量化比较带蒂筋膜瓣促血管化成骨与膜诱导成骨作用及成骨效果的实验研究

目的通过量化指标测定,明确带蒂筋膜瓣包裹自体骨髓基质干细胞（BMSC）接种的非细胞型组织工程骨在修复骨缺损各时间段中的主要作用及成骨效果,为临床干预骨缺损的治疗提供依据。方法制作动物骨缺损模型及带蒂筋膜瓣,随机分为A、B、C三组,A组为单纯植入对照组,B组为无蒂筋膜瓣对照组,C组为带蒂筋膜瓣实验组,在第4、8、12、16周进行骨修复区吸光度比测量、骨形态计量分析、交界区和中心区血管图像计量分析,第8、12、16周同时进行放射性核素骨显像检查、腋动脉注入墨汁检查及生物力学测定分析。结果第4、8周时,C组与A组、B组相比较其骨修复区吸光度比值、新生骨小梁面积、再生血管面积和放射性核素骨显像摄取比值明显增多,生物力学强度增加,各项量化指标差异均有统计学意义（P〈0.05）,表现为早期骨修复过程中血管体积增多对成骨作用是有利的;第12、16周时,三组骨修复区吸光度比测量、新生骨小梁面积和生物力学强度逐渐明显增加,C组仍大于A组、B组,但各组再生血管面积和放射性核素骨显像摄取比值较第8周下降明显,差异有统计学意义（P〈0.05）,表现为随着时间的推移,成熟骨组织量的增多,血管化作用逐渐减弱,后期膜诱导成骨作用显著。结论带蒂筋膜瓣包裹自体BMSC接种的非细胞型组织工程骨具有构建血管化和膜诱导组织再生双重作用,早期促血管化成骨作用占主导地位,并有助于膜诱导成骨作用,后期膜诱导成骨作用为主,促血管化成骨作用消失,临床适时干预治疗对骨缺损修复有极好作用。     

以带蒂筋膜瓣为膜材料应用GBR技术修复兔骨缺损的血管化作用及成骨方式研究

目的研究带蒂筋膜瓣作为膜材料应用于膜引导性骨再生技术修复骨缺损的过程中血管化进程及成骨效果方法24只5月龄新西兰大白兔雌雄不限,制备双侧尺骨1cm骨缺损模型,自体红骨髓（au-tologous red bone marrow,ARBM）接种于骨诱导活性材料（Osteoinductive absorbing material,OAM）制备组织工程骨。将非细胞型组织工程复合物植入骨缺损区,右侧单纯可吸收生物膜包裹设为A组,左侧带血运深筋膜瓣包裹设为B组。各组在4、8、12、16周后进行X线检查、光密度比值测量、大体观察和组织学检查、交界区血管图像计量分析,将数据作统计学处理,用以比较骨缺损修复情况。结果X线片、大体形态和组织学观察显示,植入物内部血管的长入、骨小梁及软骨组织形成的数量和速度、成熟骨结构的形成、骨干结构的重塑、骨髓腔的再通、植入物的吸收降解,筋膜瓣组均明显优于生物膜组。光密度比值测量显示,术后8、12、16周两组间比较及同组内各时间点间比较差异均有统计学意义（P〈0.05）,术后4、8、12、16周,骨修复交界区单位面积内血管再生面积筋膜瓣组明显多于生物膜组,差异有统计学意义（P〈0.05）。从术后12周,筋膜瓣组随着成熟骨结构形成,血管结构减少或消失。结论带血运筋膜瓣具有明显的促组织工程骨血管化作用并通过促血管化而促进成骨并具备膜引导性骨再生（guided bone regeneration,GBR）技术的骨修复特点,即早期促进外骨痂生长。     

