纤维蛋白胶与异种骨复合支架中立体培养的兔骨髓基质细胞

单一的支架材料往往具有一些自身难以克服的缺点,拟构建一种具有较多优越性的复合支架,希望能够解决种子细胞与支架材料黏附的问题。 目的：应用纤维蛋白胶、异种无机骨构建骨组织工程复合支架材料,探讨兔骨髓基质细胞在这种复合支架材料中立体培养情况。 设计、时间及地点：观察实验,于2007-11/ 2008-03在吉林大学中日联谊医院骨科研究室、天津理工大学机械工程学院完成。 材料：纤维蛋白原与凝血酶按比例制备纤维蛋白胶,牛松质骨经去脂去蛋白等无机化处理后与纤维蛋白胶复合,制成复合骨支架材料。 方法：将兔骨髓基质细胞作为种子细胞进行传代培养,收集后在纤维蛋白胶、异种无机骨构成的复合支架中进行立体培养。 主要观察指标：采用相差显微镜、透射电子显微镜等手段观察骨髓基质细胞在纤维蛋白胶中的生长状况。 结果：相差显微镜下观察见骨髓基质细胞均匀分布于复合支架中,具有良好活性,细胞不断增殖、分化,培养4周骨髓基质细胞形成密集立体网状。透射电子显微镜下见复合支架中培养4周的基质细胞内细胞器结构完整,局部有细突起,胞质内可见线粒体,核糖体,粗面内质网。 结论：在纤维蛋白胶与异种无机骨构建的复合支架中骨髓基质细胞具有良好活性,可迅速扩增生长。     

猪松质骨支架/骨髓基质干细胞复合体兔体内成骨☆

目的：生物衍生骨具有天然骨组织的三维立体孔隙-网架结构，有利于种子细胞的黏附、增殖。观察猪松质骨支架/骨髓基质干细胞复合体在兔体内成骨及支架的降解。 方法：实验于2005-03/2006-12在中南大学湘雅医院中心实验室完成。选择健康家兔16只，3月龄左右，其中1只提供骨髓，另15只作组织工程骨植入，分4，8，12周3个时间点，每个时间点5只。采用Ficoll密度梯度离心法得到兔骨髓基质干细胞并诱导培养；采用物理化学方法对猪松质骨进行处理得到猪松质骨支架，与经诱导培养的骨髓基质干细胞体外复合培养后植入机体内，同时植入单纯猪松质骨支架做自身对照。 结果：纳入动物15只，均进入结果分析。采用X射线、苏木精-伊红染色、Masson三色染色及图像分析观察猪松质骨支架/骨髓基质干细胞复合体在兔体内成骨及支架的降解。①X射线观察：猪松质骨支架/骨髓基质干细胞复合体移植术后4周移植区周围可见少量散在分布的中密度影，8，12周时中高密度影逐渐向中心区增大。单纯猪松质骨支架移植术后各时间点移植区内均呈低密度影。②组织学观察：猪松质骨支架/骨髓基质干细胞复合体植入后4周开始有新骨生成，支架开始降解；8周时新骨的形成及支架的降解都明显增加；12周时新骨继续增加，逐渐向成熟骨组织转变，可见少量哈佛系统，但骨小梁尚不典型，毛细血管增生明显，少量支架残留，未见炎症细胞。单纯猪松质骨支架植入后各时间点无新骨形成。③图像分析表明：猪松质骨支架/骨髓基质干细胞复合体植入后新骨组织随时间延长而增加，而材料组织随时间延长而减少，但新生骨组织增加与支架材料组织减少无明显直线相关（P > 0.05）。 结论：猪松质骨支架与骨髓基质干细胞复合移植后新骨逐渐形成，支架逐渐降解，是一种较理想的骨组织工程支架材料。     

40001/胶原-壳聚糖支架材料与间充质干细胞的组织相容性研究

目的： 研究兔骨髓间充质干细胞（MSC）在“胶原蛋白-壳聚糖”复合支架材料表面生长及分化情况,为察修复神经损伤提供组织相容性数据。方法：分离培养兔MSC,无血清培养液培养,流式细胞仪检查细胞表型;然后,将其接种到凝胶支架材料表面（实验组）及多聚赖氨酸包被的盖玻片表面（对照组）,神经诱导培养基内培养,倒置相差显微镜观察干细胞的生长及分化情况。结果：细胞表型为CD29 、CD44 、CD166 。倒置相差显微镜观察：实验组中,接种的MSC生长良好,7d后可见有突起神经细胞。生长情况与对照组未见有明显差别。结论：“胶原蛋白-壳聚糖”复合支架材料对MSC有良好细胞相容性,可作为神经组织工程支架材料。     

