组织工程技术修复自体肌健缺损的实验研究

肌腱缺损是目前临床上治疗的一大难题。目前常用的治疗方法主要有 3种 :(1)自体肌腱移植 ;(2 )人工肌腱代用品 ;(3)同种异体肌腱移植。因分别存在着供体来源缺乏 ,供区损伤 ,异物反应及免疫排斥反应等问题 ,使临床应用受到限制。作者采用组织工程技术 ,在自体动物体内构建肌腱组织并修复肌腱缺损 ,为进一步临床应用提供理论依据。一、材料和方法1.材料 :12周龄Ｌｅｇｈｏｒｎ鸡 40只。Ⅱ型胶原酶 (美国Ｗｏｒｔｈｉｎｇｔｏｎ公司 ) ,含 10 %胎牛血清的ＤＭＥＭ培养液 (美国Ｇｉｂｃｏ公司 ) ,0 2 5 %胰蛋白酶。聚羟基乙酸 (ＰＧＡ) ,生物…     

组织工程技术修复软骨缺损的进展

“软骨一旦破坏 ,即无法得到修复”,早在 1 743年 Hunter即提出了此观点。两个半世纪以来 ,人们一直在探索修复关节软骨缺损的最佳方法和途径。现在一般认为 ,软骨组织的修复再生能力极弱 ,直径超过 4mm的软骨缺损不能自行修复。关节内清理和灌洗术、关节削磨成形术、软骨下骨钻孔术、微骨折、截骨术等传统治疗方法 ,因修复组织以纤维软骨为主 ,缺少正常透明软骨的力学性能及耐用性 ,故难以得到满意效果。自体软骨移植 ,存在供体有限的缺点 ,异体软骨移植须考虑免疫排斥方面等问题。骨膜和软骨膜移植术能在缺损区产生新生软骨 ,但同样存在…     

兔牙槽骨缺损即刻修复并同期自体牙再植实验研究

目的 观察兔下颌牙槽骨缺损伴牙脱位时以骨复合材料结合生物膜即刻修复并自体牙即刻再植的效果.方法 选取30只健康新西兰大白兔行自体对照研究,一侧造成骨缺损伴牙完全脱位（实验组）,另一侧造成牙完全脱位（对照组）.实验组下颌牙槽骨缺损处植入骨复合材料加Bio-gide膜,同时在其上植入自体脱位牙;对照组为下颌牙脱位后即刻再植于原牙槽窝.分别于术后4、8及12周处死动物,获取标本行组织学观察比较及再植成功率的比较.结果 术后12周实验组75.0%的再植牙无明显松动,组织学观察牙槽骨缺损处骨复合材料基本形成板状骨,未发现牙周膜愈合,66.7%再植牙与骨复合材料表面形成牙固连;实验组大体和镜下观察再植成功率分别为75.0%、66.7%,对照组分别为87.5%、85.4%,两组间再植成功率无明显差异（P〉0.05）.结论 兔牙槽骨缺损伴牙脱位时,以骨复合材料结合生物膜即刻修复并自体完全脱位牙即刻再植,近期效果较好.     

膜引导组织再生术在修复面神经缺损中应用的实验研究

目的：观察膜引导组织再生术在修复面神经缺损中的作用方法：将膜引导组织再秣 用于家兔面神经缺损模型，以自体神经移植为对象，通过电生理学和组织病理学方法，观察膜引导组织再生术修复面神经的效果。结果：膜引导组织再生术除在早期修复速度方面略有差距外，可获得与自体神经移植相同的效果。结论：膜引导组织再生术可以修复面神经缺损并获得良好的效果。     

新型纳米复合材料对犬下颌牙槽骨缺损的修复效果

目的 评价新型纳米复合材料对犬下颌牙槽骨缺损的修复效果.方法 选用6只成年杂种犬,在双侧下颌前磨牙和第一磨牙颊侧手术制备3个5 mm×5 mm×5 mm大小的牙槽骨缺损,骨缺损区分别放入新型纳米复合材料与自体富血小板血浆混合物(A组)、新型纳米复合材料(B组),并以不放入任何材料为空白对照(C组).根据大体观察、影像学...     