筋膜瓣修复骨缺损时血管化与膜诱导促成骨作用的量化对比研究

目的 比较不同时期筋膜瓣修复骨缺损时血管化与膜诱导促成骨作用,为临床干预骨缺损治疗提供依据.方法 使用含重组人骨形成蛋白2(BMP-2)的骨诱导吸收材料(OAM)与兔骨髓干细胞(BMSC)构建非细胞型组织工程骨,制作兔尺骨骨缺损模型(n=75)并进行组织工程骨移植修复骨缺损.实验兔分为3组:A组(n=25)单纯植入组织工程骨;在骨缺损邻近区域制备1个带蒂筋膜瓣,B组(n=25)植入无蒂筋膜瓣包裹的组织工程骨,C组(n=25)植入带蒂筋膜瓣包裹的组织工程骨.术后第4、8、12、16周行骨修复区内成骨区与空曝区吸光度比测量、骨形态计量分析和血管图像计量分析;术后第8、12、16周进行放射性核素骨显像检查,腋动脉注入墨汁观察修复区血管再生情况.结果 与A组、B组比较,术后第4、8周C组骨修复区内成骨区与空曝区吸光度比、新生骨小梁面积占镜下修复区面积的比值、单位面积内血管再生面积和放射性核素骨显像感兴趣区(ROI)摄取比值均显著增加(均P＜0.05).与术后第8周比较,术后第16周3组骨修复区内成骨区与空曝区吸光度比、新生骨小梁面积占镜下修复区面积的比值均增加(均P＜0.05).术后第8周A组、B组、C组骨修复区单位面积内血管再生面积分别为(7.20±0.23)％、(7.75±0.57)％、(24.75±1.58)％,放射性核素骨显像ROI摄取比值分别为(7.17±0.01)％、(10.12±0.02)％、(29.37±0.04)％;术后第16周A组、B组、C组骨修复区单位面积内血管再生面积分别为(4.31±0.13)％、(4.69±0.12)％、(9.98±0.74)％,放射性核素骨显像ROI摄取比值分别为(5.03±0.01)％、(5.16±0.04)％、(12.75±0.03)％,组内比较显示术后第16周各组单位面积内血管再生面积和放射性核素骨显像ROI摄取比值均减少(均P＜0.05).结论 带蒂筋膜瓣早期以促血管化成骨作用为主,后期以膜诱导成骨作用为主.     

生物膜与带蒂筋膜瓣体内构建组织工程复合体修复兔骨缺损的比较

背景：利用带蒂筋膜瓣包裹法及单纯生物膜包裹构建组织工程骨均能有效促进骨修复,目前缺乏此两方面的对比研究。 目的：观察单纯生物膜包裹及带蒂筋膜瓣包裹法构建组织工程骨修复骨缺损的效果。 方法：制备兔双侧尺骨中段连同骨膜1 cm骨缺损模型,将自体红骨髓接种于含骨形态发生蛋白的骨诱导活性材料制备非细胞型组织工程骨,并植入双侧骨缺损区,左侧采用深筋膜瓣包裹,设为实验组,右侧采用单纯可吸收生物膜包裹,设为对照组。4,8,12,16周后进行X射线检查、大体观察和组织学检查、修复区内骨形态计量分析,并在12周行生物力学检测,比较两组骨缺损修复情况。 结果与结论：实验组X射线片、大体形态和组织学观察、骨小梁及软骨组织形成的数量和速度、成熟骨结构的形成、骨干结构的重塑、骨髓腔的再通、植入物的吸收降解、新生骨小梁面积占修复总面积比值以及最终生物力学强度均明显优于对照组(P < 0.05)。说明以带蒂筋膜瓣为膜材料应用膜引导性骨再生技术修复大段骨缺损,能有效限制纤维结缔组织长入,具有有效快速血管化能力,极大地加快了移植骨转化为自体骨的速度及效果。     