生物蛋白胶双相接种法促进组织工程骨构建的观察

背景：很多学者采用生物蛋白胶修饰无机支架材料改善其细胞黏附能力,并证实该方法能有效促进骨髓间充质干细胞与支架材料黏附。 目的：观察采用生物蛋白胶双相接种技术促进组织工程骨体外构建的可行性。 设计、时间及地点：细胞生物学水平实验,2003-01/2008-10在解放军第三军医大学组织工程研发中心实验室完成。 材料：医用生物蛋白胶为广州倍特生物技术有限公司产品,同种异体冻干脱钙骨基质由解放军第三军医大学西南医院骨组织库提供。 方法：以生物蛋白胶为介质,用双相接种技术将羊骨髓间充质干细胞与同种异体冻干脱钙骨基质复合,在体外构建组织工程骨,以静置接种法作为对照。 主要观察指标：通过细胞计数及MTT观察不同接种密度生物蛋白胶双相接种法所构建的组织工程骨细胞数量,并通过相差显微镜和扫描电微观察细胞在支架材料中的分布情况。 结果：双相接种法在不同接种密度时都可保持细胞黏附率维持在80%左右,上架细胞的数量随接种细胞密度增加成比例增加;生物蛋白胶对细胞的增殖没有明显影响,提高接种密度使细胞生长曲线提前达到平台期,各组的细胞数量峰值接近。 结论：双相接种技术可显著提高种子细胞与支架材料的复合数量、复合效率并且分布均匀,是一种工程骨快速高效组织的构建方法。     

骨髓基质干细胞治疗骨不连的新进展

背景：骨髓基质干细胞体外培养增殖力强、易于向成骨细胞及软骨细胞方向分化且成骨性能稳定等特点,成为骨组织工程中合适的种子细胞。 目的：总结分析采用骨髓基质干细胞作为种子细胞,分析其直接移植于骨不连部位或复合支架或转基因治疗骨不连所具有的优劣势。 方法：检索1992/2011西文生物医学期刊文献数据及CNKI 数据库有关骨不连研究,骨髓基质干细胞分离、培养,在骨不连方面的应用,骨组织工程细胞支架方面的文献,英文检索词为“bone marrow stromal stem cells,nonunions, repairing,tissue engineering”,中文检索词为“骨髓基质干细胞,骨修复,骨不连,组织工程”。排除重复性研究,保留23篇进一步归纳总结。 结果与结论：利用骨髓基质干细胞作为种子细胞,直接植入骨不连部位,或与适当的支架材料结合,或用骨髓基质干细胞作为靶细胞,导入外源目的基因诱导成骨的基因治疗来修复骨缺损的方法,给骨缺损的治疗带来光明的前景。但同时也存在骨髓基质干细胞增殖、分化合适条件难以准确确定,经皮移植自体骨髓基质干细胞植入体内后容易流失,不能在植入部位形成有效的细胞浓度,支架材料尚不能完全符合临床要求,以及如何将骨组织工程与基因治疗的方法结合起来等问题,需要进一步的研究。     

骨髓间充质干细胞在纳米晶胶原基骨内生长以及成骨潜能*

摘要 背景：纳米晶胶原基骨修复材料是根据仿生原理制备的纳米骨框架材料,其微结构和成分两方面都与天然骨有相似性 ,具有良好的生物相容性。 目的：研究兔骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨修复材料体外复合培养的结合程度,以及构建组织工程骨的可行性。 方法：分离兔骨髓间充质干细胞,体外培养、纯化,取第3代骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨修复材料体外复合培养,第3,7,20天后激光共聚焦和扫描电镜观察二者复合程度。 结果与结论：骨髓间充质干细胞和纳米晶胶原基骨修复材料复合良好,共聚焦显微镜和环境扫描电镜观察均可见细胞生长;纳米晶胶原基骨修复材料能够作为良好的支架,它能使骨髓间充质干细胞在其内稳定生长。提示骨髓间充质干细胞在纳米晶胶原基骨修复材料内能很好的生长,并且具有成骨潜能。 关键词：纳米晶胶原基骨修复材料;骨髓间充质干细胞;支架;细胞培养;组织工程骨 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2011.03.003     

