重组人骨形成蛋白-2/转化生长因子-β作用下陶瓷化骨粉/水凝胶与骨髓基质细胞修复自体颅骨缺损

目的:以矿化诱导的骨髓基质细胞作为种子细胞,应用陶瓷化骨粉/水凝胶复合材料修复大鼠颅骨极量骨缺损,观察骨髓基质细胞修复自体颅骨缺损效果。方法:实验于2002-05/08在解放军第四军医大学口腔医学院口腔组织病理教研室完成。选取健康SD大鼠8只,随机分为重组人骨形态蛋白-2/转化生长因子-β组、陶瓷化骨粉/水凝胶复合物对照组,4只/组。重组人骨形态蛋白-2/转化生长因子-β组将矿化诱导的大鼠自体骨髓基质细胞与水凝胶、陶瓷化骨粉混合,向其中加入重组人骨形态蛋白-210μg、转化生长因子-β50ng,修复自体颅骨8mm直径缺损。陶瓷化骨粉/水凝胶复合物对照组以单独水凝胶/陶瓷化骨粉修复颅骨8mm直径缺损。术后6周取材,应用苏木精-伊红染色、改良Mallory三色法以及彩色图像分析观察骨缺损修复情况。结果:实验纳入8只大鼠,全部进入结果分析。①两组术后6周大体标本观察:两组大鼠的植入物牢固嵌在骨缺损处,未见脱落、移位,表面被纤维被膜包绕,被膜内可见少量毛细血管,两组植入物无明显差别。②两组术后6周骨形成情况比较:苏木精-伊红染色:重组人骨形态蛋白-2/转化生长因子-β组有大量网格状的骨形成,仍有部分水凝胶残留,周围是条索状软骨样组织和纤维组织。陶瓷化骨粉/水凝胶复合物对照组水凝胶部分吸收,陶瓷化骨颗粒和水凝胶粒周围只有少量的骨样或软骨样基质形成,大部分为纤维结缔组织。改良Mallory’s三色法:重组人骨形态蛋白-2/转化生长因子-β组的创缘断端附近的网状骨为砖红色的成熟骨,植入物的中心部可见蓝色的新生骨,以及散在的黄色毛细血管。而陶瓷化骨粉/水凝胶复合物对照组只见少量不规则红色的骨样基质,以及黄色毛细血管。③两组术后6周骨基质及成熟骨基质面积值的比较:重组人骨形态蛋白-2/转化生长因子-β组骨基质面积、成熟骨基质面积明显均多于陶瓷化骨粉/水凝胶复合物对照组(8207.22±46.31),(375.05±25.83);(6376.73±78.35),(134.44±14.62)μm2;P均<0.05]。结论:陶瓷化骨粉/水凝胶与骨髓基质细胞在重组人骨形成蛋白-2、转化生长因子-β等生长因子联合作用下能够成功构建组织工程骨,修复颅骨极量缺损明显好于单独应用陶瓷化骨粉/水凝胶。

Ceramic bovine bone particle/hydrogel hybrid and mesenchymal stem cells for repairing autogenous calvarial defects under the action of recombinant human bone morphogenetic protein-2/transforming growth factor-beta