重组人类骨形态蛋白2复合自固化磷酸钙材料在体内的血管化

背景：深筋膜瓣促进组织工程骨血管化是一种成熟的技术,但动物种属不同、植入材料不同均会使血管化的结果产生较大的差异。 目的：比较复合重组人类骨形态蛋白2的自固化磷酸钙人工骨和单纯的自固化磷酸钙人工骨在比格犬带蒂筋膜瓣内的血管再生能力。 方法：分别将复合重组人骨形态蛋白2的自固化磷酸钙人工骨和单纯的自固化磷酸钙人工骨包裹于12只成年比格犬腰背部两侧带蒂深筋膜瓣中,于术后第2,4,8,16周各随机选取3只动物摘取血管化标本,进行大体观察、苏木精-伊红染色、Masson染色及血管内皮细胞Ⅷ因子相关抗原(ⅧRAg)免疫组织化学染色观察比较新血管的生成情况。 结果与结论：在材料植入后4周、8周和16周,两组均发现带蒂筋膜与植入材料接触区出现明显血管化,并随时间延长,向材料内部延伸;实验组相对血管面积百分比和阳性染色的面密度值在2,4,8,16周时均高于对照组。结果显示两种人工骨在筋膜内均有一定的血管化能力,但复合重组人骨形态蛋白2的自固化磷酸钙人工松质骨在体内的血管化较单纯自固化磷酸钙人工松质骨更为明显。     

磷酸钙骨水泥复合骨形态发生蛋白6和血管内皮生长因子修复骨缺损

背景：单独将骨形态发生蛋白或血管内皮生长因子植入体内易被血液冲刷掉而不能最大限度发挥诱导成骨和血管生成作用,同时缺少载体的支撑作用。 目的：观察骨形态发生蛋白6、血管内皮生长因子及磷酸钙骨水泥联合应用在骨缺损修复过程中的作用。 方法：制作新西兰兔双侧股骨内侧髁骨缺损模型,左侧分别植入磷酸钙骨水泥/骨形态发生蛋白6/血管内皮生长因子、磷酸钙骨水泥/骨形态发生蛋白6及磷酸钙骨水泥,右侧不植入任何物质作为空白对照。植入8,16周通过硬组织切片组织学观察、电镜扫描等手段观察新骨形成情况。 结果与结论：各组材料的组织相容性良好,未见明显炎症组织反应。植入8周时,磷酸钙骨水泥/骨形态发生蛋白6/血管内皮生长因子组骨水泥-骨组织交界处基本上被新生骨小梁包绕,材料进一步降解,新生骨小梁表面可见大量活跃的成骨细胞;16周时,新生骨小梁继续长入,进一步增长、增粗、增多,有大量新生编织骨成网格状长入材料中,骨水泥材料降解明显,与周围组织结合紧密,降解与骨长入同步,此组不同时间点成骨速度及成骨效果均明显优于其他两组材料(P < 0.05)。表明3种材料联合应用可协同促进骨缺损修复。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

以带血管蒂筋膜瓣与人脐带间充质干细胞和重组人骨形成蛋白2构建活性组织工程骨

背景：构建的组织工程骨块植入体内后的存活是骨组织工程面临的一个重大课题,临床上尤其缺少可行性强、可以不经体外长时间构建及预血管化而可一期应用的组织工程骨。 目的：探讨以带血管蒂的筋膜瓣作为膜包裹材料、以人脐带间充质干细胞作为种子细胞,以β-磷酸三钙生物陶瓷作为支架材构建组织工程骨的可行性及加入重组人骨形成蛋白2作为细胞活性因子、Ⅰ型胶原作为细胞活性因子缓释材料后成骨能力的变化。 方法：Wistar大鼠左侧L1~6背部带血管蒂的筋膜瓣包绕由β-磷酸三钙生物陶瓷、人脐带间充质干细胞、重组人骨形成蛋白2、Ⅰ型胶原构建的组织工程骨作为实验侧,右侧带血管蒂的筋膜瓣包绕接种了人脐带间充质干细胞的β-磷酸三钙生物陶瓷作为对照侧。 结果与结论：大鼠实验侧4周时幼稚骨组织连接形成原始层板骨样结构,形成的原始骨组织钙化程度低。8周时,大鼠两侧骨组织均基本成熟。成骨细胞位于骨陷窝中,周围有大量骨基质呈淡紫色,局部可见Ⅰ型胶原存在,有骨髓腔结构出现,但实验侧骨组织成熟度明显高于对照侧。实验侧骨组织哈夫氏小管清晰可见,形成多个骨化中心,骨小梁、骨岛遍布其中,可见成熟板层骨、立方状排列整齐的活性成骨细胞。8周时实验侧骨小梁成熟度高、典型、清晰可见,对照侧骨小梁成熟度稍差。但2组植入物的新骨形成面积接近。提示以带血管蒂的筋膜瓣作为膜包裹材料构建组织工程骨时,重组人骨形成蛋白2及缓释剂Ⅰ型胶原可促进其骨成熟度。     

