生物衍生骨与成骨细胞联合培养体内异位成骨实验研究

目的：探讨生物衍生骨作为组织工程骨支架复合成骨细胞体内植入的成骨作用，了解其用于骨组织工程支架材料的可行性。方法：将经过物理化学方法处理制得的冻干猪脱蛋白型松质骨与胎兔颅骨来源的成骨细胞体外培养10d后，在无菌条件下植入30只成年新西兰兔背部肌肉内（左侧），对照组为同体单纯植入猪脱蛋白型松质骨（右侧）。于8周后取材，行大体观察、X线摄片、脱钙后组织学染色（HE法）及荧光标记检测，观察新骨形成情况。结果：8周后，实验组：X线片有高密度的阴影；大体标本呈红色，质硬；脱钙组织切片示大量的类骨质骨形成并相互连接成骨小梁结构，骨细胞位于陷窝中；荧光标记后在荧光显微镜下，骨小梁呈现淡绿色，类骨质呈黄色。对照组：X线片仅见植入处低密度阻射阴影；组织学检查及荧光标记检测均无类骨形成，在支架的孔洞内有大量的纤维组织长入。结论：猪脱蛋白型松质骨可作为骨组织工程的支架材料，具有良好的应用前景。     

组织工程骨膜成骨的构建及血管化超微结构的观察

目的 用组织工程方法构建组织工程骨,从超微结构观察成骨过程中成骨细胞、血管再生的变化,探讨小肠黏膜下层作为组织工程骨支架材料促进组织工程骨血管化的优越性.方法 应用密度梯度离心法体外分离、培养骨髓基质干细胞,并将成骨诱导骨髓基质干细胞与小肠黏膜下层复合培养2周.未复合细胞的单纯材料作为空白对照.将复合培养细胞与单纯材料分别植入无胸腺裸鼠皮下,扫描和透射电镜观察植入前和植入后4、8、12周成骨细胞、血管生成的变化过程.结果 体外复合培养见细胞在材料上生长、分化、增殖良好,细胞分泌大量的细胞外基质,置入体内后成骨良好,形成大量的血管;12周后材料被吸收,与周围组织无明显界限.单纯材料中央部位有大量小血管及血管内皮细胞增生,其周围多为成纤维细胞,无成骨细胞.结论 小肠黏膜下层作为以骨髓基质干细胞为种子细胞的支架材料,有利于骨的再生和血管化形成,是一种良好的骨组织工程支架材料.     

组织工程骨膜成骨的构建及血管化超微结构的观察

目的用组织工程方法构建组织工程骨,从超微结构观察成骨过程中成骨细胞、血管再生的变化,探讨小肠黏膜下层作为组织工程骨支架材料促进组织工程骨血管化的优越性。方法应用密度梯度离心法体外分离、培养骨髓基质干细胞,并将成骨诱导骨髓基质干细胞与小肠黏膜下层复合培养2周。未复合细胞的单纯材料作为空白对照。将复合培养细胞与单纯材料分别植入无胸腺裸鼠皮下,扫描和透射电镜观察植入前和植入后4、8、12周成骨细胞、血管生成的变化过程。结果体外复合培养见细胞在材料上生长、分化、增殖良好,细胞分泌大量的细胞外基质,置入体内后成骨良好,形成大量的血管;12周后材料被吸收,与周围组织无明显界限。单纯材料中央部位有大量小血管及血管内皮细胞增生,其周围多为成纤维细胞,无成骨细胞。结论小肠黏膜下层作为以骨髓基质干细胞为种子细胞的支架材料,有利于骨的再生和血管化形成,是一种良好的骨组织工程支架材料。     