九院用组织工程技术修复下颌骨缺损

上海交通大学医学院附属第九人民医院蒋欣泉博士领衔的研究小组应用组织工程技术，修复、重建大块节段性下颌骨缺损获得成功，为口腔颌面部骨组织的功能性再生与应用提供了新的途径。该项成果获得2007年度上海市科学技术进步奖一等奖。     

肌瓣修复口腔粘膜缺损的实验研究

目的：观察肌瓣修复口腔粘膜缺损的愈合过程,以寻求修复口腔粘膜缺损的好方法。方法：6只实验兔造成口腔粘膜缺损,用胸骨乳突肌瓣移植修复缺损区,对肌组织瓣的愈合分别于术后1,2,3,4,8,12周进行光镜和扫描电镜观察,结果：露于口腔内的肌组织瓣表面3－4周后上皮化愈合,愈合后的修复性粘膜呈粉红色,光滑,类似正常口腔粘膜上皮,但有轻度瘢痕,结论：无覆盖的肌组织瓣修复口腔粘膜缺损能完全一层平滑的修复性粘膜覆盖,此法可减少病人供区皮肤缺损畸形,不影响美观,为口腔粘膜缺损修复提供一种较好的方法。     

应用组织工程材料修复周围神经缺损的研究现状

神经系统是人体中最重要的部分 ,由中枢神经和周围神经组成。周围神经是指经脑、脊髓传出分布至头面部、躯干和四肢的感觉、运动纤维组成的神经。当机体受到刺激时 ,外周感受器将刺激转化为冲动 ,感觉纤维接受冲动 ,并将冲动传向中枢 ,经中枢分析综合 ,再经运动神经传至效应器 ,产生相应的运动 ,对机体起到保护作用。周围神经缺损是指某些因素造成上述神经断裂缺损或坏死 ,导致传入或传出途径中断 ,传导不能继续 ,产生相应的受支配器官功能障碍的一种临床病症。这种病症在临床比较多见 ,近年来随着交通事故的增多 ,该病有逐年增加的趋势 ,给…     

犬甲状软骨缺损应用骨形态发生蛋白材料修复的实验研究（摘要）

目的 :通过比较骨形态发生蛋白 -纤维蛋白复合物、骨基质明胶、羟基磷灰石作为甲状软骨缺损移植的修复效果 ,为临床应用探索一种理想的喉软骨修复材料 .方法 :骨基质明胶是通过化学方法从牛皮质骨中制备 .骨形态发生蛋白 -纤维蛋白复合物是将纯化的骨形态发生蛋白与人血浆提取的纤维蛋白凝块复合而成 .我们将 2 0只实验用犬分为 4组 ,每只犬的甲状软骨上均手术作出 4块4mm× 4mm大小的全厚缺损 .A组的不放移植物 ;B组填充羟基磷灰石颗粒修复 ;C组填充骨基质明胶块修复 ;D组填充骨形态发生蛋白 -纤维蛋白复合物修复 .标本采用光镜和电镜检…     

组织工程化神经构建及其修复周围神经缺损的实验研究

目的探讨构建组织工程化神经及其修复周围神经缺损的作用.方法体外诱导人骨髓基质干细胞分化为雪旺细胞,与细胞外基质及可降解聚乳酸导管构建组织工程化神经;建立坐骨神经缺损10mm的动物模型,A组:经诱导骨髓基质干细胞分化为雪旺细胞与天然细胞基质(ECM)凝胶及可降解聚乳酸导管构建组织工程化神经桥接神经缺损;B组:单纯将ECM凝胶注入可降解聚乳酸导管桥接神经缺损;C组:自体神经移植组.术后12周进行神经电生理检测、新生神经组织学观察和轴突计数等检测坐骨神经功能恢复情况.结果诱导后成人骨髓基质干细胞具有雪旺细胞形态及特性;动物模型各组经移植术后12周,再生神经已通过缺损区长至远端.A组、C组各项检测指标均优于B组(PAB=0.021,PBC=0.001),A组与C组无显著性差异(P=0.065);A、B组聚乳酸导管降解吸收明显.结论人骨髓基质干细胞在体外可诱导分化为雪旺细胞,利用其与细胞外基质及可降解聚乳酸导管构建组织工程化神经可以修复周围神经缺损.     