筋膜包裹的骨髓间充质干细胞/聚己内酯复合体血管化组织工程骨修复比格犬骨缺损

背景:骨组织工程技术的材料/细胞复合物已能在肌肉、皮下等异位组织内成骨,或是在小型哺乳动物的骨缺损处修复成骨,但这与临床的实际仍有较大差距,骨组织工程技术能否修复大型哺乳动物大范围的骨缺损,以及如何促进组织工程骨的体内再血管化进程还不明确。目的:观察应用比格犬带血管蒂深筋膜瓣及组织工程骨在体内的成骨情况。方法:分离培养比格犬骨髓间充质干细胞,将骨髓间充质干细胞以自然沉淀法进行组织构建,接种于聚己内酯材料上,与支架材料复合。在比格犬左足胫骨中段制作骨-骨膜缺损模型,植入以筋膜包裹的骨髓间充质干细胞/聚己内酯复合体作为实验组;右足制作胫骨中段骨-骨膜缺损模型后,植入骨髓间充质干细胞/聚己内酯复合体;另取2只犬制作骨-骨膜缺损模型不植入任何材料作为空白对照。术后进行大体、X射线片、组织学、磁共振灌注成像观察骨模具上成骨细胞生长与血管化情况。结果与结论:空白对照组无新骨生成,无血管长入,最后缺损由纤维瘢痕组织填充;对照组8～16周骨缺损逐渐被骨样组织填充,可见较多的骨痂,骨痂向移植物长入,断端连接不完全,髓腔硬化。实验组成骨过程及速度明显优于对照组,术后6周骨痂量较多,术后8周支架材料已完全降解,术后12周骨缺损完全修复,可见大量松质骨形成,新骨髓腔较通畅,骨皮质连续较牢靠,所形成的血管在数量、孔径和发布上均明显优于对照组。提示组织工程骨有较强、较快修复大动物大段负重骨缺损的能力,而带蒂的筋膜瓣则通过促进其再血管化而使其这种能力得到更好的发挥。     

血管内皮生长因子与纳米晶胶原基骨支架复合修复大鼠股骨缺损

背景：研究证实纳米晶胶原基骨复合间充质干细胞修复骨缺损具有体内成骨能力。 目的：观察血管内皮生长因子与骨髓间充质干细胞、纳米晶胶原基骨复合物修复大鼠股骨缺损的效果。 方法：制作SD大鼠股骨中段骨缺损模型,随机分为2组：对照组植入骨髓间充质干细胞/纳米晶胶原基骨复合物;实验组植入血管内皮生长因子/骨髓间充质干细胞/纳米晶胶原基骨复合物。术后第2,4,8周行股骨标本影像学与组织学观察;术后第8周行新生骨痂环境扫描电镜检查。 结果与结论：纳米晶胶原基骨支架复合物植入大鼠体内后无排斥反应及炎症反应,且血管内皮生长因子/骨髓间充质干细胞/纳米晶胶原基骨复合物成骨更快,较骨髓间充质干细胞/纳米晶胶原基骨复合物具有更好的骨再生能力,其成骨方式主要为软骨内成骨。推测血管内皮生长因子促进了局部微血管的形成和成骨细胞的分化、增殖,加快了软骨内成骨的速率,缩短了骨修复时间,提高了骨再生的质量和速率。     