多孔碳酸钙陶瓷与干细胞源性成骨细胞的相容性

背景：国内外的研究证实普通碳酸钙陶瓷作为骨替代材料时具有细胞支架作用。 目的：观察多孔碳酸钙陶瓷与成骨细胞的相容性,及作为骨组织工程支架的可能性。 方法：SD大鼠骨髓基质干细胞经矿化诱导培养、扩增并检测证实其已具成骨细胞表型后,分别与多孔碳酸钙陶瓷支架、普通羟基磷灰石陶瓷支架体外复合培养。 结果与结论：骨髓基质干细胞经体外诱导形成成骨细胞,钙结节、Ⅰ型胶原和碱性磷酸酶免疫染色结果阳性。多孔碳酸钙陶瓷支架材料与羟基磷灰石陶瓷材料皆有细胞附着生长,但多孔碳酸钙陶瓷支架材料细胞的黏附能力、增殖活力及成骨活性均强于羟基磷灰石陶瓷材料。提示多孔碳酸钙陶瓷支架材料与SD大鼠骨髓基质干细胞源性成骨细胞有良好相容性。     

海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料与兔骨髓基质干细胞的体外细胞相容性

背景：采用仿生学原理，利用海藻酸钙、纳米羟基磷灰石及胶原按一定比例复合，制成一种可注射、可任意塑形且具有良好骨传导、骨诱导性的组织工程骨，其应用在微创外科技术中，具有组织损伤小、不破坏修复区血供、操作简便易行等优点。 目的：验证海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料与兔骨髓基质干细胞的相容性。 设计、时间及地点：对比观察实验，于2008-02/05在南方医科大学珠江医院中心实验室完成。 材料：2周龄健康新西兰大白兔用于骨髓基质干细胞的分离培养。海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料由清华大学材料系研制提供，孔隙率90％，孔径50~200 μm。 方法：选取生长良好的第5代兔骨髓基质干细胞与海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料体外复合培养。 主要观察指标：共培养5 d后倒置显微镜下观察细胞在材料表面、孔隙内的生长情况，扫描电镜下观察细胞在材料上附着情况。细胞和支架共培养后CCK-8法测定细胞活性。 结果：骨髓基质干细胞能在海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料上良好地黏附、增殖、生长，细胞活性未受到海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料的影响。 结论：海藻酸钙纳米羟基磷灰石胶原复合材料与兔骨髓基质干细胞有良好的细胞相容性。     

生物衍生骨材料与骨髓间充质干细胞体外的生物相容性

背景：生物衍生骨材料已在临床应用多年，但其作为组织工程骨支架材料的可行性还需验证。 目的：评价异种生物衍生骨材料与骨髓间充质干细胞的生物相容性。 设计、时间及地点：单一样本体外观察性实验，于2007-08/2008-01在中国辐射防护研究院医用组织库组织工程实验室完成。 材料：山西省医用组织库生产的人松质骨；体外分离培养1周龄新西兰兔骨髓间充质干细胞。 方法：经脱脂、脱钙、去抗原等步骤制备生物衍生骨材料，扫描电镜观察其表面超微结构。直接贴壁法分离培养兔骨髓间充质干细胞，MTT法和流式细胞仪检测生物衍生骨材料对骨髓间充质干细胞增殖及凋亡的影响。PKH26标记骨髓间充质干细胞与生物衍生骨材料复合培养，荧光显微镜动态观察细胞在骨材料上的生长情况；扫描电镜观察细胞在骨材料上的贴附、生长情况。 主要观察指标：①生物衍生骨材料的形态结构及骨髓间充质干细胞在其上的生长、增殖情况。②生物衍生骨材料的细胞毒性。 结果：所制备的生物衍生骨材料呈白色，扫描电镜观察呈规则的疏松多孔结构，孔隙间有微孔相互连通。其对骨髓间充质干细胞的增殖和凋亡无明显的影响；荧光显微镜下观察，在材料表面及孔隙内可见PKH26标记的细胞，显示红色荧光；扫描电镜观察可见细胞在材料上附着生长，细胞形态呈梭型或多角形，与材料贴附紧密。 结论：实验制备的异种生物衍生骨材料细胞毒性低，与骨髓间充质干细胞具有良好的生物相容性。     