RCCS中犬成骨细胞-nBGC复合物联合培养的实验研究

目的 探讨联合应用成骨细胞、活性玻璃／胶原纳米复合材料(nBGC)和旋转式细胞培养系统(RCCS)体外构建组织工程化骨的可行性。方法 采用骨片组织培养法，分离培养犬皮质骨成骨细胞，传代培养至第2代后，利用浸泡接种方法，形成成骨细胞-nBGC支架复合物，然后在RCCS中培养。扫描电镜观察和上清液分析了解nBGC支架上成骨细胞生长、胞外基质沉积和成骨表型维持的情况。结果 成骨细胞吸附于nBGC支架表面，表面可见颗粒状分泌物和丝状胶原纤维，形成三维结构的细胞外基质；上清液生化分析显示，成骨细胞分泌大量I型胶原。骨特异性碱性磷酸酶(B-AKP)和骨钙素(OCN)，且分别在18，24和30d达分泌高峰。结论 nBGC材料和RCCS可以为成骨细胞提供良好的生物学环境，三者联合应用有望成为构建组织工程骨的理想方法。     

BG/PHBV复合多孔支架材料与成骨细胞体外复合培养

目的用生物活性玻璃BG/聚羟基烷酸酯PHBV复合多孔支架材料与骨髓基质细胞来源的成骨细胞体外复合培养了解其生物相容性,为骨组织工程支架材料选择提供依据。方法:将体外培养的兔骨髓基质细胞诱导分化的成骨细胞,与BG/PHBV复合多孔支架材料体外复合培养,对复合体进行形态学、扫描电镜、细胞增长能力的测定,评价细胞与材料的相容性。结果:骨髓基质细胞有较强的向成骨细胞分化和繁殖能力成骨细胞与BG/PHBV复合多孔支架材料体外复合培养8d,分布于支架材料的成骨细胞迅速分化增殖,分泌细胞外基质并形成钙结节。结论:骨髓基质细胞是骨组织种子细胞的良好来源BG/PHBV复合多孔支架材料与成骨细胞具有良好的生物相容性,是构建组织工程骨的一种理想支架材料。     

骨髓来源成骨细胞复合纳米晶羟基磷灰石胶原构建组织工程骨的实验研究

目的 :探讨纳米材料作为组织工程骨基质材料的可行性。方法 :分离培养兔骨髓间充质干细胞 ,诱导为成骨细胞后作为种子细胞 ,与纳米晶羟基磷灰石胶原材料于体外联合培养 ,复合物植入兔桡骨节段性缺损处 ,通过大体观察、HE染色及X线摄片了解成骨情况。结果 :兔骨髓间充质干细胞在体外可以大量扩增 ,能定向诱导为成骨细胞 ;复合物植入 16周后 ,X线摄片中可见桡骨缺损处连接良好。结论 :纳米晶羟基磷灰石胶原材料是组织工程骨的较好的支架材料。     

高分子支架复合骨髓源成骨细胞体外培养的研究

目的 观察高分子支架对成骨细胞的增殖和成骨活性的影响.方法 将新西兰幼兔骨髓基质细胞经分离、体外培养及诱导获得的成骨细胞接种在盘状LDIG高分子支架上复合培养,同时以多孔聚乙醇酸材料作为对照,通过细胞计数、Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶活性和扫描电子显微镜等手段检测成骨细胞增殖数量及成骨活性.结果 骨髓源成骨细胞在高分子支架上生长良好,其增殖数量及成骨活性均优于对照组.结论 用高分子材料制备的组织工程支架具有理想的多孔网状结构和良好的骨细胞相容性,可以用于构建组织工程骨.     

同种异体骨髓基质细胞移植修复兔膝关节骨软骨缺损

目的 探讨同种异体骨髓基质细胞(BMSCs)作为种子细胞在软骨组织工程中的应用.方法 同种异体BMSCs与丝素蛋白-异体松质骨共培养构建组织工程化骨软骨复合体,移植修复兔膝关节骨软骨缺损,术后2、4、12周取材,行组织学观察及Ⅱ型胶原、Brdu免疫组化染色.结果 BMSCs能在丝素蛋白和松质骨支架上较好的黏附、生长,共培养后成功地构建了组织工程化骨软骨复合体;体内移植后生成透明软骨样组织并修复了骨软骨缺损.结论 同种异体BMSCs可作为软骨组织工程的种子细胞,丝素蛋白-松质骨双相支架负载同种异体BMSCs可用于骨软骨缺损的修复.     