组织工程骨在颅颌面骨缺损临床修复中的应用

目的 探索人自体骨髓基质干细胞(hBMS6C)为种子细胞的组织工程骨在治疗临床颅颌面骨缺损中的可行性。方法 自1999到2002年问,选择颅颌面骨缺损病11例(外伤性颅骨缺损4例,先天性梨状孔周围骨凹陷畸形7例)进行治疗研究。从患者髂前上棘穿刺取骨髓,密度梯度离心法分离hBMSC,经体外成骨诱导和扩增至第3代。将诱导的hBMSC,与部分脱钙骨(partly demineralized bone mattix,pDBM)复合,并于体外培养一周后,手术回植骨缺损区。选择3例梨状孔凹陷畸形患者,在凹陷明显侧植入hBMSC／pDBM复合物,对侧轻度凹陷区仅植入单纯pDBM。分别于术后1,3,6,12,24,48,50个月进行临床外形和三维CT检查随访。2例患者在Ⅱ期手术时,取少量植入物活检,行组织学(HE染色),免疫组织化学(骨桥蛋白、骨粘连蛋白)检测。结果 患者三维CT检查结果示术后3～6月能形成组织工程化骨,并修复骨组织缺损。术后1～2．5年的随访表明组织工程骨稳定存在,无明显骨吸收现象,临床治疗效果稳定。组织工程骨活检标本HE染色显示其组织学结构与正常松质骨相同,并有典型软骨内化骨现象。免疫组织化学显示有骨桥蛋白、骨粘连蛋白阳性表达。而植入的单纯部分脱钙骨于术后3～6月吸收,组织学显示为脱钙骨降解碎片和纤维组织的混合物。结论 以自体hBMSC为种子细胞,利用组织工程技术可在人体内形成稳定的工程化骨组织,并临床修复颅颌面骨组织缺损。这项研究的结果为组织工程骨的临床大规模应用奠定了坚实的基础。     

自体骨髓间充质干细胞经皮注射修复骨缺损的实验研究

目的 比较骨髓间充质干细胞(BMSCs)、成骨诱导后的BMSCs以及二者联合经皮移植后体内成骨能力的差异,为骨组织工程选择种子细胞提供依据.方法 取第2代BMSCs进行成骨诱导.分别将BMSCs、成骨诱导的BMSCs、BMSCs联合成骨诱导后的BMSCs、生理盐水经皮注入兔桡骨中段骨缺损处.通过组织学、放射学、生物力学方法在不同时相比较骨缺损区修复情况.结果 BMSCs与成骨诱导后的BMSCs联合移植组在12周内骨缺损区新生骨的数量和质量显著优于BMSCs移植组和成骨诱导的BMSCs移植组(F=226.6,P＜0.01),空白组骨缺损主要由纤维结缔组织填充.结论 BMSCs与成骨诱导后的BMSCs联合移植存在协同效应,具有更强的成骨能力,可作为种子细胞应用于骨组织工程.     

转化生长因子β1诱导时间对骨髓基质细胞体外成软骨分化的影响

目的：探讨转化生长因子β1（TGF-β1）诱导时间对骨髓基质细胞（BMSC）体外成软骨分化,及构建组织工程化软骨的影响。方法：将体外培养扩增的第二代猪BMSC按5．0×10^7个／ml的密度接种于聚羟基乙酸（PGA）制成的圆柱形支架材料上,第5天开始应用含TGF-β1（10μg/L）、IGF-I（50μg/L）和地塞米松（40μg/L）的软骨诱导液培养。按TGF-β1诱导时间的不同分为A（诱导2周）、B（诱导4周）、C（诱导6周）、D（诱导8周）和E（诱导10周）5组。体外培养10周后取材行大体观察、组织学和组织化学检测、聚合蛋白多糖（GAG）定量分析和生物力学测定,同时利用Western印迹和免疫组织化学进行Ⅱ型胶原表达的分析。结果：随诱导时间延长,软骨陷窝由周边开始逐渐向内部增多,排列渐趋均匀,蛋白聚糖等软骨特异性基质成分积聚。免疫组化染色及Western印迹结果均显示Ⅱ型胶原含量随诱导时间延长逐渐递增。这种情况至诱导6周后逐渐稳定,诱导6周和诱导10周间差异无统计学意义。诱导6周以上组弹性模量和抗压强度均明显高于A、B两组。结论：利用BMSC作为种子细胞构建组织工程化软骨,诱导持续时间与形成的软骨质量相关,6周的诱导时间基本可以形成具有良好组织结构、化学组成和力学性质的软骨组织。     