纳米晶胶原基骨修复材料与兔骨髓间充质干细胞体外复合培养*

背景：纳米晶羟基磷灰石胶原基骨修复材料具有与天然骨成分接近,结构和形貌图谱分析与天然骨相似,生物相容性好等特点,且材料多孔,孔径较大、孔隙率及孔隙交通率高,符合作为骨组织工程支架材料的要求。 目的：观察兔骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨修复材料体外复合培养的结合程度。 设计、时间及地点：体外观察实验,于2006-03/09在江苏大学医学院细胞实验室完成。 材料：健康雄性新西兰大白兔1只,1月龄。纳米晶胶原基骨修复材料由清华大学材料系提供。 方法：体外分离培养、纯化兔骨髓间充质干细胞,取第3代骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨体外复合培养。 主要观察指标：①兔骨髓间充质干细胞生长形态及生长曲线。②复合培养5,10 d后扫描电镜观察二者复合程度。③复合培养5,10 d时纳米晶胶原基骨修复材料上结合的细胞数量。 结果：兔骨髓间充质干细胞贴壁生长,增殖速度快,生长曲线符合Logistic生长曲线,兔骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨体外复合培养,在第5,10天进行扫描电镜观察,发现10 d时黏附于纳米晶胶原基骨上的骨髓间充质干细胞数明显高于5 d时黏附的细胞数,差异有显著性意义(P < 0.01)。 结论：兔骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨体外复合培养结合程度较高。     

抑肽酶/氨甲环酸改良可注射性纤维蛋白凝胶的体外实验

背景：可注射性纤维蛋白凝胶为软骨缺损组织工程完全再生修复的临床应用带来了新的方向，其降解速度的调控是其中的关键问题之一。 目的：在可注射性纤维蛋白凝胶中引入不同浓度的抑肽酶和氨甲环酸，观察其对纤维蛋白凝胶支架降解速率的影响。 设计、时间及地点：体外细胞学实验，于2008-02/08在广东省构建与检测实验室进行。 材料：以纤维蛋白原、凝血酶及氯化钙制备纤维蛋白凝胶。 方法：取3周龄新西兰幼兔的关节软骨制取软骨细胞，体外单层培养、扩增后植于标准纤维蛋白凝胶支架和改良纤维蛋白凝胶支架（加入抑肽酶7 500，12 500，17 500 MIU/L及氨甲环酸15，20，25 g/L复合液）上，进行体外培养、扩增6周。 主要观察指标：支架降解情况。 结果：支架细胞复合物体外培养3周时，标准组已完全崩解，改良各组体积尚不到原来1/2。培养6周时仍能保持其一定的外形，具有一定的厚度及弹性。不同浓度的抑肽酶和氨甲环酸，在体外环境下均显著地减缓了纤维蛋白胶的降解速度，低于1 2500 MIU/L的抑肽酶和20 g/L氨甲环酸对软骨细胞的繁殖、表型的维持、基质的分泌无明显不良影响，而高于此浓度的抑肽酶和氨甲环酸的加入明显抑制了细胞的增殖、表型的维持和基质的分泌。 结论：通过调节纤维蛋白凝胶中抑肽酶和氨甲环酸的含量，可实现对纤维蛋白凝胶降解速度的调控。     

羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上骨髓间充质干细胞的增殖与分化

摘要 背景：最近胶原蛋白作为细胞体外三维立体支架材料被大量用于组织工程,但胶原蛋白支架材料机械强度低,很难承受较大外力,为此将胶原蛋白与羟基磷灰石制成复合支架材料,探索复合支架的生物相容性和生物活性。 目的：验证大鼠骨髓间充质干细胞在羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上的增殖与分化情况。 方法：贴壁法分离SD大鼠骨髓间充质干细胞,分别在平板、胶原支架、羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上,观察3种条件下细胞的生长状况,四甲基偶氮唑盐法检测其增殖情况。培养14,21 d后,考察细胞碱性磷酸酶活性及胶原蛋白分泌量。 结果与结论：发现骨髓间充质干细胞在羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上铺展良好,其增殖率显著高于纯胶原蛋白支架上培养的细胞,并高于平板培养细胞。骨髓间充质干细胞在羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上的碱性磷酸酶活性及胶原蛋白分泌量明显高于纯胶原蛋白支架,高于平板培养。结果提示,羟基磷灰石/胶原蛋白复合材料能促进骨髓间充质干细胞的增殖和分化,并诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化。 关键词：胶原蛋白;羟基磷灰石;骨组织工程;骨髓间充质干细胞;支架 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.47.014     