鸵鸟羟基磷灰石陶瓷支架负载骨髓基质细胞异位成骨性能

目的:观察鸵鸟羟基磷灰石陶瓷支架负载骨髓基质细胞后植入裸鼠皮下的成骨性能. 方法:获取兔髂骨松质骨骨髓基质细胞,体外分离、扩增、诱导后接种于鸵鸟羟基磷灰石支架. 支架/细胞复合物植入裸鼠背部皮下,支架单纯植入作为对照. 植入后3, 6 wk取材,通过大体、组织学观察评价成骨活性. 结果:支架/细胞复合物植入后3 wk,以软骨为主的大量未成熟骨在材料表面及孔隙内形成;植入后6 wk,更多的成熟骨形成. 在支架材料和骨组织的邻接区域见成骨细胞及破骨细胞,部分区域有血管和多核巨细胞分布,可见软骨内成骨方式. 结论:支架/细胞复合物显示良好的成骨活性,鸵鸟羟基磷灰石陶瓷可以用于骨组织工程支架材料.     

RCCS中犬成骨细胞-nBGC复合物联合培养的实验研究

目的探讨联合应用成骨细胞、活性玻璃/胶原纳米复合材料(nBGC)和旋转式细胞培养系统(RCCS)体外构建组织工程化骨的可行性. 方法采用骨片组织培养法,分离培养犬皮质骨成骨细胞,传代培养至第2代后,利用浸泡接种方法,形成成骨细胞-nBGC支架复合物,然后在RCCS中培养.扫描电镜观察和上清液分析了解nBGC支架上成骨细胞生长、胞外基质沉积和成骨表型维持的情况. 结果成骨细胞吸附于nBGC支架表面,表面可见颗粒状分泌物和丝状胶原纤维,形成三维结构的细胞外基质;上清液生化分析显示,成骨细胞分泌大量Ⅰ型胶原、骨特异性碱性磷酸酶(B-AKP)和骨钙素(OCN),且分别在18、24和30d达分泌高峰. 结论nBGC材料和RCCS可以为成骨细胞提供良好的生物学环境,三者联合应用有望成为构建组织工程骨的理想方法.     

去抗原异种松质骨的生物相容性研究

目的：了解去抗原异种松质骨（antigen—extracted xenogeneic cancellousbone,AEXCB）对骨髓基质细胞增殖的影响,为细胞移植载体的选择提供依据。方法：取新生小牛股骨下端松质骨,经物理化学处理,制成去抗原异种松质骨载体,与兔骨髓基质细胞bone marrow stromalcells,BMSC）体外复合培养,通过扫描电镜、MTF测试法、考马斯亮蓝和碱性磷酸酶（ALP）活性检测法,观察去抗原异种松质骨材料对细胞生长、增殖及功能表达的影响。结果：骨髓基质细胞能在AEXCB材料上粘附、增殖,细胞形态良好。去抗原异种松质骨与BMSC作用后ALP活性的吸光度（OD）值,与对照组比较无显著差异。结论：去抗原异种松质骨材料无细胞毒性作用,具有良好的细胞相容性,可用作骨组织工程的支架材料。     

羟基磷灰石/磷酸三钙作为细胞载体的体外实验

目的：探讨羟基磷灰石/磷酸三钙（HA/TCP）复合材料作为组织工程载体的可能;为基质材料表面改性提供实验基础。方法：应用人骨髓基质细胞（hBMSCs）和脐静脉内皮细胞(UVECs)和HA/TCP进行混合培养,应用光学显微镜、荧光显微镜及扫描电子显微镜对其进行观察。结果：人骨髓基质细胞和脐静脉内皮细胞在HA/TCP表面均生长良好,并可观察到细胞长入基质材料微孔内的改变。结论：羟基磷灰石/磷酸三钙（HA/TCP）复合材料可作为细胞移植的载体。     