软骨细胞与骨髓基质细胞共培养体外软骨形成的实验研究

目的探讨软骨细胞与骨髓基质细胞(BMSC)共培养体外构建软骨的可行性,以阐明软骨细胞能否诱导BMSC向软骨细胞分化并形成软骨组织. 方法分别培养猪的BMSC与耳软骨细胞,将2种细胞按82(BMSC软骨细胞)比例混匀,以5.0×107/ml的终浓度接种于聚羟基乙酸/聚乳酸支架(PGA/PLA,直径9 mm,高3 mm)作为共培养组,相同终浓度的单纯软骨细胞和单纯BMSC分别接种于相同支架作为阳性对照及阴性对照,1.0×107/ml(相当于共培养组中软骨细胞数)的单纯软骨细胞接种作为低浓度软骨细胞对照.每组各接种6例标本,每例接种细胞悬液200 μl.全部标本均于体外培养8周后取材,通过大体观察、湿重测定、蛋白多糖含量测定、组织学及免疫组织化学等相关检测对新生软骨进行评价. 结果各组细胞均与材料支架黏附良好.共培养组及阳性对照组(软骨细胞组)体外培养8周后均形成了成熟的软骨组织,并基本保持了复合物初始的大小和形状,2组新生软骨外观及组织学特征基本相同,免疫组织化学也显示2组均表达软骨特异性细胞外基质Ⅱ型胶原.定量测定结果表明,共培养组的平均湿重和蛋白多糖含量均达到阳性对照组的80%以上.阴性对照组(单纯BMSC组)在体外培养过程中逐渐皱缩变形,仅在组织块边缘的局部区域形成了极少量软骨样组织.低浓度软骨细胞组在体外培养过程中也出现了明显的皱缩变形,新生软骨平均湿重仅达到阳性对照组的40%左右,组织学显示只在局部形成了不连续的软骨组织. 结论软骨微环境在BMSC成软骨分化及体外软骨形成中具有重要作用,软骨细胞能有效地诱导BMSC向软骨细胞分化并促进BMSC体外软骨形成.     

同种异体骨髓基质干细胞治疗骨缺损的实验研究

目的通过移植大鼠同种异体骨髓基质干细胞,配合免疫抑制剂治疗大鼠颅骨缺损,与对照组进行比较,探索一种治疗骨缺损的新方法。方法选取SD大鼠40只,随机分为四组：同种异体骨髓基质干细胞移植组,同时给以免疫抑制剂治疗;自体骨髓基质干细胞移植组;单纯同种异体骨髓基质干细胞移植组,单纯支架组。四组分别在脑颅骨上造成骨缺损模型后取供体组和自体组骨髓,移植到同步预制骨缺损大鼠模型缺损处,分别于术后8、10、12、13周对骨缺损处进行大体观察,X线摄片,病理取材。结果同种异体骨髓基质干细胞移植组,术后8周观察,骨样组织铺满支架,骨缺损治愈率85%;自体骨髓基质干细胞移植组,术后10周观察,骨样组织铺满支架,骨缺损治愈率82%;未用免疫抑制剂同种异体骨髓基质干细胞移植组,术后12周,只有少量骨样组织形成,骨缺损治愈率0%;单纯支架组骨样组织生长缓慢,术后13周仍未铺满支架。骨缺损治愈率10%。骨缺损治愈率85%。结论应用免疫抑制剂防止移植排斥反应的同种异体骨髓基质干细胞移植效果与自体骨髓基质干细胞移植效果差别很小,具有实用价值。     

Transfect bone marrow stromal cells with pcDNA3.1-VEGF to construct tissue engineered bone in defect repair

Background  We previously showed that nano-hydroxyapatite/carboxymethyl chitosan (n-Ha/CMCS) displayed excellent mechanical properties, good degradation rates and exceptional biocompatibility, with negligible toxicity. The aim of this study was to determine the effect of the same composite with vascular endothelial growth factor (VEGF)- transfected bone marrow stromal cells (BMSCs) in a rabbit radial defect model.

Methods  The nano-hydroxyapatite was produced through co-precipitation. The n-HA/CMCS scaffold was produced by particle filtration and lyophilization followed by genipin crosslinking. Total RNA from rabbit bone was reverse-transcribed to synthesize VEGF165-pcDNA3.1 that was transfected into the BMSCs. The composite was implanted into a rabbit radial defect model, and the osteogenic activity examined by gross morphology, X-ray examination and hematoxylin and eosin (HE) staining.