纤维蛋白支架三维培养人羊膜细胞的生物学特性

背景：未足月胎膜早破是产科常见的妊娠期并发症,三维培养可使组织缺损恢复解剖学上的完整性,使得细胞培养成为更有实用价值的技术。 目的：通过观察人羊膜细胞在纤维蛋白支架上三维培养后的生物学特性变化,探讨细胞/支架复合物模拟体内羊膜组织用于未足月胎膜早破破口修复的可能性,并与普通平面二维培养结果进行比较。 设计、时间及地点：细胞-支架学体外观察,于2007-12/2008-11在重庆医科大学基础研究所完成。 材料：剖宫产孕妇的羊膜组织,由重庆医科大学附属第一医院妇产科提供。纤维蛋白原为Sigma公司产品。 方法：将酶消化法和反复贴壁法相结合,体外分离培养并纯化羊膜上皮细胞和羊膜间质细胞。纤维蛋白原聚合后,取处于对数生长的上皮细胞,接种于纤维蛋白支架表面,模拟胶上型三维立体培养;在纤维蛋白原聚合前,将处于对数生长的间质细胞和纤维蛋白溶液混合,模拟胶内型三维立体培养。同时将上皮细胞和间质细胞接种于24孔板中,进行普通平面二维培养。 主要观察指标：倒置显微镜及电镜下观察细胞的形态学特征,不同培养条件下间质细胞的增殖情况,间质细胞和支架的相互作用。 结果：在纤维蛋白支架表面,上皮细胞形态较平面培养圆润,细胞间可见伪足伸出,表面微绒毛丰富;在纤维蛋白胶中,间质细胞呈梭形,沿支架伸展,可见细胞在不同平面形成网络状。三维立体培养下,间质细胞增殖活性平稳,但增长幅度较平面培养缓慢。在胶内型三维立体培养中,随时间的延长纤维蛋白胶发生收缩,凝胶厚度逐渐降低,至第5天纤维蛋白胶厚度占原厚度的40%左右,第15天收缩到原厚度的10%左右。 结论：羊膜上皮细胞和羊膜间质细胞能够在纤维蛋白支架上立体生长,增殖活性平稳;在细胞-纤维蛋白支架复合物中,可观察到纤维蛋白胶随着时间推移而发生收缩的现象,提示羊膜细胞-纤维蛋白支架复合物可模拟体内组织,作为胎膜早破破口修复的生物学材料。     

纤维蛋白胶对脂肪干细胞增殖和存活的影响

摘要 背景：尽管有很多生物支架材料被用于携带种子细胞，但纤维蛋白胶与脂肪干细胞二者在体外的共培养研究及种子细胞在支架材料中的增殖存活评价没有统一的标准。 目的：探讨纤维蛋白胶对体外培养的大鼠脂肪干细胞的增殖和存活性，为可注射组织工程化心肌治疗心肌梗死提供实验依据。 方法：分离培养大鼠脂肪干细胞，通过流式细胞术检测其免疫表型，将脂肪干细胞与纤维蛋白胶共培养，用噻唑蓝比色法及LIVE/DEAD荧光双染色检测脂肪干细胞在纤维蛋白胶中的增殖和存活性。 结果与结论：大鼠脂肪干细胞表型特征为CD90、CD105阳性，CD34、CD45阴性，噻唑蓝比色结果显示，纤维蛋白胶中的脂肪干细胞增殖活性高于常规培养组(P < 0.05)，LIVE/DEAD荧光双染色显示脂肪干细胞在纤维蛋白胶中生长良好，24，72 h的细胞存活率均在90%以上，死亡率小于7%。结果提示，大鼠脂肪干细胞在纤维蛋白胶中增殖和存活良好，可用纤维蛋白支架携带脂肪干细胞用于可注射心肌组织工程研究。 关键词：脂肪干细胞；纤维蛋白胶；细胞培养；增殖；存活 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.47.002     