间充质干细胞复合同种异体脱钙骨的形态学观察

目的：探讨以间质干细胞（MSC）与同种异体脱钙骨复合培养法构建组织工程化生物衍生骨的可行性。方法：预先制备同种异体脱钙骨，取健康成人骨髓，用单核细胞分离液分离MSC，间充质干细胞基础培养基原代和传代培养。倒置显微镜下观察细胞生物学特性，用FITC标记的抗CD105对第3例细胞进行流式细胞鉴定，并与同种异体脱钙骨复合培养1周后行扫描电镜观察。结果：原代及传代培养的MSC增殖迅速，第3代CD105阳性细胞占64．1％，复合同种异体脱钙骨培养1周后细胞生长状态良好，增殖迅速，在材料表面形成细胞层。结论：未诱导的MSC是骨组织工程适宜的种子细胞，与同种异体脱钙骨复合可作为骨组织工程的载体。     

间充质干细胞复合同种异体脱钙骨的形态学观察

目的探讨以间充质干细胞(MSC)与同种异体脱钙骨复合培养法构建组织工程化生物衍生骨的可行性。方法预先制备同种异体脱钙骨,取健康成人骨髓,用单核细胞分离液分离MSC,间充质干细胞基础培养基原代和传代培养。倒置显微镜下观察细胞生物学特性,用FITC标记的抗CD105对第3代细胞进行流式细胞鉴定,并与同种异体脱钙骨复合培养1周后行扫描电镜观察。结果原代及传代培养的MSC增殖迅速,第3代CD105阳性细胞占64.1%,复合同种异体脱钙骨培养1周后细胞生长状态良好,增殖迅速,在材料表面形成细胞层。结论未诱导的MSC是骨组织工程适宜的种子细胞,与同种异体脱钙骨复合可作为骨组织工程的载体。     

组织工程骨表面微观形貌和生物矿化的实验研究

目的：用绿色荧光蛋白( GFP)标记结合扫描电镜和X射线能谱分析( SEM/EDS)技术对组织工程骨的表面微观形貌和生物矿化进行观测,以评价脱钙骨( DBM )支架体外构建组织工程骨的生物性能。方法用重组腺病毒介导GFP基因转染兔骨髓间充质干细胞( BMSCs)进行示踪标记,细胞与DBM复合经成骨诱导后,通过倒置荧光显微镜对细胞生长情况进行即时观察,结合SEM/EDS技术,观测组织工程骨的表面微观形貌和生物矿化。结果在倒置荧光显微镜下见细胞在DBM支架上能较好的黏附、重叠生长和增殖,体外培养至14 d 时,细胞内 GFP 有较高水平瞬时表达。SEM见DBM呈疏松多孔结构,孔隙直径为300~600μm,孔隙率达90%。 SEM下观察组织工程骨,见细胞在DBM网孔内表面贴壁生长,分泌基质旺盛,并可见粗糙的生物矿化物覆盖支架。 EDS显示其表面为钙、磷沉积物,其钙磷比( Ca/P)为1．46。结论 DBM体外构建组织工程骨有非常好的生物性能,GFP标记结合SEM/EDS技术可以作为DBM体外构建组织工程骨较好的评价手段。     