Results  The microstructure and mechanical property of the n-HA/CMCS scaffold resembled natural cancellous bone. Compared with glutaric dialdehyde crosslinked scaffolds, the genipin crosslinked scaffold was less toxic, and displayed a higher capacity to promote cell adhesion and proliferation. Spontaneous fluorescence of the composite permitted visualization of the composite-bone interface and the adhesion behavior of cells on the scaffold under laser scanning confocal microscopy. The scaffold with VEGF-transfected BMSCs bridged the bony defect and promoted healing, with most of the implanted material being replaced by natural bone over time with little residual implant. Using X-ray, we noted obvious callus formation and recanalization of the bone marrow cavity. Furthermore, HE stained sections showed new cortical bone formation.

Conclusions  The n-HA/CMCS scaffold composite with VEGF-trasnfected BMSCs is biocompatible, nontoxic, promotes the infiltration and formation of the microcirculation, and stimulates bone defect repair. Furthermore, the degradation rate of the composite matched that of growing bone. Overall, this composite material is potentially useful for bone defect repair.

     

脱蛋白骨为支架材料体外构建的组织工程骨

目的观察脱蛋白骨与成骨细胞在体外复合培养情况。方法用胎兔颅骨培养的成骨细胞与兔干骺端松质骨制成的脱蛋白骨体外复合培养,通过酶消化法、倒置显微镜及扫描电镜观察其生长情况。结果成骨细胞在脱蛋白骨外表面及孔隙内表面均可贴附生长,增殖、分化良好。结论体外构建的成骨细胞与脱蛋白骨的复合体具有组织工程骨的一部分生物学特性,为进一步观察其在体内的再血管化和成骨活性,用于大段骨缺损修复奠定了实验基础。     

骨髓间充质干细胞-聚乳酸聚乙醇酸共聚复合物支架修复组织损伤的实验研究

目的 探讨骨髓间充质干细胞-聚乳酸聚乙醇酸共聚复合物（PLGA）的构建及对损伤组织的修复效果。方法 （1）分离培养新西兰幼兔骨髓间充质干细胞（MSC）,4,6联脒-2苯基吲哚（DAPI）标记后接种于PLGA支架上。扫描电镜和免疫荧光显微镜观察不同时间段MSC在支架上的生长情况。（2）分别将MSC-PLGA复合物及PLGA支架移植于新西兰大白兔背部皮肤创面。术后观察创面愈合情况,5周后取移植物行HE染色、VG染色及细胞角蛋白AE1／AE3免疫荧光组化检测。结果 MSC在支架上生长良好,细胞数量随时间增长而逐渐增加,第10天细胞达到90％融合。MSC-PLGA复合物所修复创面,随着聚合材料的降解,逐渐形成新生皮肤,HE染色及VG染色示新生皮肤与正常皮肤结构相似,且荧光显微镜下可见胞核呈蓝色荧光的角化层细胞及毛囊细胞,其胞浆同时表达角蛋白。PLGA支架所修复创面则新生皮肤仅见少量毛囊,并见增厚的纤维瘢痕。结论 骨髓间充质干细胞复合PLGA聚合物是良好的移植替代物。     

脱钙骨基质支架构建组织工程骨的实验研究

目的以同种异体骨脱钙骨基质(demineralized bone matrix,DBM)为支架材料,复合体外诱导培养的人骨髓间充质干细胞(human mesenchymal stem cells,hMSCs),构建组织工程骨并通过裸鼠皮下异位成骨实验及裸鼠皮下致瘤性实验验证其成骨效果及安全性.方法贴壁法培养hMSCs,体外诱导培养扩增,以1.857×106/ml的密度与DBM复合构建组织工程骨,体外培养,并在扫描电镜下观察细胞与材料复合情况,进行组织学观察.同时进行了裸鼠皮下异位成骨实验.结果细胞与支架复合后3 d,细胞与DBM表面及孔隙可实现良好复合;复合后5 d,扫描电镜观察到细胞基质分泌旺盛,充满支架孔隙.裸鼠皮下成骨实验证明其成骨效果良好.结论以本实验中使用的细胞培养方法扩增、诱导分化的种子细胞生物安全性好,自制的DBM具有良好的生物相容性,可为种子细胞生长提供较好的三维空间,按照标准化工艺流程制备的组织工程骨安全、有效.