可注射性纤维蛋白凝胶/脱钙骨基质复合支架延缓兔骨关节炎软骨退变

背景：纤维蛋白凝胶及脱钙骨基质都有优良的生物相容性及生物降解性,因此可以作为软骨组织工程支架培养软骨种子细胞。这两种材料分别可以作为生长因子的载体缓慢释放生长因子,并达到持续发挥促软骨细胞生长的功能。 目的：验证可注射性纤维蛋白凝胶/脱钙骨基质复合支架延缓骨性关节炎的可行性及有效性。 方法：实验为同体对照动物实验。16只兔切断双后肢前交叉韧带制备兔膝关节骨性关节炎模型,兔一侧膝关节内注射复合支架材料与软骨细胞混悬液为实验组。另一侧膝关节内注射等量生理盐水为对照组,12周后取关节软骨,分别进行苏木精-伊红染色,Masson染色,Ⅱ型胶原免疫组化染色,并根据Wakitani标准及Outerbridge分类重新制定标准进行评分,评价实验组与对照组软骨退变的程度。 结果与结论：实验组关节软骨表面尚光滑,可见软骨陷窝,结构软骨退变较对照组轻;软骨细胞及Ⅱ型胶原较正常软骨组织轻度减少,关节囊组织无明显Ⅱ型胶原表达。实验组综合评分低于对照组(P < 0.01)。表明可注射性纤维蛋白凝胶/脱钙骨基质复合支架为早期骨性关节炎及骨缺损修复提供了一种优良的复合支架材料。 关键词：纤维蛋白凝胶;脱钙骨基质;骨关节炎;软骨;组织工程;兔 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.29.004     

Cultured autologous bone marrow stem cells inhibit bony fusion in a rabbit model of posterolateral lumbar fusion with autologous bone graft

Mesenchymal stem cells (MSCs) have been isolated from various tissues and expanded in culture. MSCs add osteogenic potential to ceramic scaffolds when used together. A spinal fusion rabbit model was used to evaluate whether a pellet of cultured, autologous bone marrow MSCs (BMSCs) with osteogenic differentiation could increase the fusion rate when co-grafted with an autologus bone graft compared to autograft alone. Thirty rabbits were randomly assigned to two groups. Group 1 received bone autograft alone and Group 2 received bone autograft plus a pellet of cultured and differentiated BMSCs. Group 2 rabbits had a bone marrow puncture, after which the BMSC were cultured and osteoblastic differentiation was induced. BMSC cultures were obtained from 12 of 15 rabbits. The 27 rabbits underwent a bilateral, L4–L5 intertransverse fusion with an autograft and in Group 2 rabbits a pellet of differentiated BMSCs was added to the autograft. In Group 1, the fusion rate was 53% (8 of 15 rabbits) and in Group 2 the fusion rate was 0% (p < 0.05). Adding differentiated BMSCs in a pellet without a scaffold not only failed to increase fusion rate, but completely inhibited bony growth.     

模拟微重力培养骨髓间充质干细胞定向诱导复合改良纤维蛋白原支架修复

背景：模拟微重力培养系统通过模拟细胞生存的体内微重力环境,使细胞承受较低的剪切力, 提高细胞内外、细胞间物质传递效率,从而提高细胞分化质量。 目的：观察微重力培养环境在构建组织工程模块修复关节软骨缺损中的作用。 设计、时间及地点：体外实验采用自身对照;体内实验采用随机分组比较,于2007-12/2008-06在广东省构建与检测实验室及南方医院动物实验中心进行。 材料：3 周普通级龄新西兰兔1只用于骨髓间充质干细胞培养;3 月龄新西兰兔48只用于体内验证实验。 方法：以纤维蛋白胶粉、凝血酶、氯化钙、抑肽酶、氨甲环酸制备纤维蛋白原支架。体外培养新西兰大白兔骨髓间充质干细胞3 周,使之吸附于改良纤维蛋白原支架上在微重力环境下三维立体培养3周。48只兔做软骨钻孔制备软骨缺损动物模型,每只兔4孔。实验分为4组,每组48孔,微重力培养组在孔内植入微重力培养下的软骨细胞组织模块;普通培养组在孔内植入普通培养下的软骨细胞组织模块;单纯支架组在孔内植入空白支架;空白组孔内不植入任何材料,分别于2,6,12 周处死动物,取相应标本。 主要观察指标：通过生长曲线、倒置相差显微镜、组织学检测微重力培养环境在三维立体培养对软骨细胞增殖及功能的影响,以及用组织工程学评分检测微重力环境下培养的软骨模块对缺损的修复效果。 结果：模拟微重力培养条件下构建的模块体外培养3周,细胞数量明显增多,并分泌较多的细胞基质,包裹在软骨细胞周围。组织工程学评分显示微重力培养组修复软骨缺损的效果明显好于其他组。 结论：模拟微重力培养环境对三维立体培养软骨细胞模块有比较良好的效果。