骨髓基质干细胞接种于纤维蛋白凝胶的体外培养

目的：研究经分离培养的免音舱基质子细胞(MSC)接种在可吸收性纤维蛋白凝胶上向成分细胞分化，表型维持的影响。方法：取兔骨髓基质子细胞于含100nl/L胎牛血清的DMEM培养液中培养，并向成管细胞诱导。将细胞与纤维蛋白凝胶复合，通过扫描电镜观察细胞附着情况，共聚焦显微镜观察I型胶原的分泌，组织化学染色检测碱性磷酸酶(ALP)阳性细胞，ALP含量测定。结果：骨髓基质子细胞在可吸收性纤维蛋白凝胶表面附着良好并继续增殖，可分泌I型胶原，这些细胞的ALP染色呈强阳性，细胞碱性磷酸酶含量增高。结论：具有良好的可塑性、低抗原性、好的降解吸收性的纤维蛋白凝胶具有促进骨髓基质细胞表达成管细胞表型、合成细胞外基质的功能，是良好的细胞载体。     

丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石骨组织工程支架材料的体外细胞毒性评价

目的 探讨丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石生物支架与兔骨髓间充质干细胞的体外细胞毒性.方法 采用丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石构建的生物支架与兔骨髓间充质干细胞体外共培养,用材料的细胞毒性、细胞黏附率、细胞增殖活力指标以MTT法、倒置显微镜及电镜观察来评价.结果 细胞在支架材料上黏附、生长良好,分裂增殖活跃,细胞毒性检测CTG均为0级,实验组与时照组细胞黏附率比较无统计学差异（P＞0.05）,实验组与对照组细胞增殖活力随着时间增加,细胞在支架增殖速度增快.第1、3、5、7天实验组与对照组比较有统计学差异（P＜0.05）.扫描电镜观察发现细胞培养7天后生长良好,分裂正常,与支架材料黏附紧密.结论 支架材料对细胞无毒性,具有很好的细胞相容性.     

恒河猴骨髓基质干细胞与新型可吸收羟基磷灰石及β-磷酸三钙体外相容性的观察

目的观察恒河猴骨髓基质干细胞(rBMSC)与新型可吸收羟基磷灰石(HA)及AO人工骨β-磷酸三钙(β-TCP)的体外相容性．为在灵长类动物体内构建组织工程化骨作材料方面的准备，方法取第三代恒河猴骨髓基质细胞与材料复合培养。实验分3组：A组将rBMSC与HA复合培养；B组rBMSC与β-TCP复合培养：C组为对照，只有细胞不加材料。倒置相差显微镜、扫描电镜观察各组细胞形态及增殖情况．MTT法半定量检测细胞增殖。结果倒置显微镜下见HA组细胞生长良好，与对照组无显著差异。β-TCP组有一些细小颗粒脱落散在分布于板底或细胞表面．有少量细胞脱落死亡。扫描电镜见HA组细胞贴附、增殖良好，β-TCP组细胞贴附率不高。MTT法显示HA组细胞增殖与对照组接近，而β-TCP组则显著低于对照组。结论新型HA与恒河猴BMSc生物相容性好，可用作恒河猴骨组织工程的支架材料．AO人工骨需要作性能上的改进。     

体外培养心血管组织的研究

目的 探讨以血管细胞结合折叠-支架培养模式来获得完全自身心血管新生组织的可行性。方法 将人体大隐静脉和升主动脉血管壁组织培养出的细胞种植于15cm培养碟中，经过4周的培养，将获得的细胞薄膜折叠成4层，固定于支架上，再经过4周的培养，获得来源于静脉或动脉血管壁的完全自身组织。比较二种来源的新生组织的组织学、超微形态学、DNA含量、胶原含量的差异。结果 经过4周的培养，二种来源的细胞都形成含有多层细胞的薄膜；再4周的培养后，折叠-支架培养模式得到的组织比非折叠-支架培养的组织更有弹性，形态学上更均一致密，有更多的细胞外基质生成，虽然DNA含量低于后肯，但胶原含量明显高于后者；动脉和静脉来源的细胞经折叠-支架培养得到的组织，其胶原含量分别达到人体心包的82％和42％。结论 仅以血管细胞结合折叠-支架培养模式来获得完全自身心血管新生组织的方法是可行的。