widely used in all kinds of tissue and nerve repair, but there are many limitations and the effect is not good. OBJECTIVE: To construct a kind of tissue engineering scaffold material for the regeneration and repair of spinal cord injury. METHODS: The dexamethasonemicrospheres were prepared by emulsification-solvent evaporation. The comprehensive scores of encapsulation efficiency, drug-loading rate and yield were taken as the indexes. The effect of dosage of dexamethasone and polylactic acid-glycolic acid copolymer and mass fraction of polyvinyl alcohol on formulation process of dexamethasone sustained-release microsphere was inspected by orthogonal experiment. The characterization of microspheres was observed by scanning electron microscope. The nanofiber scaffold of compound dexamethasone microspheres was prepared by taking collagen protein and polycaprolactone as raw materials using electrospinning technology. The mouse bone marrow mesenchymal stem cells were co-cultured with the scaffold for 3 days. Cell morphology was observed by scanning electron microscope. Composite material was implanted into the defect of spinal cord in rats. RESULTS AND CONCLUSION: The optimal preparation process of dexamethasone sustained-release microspheres: dosage of dexamethasone was 10 mg, dosage of poly lactic acid-glycolic acid copolymer was 80%, mass fraction of polyvinyl alcohol was 0.5%. Appearance of dexamethasone microspheres was smooth, with a round surface. The encapsulation efficiency, drug-loading rate and yield of microspheres were (2.26±0.03)%, (83.62±0.21)% and (90.87±2.45)% respectively. The growth of mouse bone marrow mesenchymal stem cells was good on the surface of compound dexamethasone microspheres. There was no immunological reaction between the implant material and host, and the material was degraded gradually with time. These results demonstrate that the compound dexamethasone microsphere scaffold has good biocompatibility, which is a favorable kind of biological scaffold material.        

用复合诱导型骨修复材料修复兔桡骨缺损的实验研究

以不同的载药方式构建4种壳聚糖/聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯(PHBV)复合诱导型骨修复材料,检测并比较4种支架材料对兔桡骨缺损的修复效果,筛选出最佳骨修复材料并确定最佳药物控释方式。以淫羊藿苷为诱导因子,采用两相混合冷冻干燥技术以微球载药、改性药物微球(W/O法制得并表征)、改性药物与材料共价结合等药物添加方式及不加药制得4种支架材料,并对其进行显微结构以及载药支架药物缓释表征,后将4种材料分别植入兔桡骨缺损处,于1、3、6个月进行X射线及三维CT观察支架材料对兔桡骨缺损的修复情况,HE,Masson染色观察其诱导成骨效果。结果表明,支架材料呈网络状串珠状的显微结构,载药微球粒径分布在3～11 μm,载药支架材料有着良好的药物缓释,其中共价结合组药物释放峰值时间较其他组推迟,为72 h,且峰值后药物缓释量迅速平稳为75 μg左右。X射线及三维CT观察显示,最终共价结合组支架材料骨缺损处连通,且骨密度高于其他3组。HE、Masson染色结果显示,共价结合组成骨效果优于其他组。共价结合的药物添加方式能使支架具有良好的药物缓释效果,进而对兔桡骨缺损表现出良好的修复效果。     

多氯联苯对大鼠肝脏结构及功能的影响

背景与目的： 探讨多氯联苯(polychlorinated biphenyl, PCB)对大鼠肝脏结构及功能的影响。 材料与方法： 选用40只雄性Wistar大鼠随机分为对照组(饲喂正常饲料)、3个不同PCB浓度的实验组(分别饲喂含PCB 10－8 mol/L、10－7 mol/L、10－6 mol/L饲料),共4组。各组按上述不同的饲料连续饲喂3个月后建立慢性PCB毒性动物模型,运用光镜、免疫组化及肝生化检测技术研究PCB对大鼠肝结构及功能的影响。 结果： PCB对大鼠肝组织结构的损伤与PCB呈剂量依赖性,PCB高剂量组(10－6 mol/L)肝结构受损严重;PCB能诱导肝细胞c-fos表达, 10－7 mol/L、10－6 mol/L组肝细胞c-fos的表达明显高于对照组(P<0.05);同时,PCB能促进肝细胞bcl-2的表达,对照组bcl-2为弱阳性表达,10－7 mol/L、10－6 mol/L组肝细胞bcl-2的表达明显高于对照组;PCB能致肝组织生化功能改变,使血中 URIC、TBLL、DBLL、AST、ALT、TP3、LDH增加,其中PCB 10－7 mol/L、10－6 mol/L剂量组上述肝脏生化指标明显高于对照组(P<0.05)。 结论： PCB对大鼠肝脏结构及功能产生明显的损伤作用。     

一例铅中毒女工死胎引产儿组织铅含量测定

为进一步观察母体铅中毒对胎儿的危害强度,对某蓄电池厂一名铅中毒女工的四个月死胎引产儿的组织铅含量采用双硫腙测定法,结果如下:母为蓄电池厂装配车间插隔板工,1984年诊断为铅吸收,1987年5月职业病体检诊断为轻度铅中毒。同年9月怀孕,1988年元月31日因死胎引产,引出男性胎儿,外观正常,体重159g,身长20cm。     

外周神经缺损修复中神经导管降解的超声检测

目的探讨超声检查对检测神经导管在外周神经缺损修复中降解的应用价值。方法利用胶原蛋白和壳聚糖包被川芎嗪制备的缓释微球构建组织诱导性神经导管,分别在连接缺损神经7、30和90 d后,应用超声跟踪观察神经导管降解的情况。结果神经导管随着在大鼠体内滞留时间的延长,逐步被降解,达到了实验设计的目的。结论神经导管在外周神经缺损修复中具有重要作用。而超声对神经导管在外周神经缺损修复中降解的检测具有重要价值。     

骨髓间充质干细胞复合鸡蛋膜构建组织工程化骨的实验研究

目的探讨鸡蛋膜作为组织工程支架材料同大鼠骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchy-cmal stem cells,BMSCs）复合培养构建组织工程化骨的可行性。方法采用梯度离心法分离大鼠骨髓间充质干细胞;将第2代BMSCs同鸡蛋膜支架材料复合,利用含0.1μmol/L地塞米松、10mmol/Lβ-甘油酸钠、50μg/ml维生素C的条件培养液诱导培养2周后,分别将复合材料植入Wistar大鼠右侧背部皮下,左侧植入无细胞复合的鸡蛋膜作为对照。28d后处死大鼠收集标本,利用扫描电镜技术、HE染色、免疫组织化学（Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶）和茜素红染色进行相应检测。结果细胞同鸡蛋膜复合培养后,细胞在鸡蛋膜上容易贴附生长,7d后鸡蛋膜表面有大量的细胞生长,14d后细胞连接成片且鸡蛋膜网状孔隙中有大量的细胞生长。复合材料植入大鼠28d后,实验组鸡蛋膜内部有大量细胞存在,植入区可见有组织形成,对照组鸡蛋膜内部无细胞,植入区未见组织形成;实验组BMSCs向成骨细胞分化并分泌矿化基质,表达Ⅰ型胶原,碱性磷酸酶,对照组均为阴性。结论鸡蛋膜具有良好的组织生物相容性,以BMSCs作为种子细胞、鸡蛋膜作为支架材料构建组织工程化骨具备一定的可行性。