不同组织部位诱导膜血管化及成骨因子表达的比较

文题释义 诱导膜技术：又称膜诱导技术、Masquelet技术,1986年由Masquelet等最先提出并使用,是一种重建超临界尺寸骨缺损的有效方法。该技术在清创后所形成的骨缺损处植入骨水泥占位器,以形成一层生物膜,并在所形成的膜内进行植骨对骨缺损进行二次重建。该技术修复大段骨缺损具有重建时间短、骨愈合率高、并发症发生率较低等优势,其疗效已经被广泛证实。 血管内皮生长因子：是一种生长因子,在血管生成中发挥重要作用。血管内皮生长因子与血管内皮表面的特异性受体结合,可以促进内皮细胞的增殖、迁移,并可增加局部毛细血管的通透性,促使纤维蛋白原渗出,为血管内皮细胞的迁移和血管形成提供基质。在促进骨愈合方面,血管内皮生长因子通过促进血管增生,协调软骨细胞的消长、细胞外基质的改建,加快软骨内成骨。血管内皮生长因子还可以趋化并促进成骨细胞的分化,使碱性磷酸酶活性增强,局部钙盐沉积增加,促进骨愈合。 背景：研究发现在皮下、肌肉等部位植入聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥也可形成诱导膜,膜内同样具有微血管的形成并分泌多种成骨因子。 目的：比较皮下、肌肉、股骨骨缺损处诱导膜内血管化程度和成骨因子表达的差异。 方法：将36只雄性SD大鼠(购自广州中医药大学实验动物中心)随机分为3组,分别在后肢皮下、肌肉内、股骨骨缺损处植入聚甲基丙烯酸甲酯抗生素骨水泥占位器,每组12只。植入6周后,取出骨水泥周围的诱导膜,苏木精-伊红染色观察诱导膜组织形态结构变化,Western Blot印迹方法、RT-qPCR法、免疫组织化学染色法检测诱导膜中骨形态发生蛋白2、转化生长因子β1、血管内皮生长因子的表达情况。实验获得广州中医药大学动物实验伦理委员会批准,批准号：20181101006。 结果与结论：①苏木精-伊红染色显示3组均可形成诱导膜,但骨缺损组诱导膜组织切片外层血管数量较肌肉组、皮下组多,靠近骨水泥侧的内层成纤维细胞和肌纤维细胞数量较肌肉组、皮下组多;②免疫组织化学染色显示,骨缺损组骨形态发生蛋白2、转化生长因子β1、血管内皮生长因子阳性表达最多,皮下组最少;③Western Blot与RT-qPCR检测显示,骨缺损组骨形态发生蛋白2、转化生长因子β1、血管内皮生长因子表达均多于肌肉组、皮下组(P < 0.001);④结果表明,不同的周围组织条件对诱导膜的组织结构和成骨因子表达有重要影响,在骨缺损处植入聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥可提高诱导膜的形成质量,膜内新生血管更丰富,骨生长因子的表达量更多。ORCID: 0000-0003-1405-0765(李树源) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

Vascular and micro-environmental influences on MSC-coral hydroxyapatite construct-based bone tissue engineering

Bone tissue engineering (BTE) has been demonstrated an effective approach to generate bone tissue and repair bone defect in ectopic and orthotopic sites. The strategy of using a prevascularized tissue-engineered bone grafts (TEBG) fabricated ectopically to repair bone defects, which is called live bone graft surgery, has not been reported. And the quantitative advantages of vascularization and osteogenic environment in promoting engineered bone formation have not been defined yet. In the current study we generated a tissue engineered bone flap with a vascular pedicle of saphenous arteriovenous in which an organized vascular network was observed after 4 weeks implantation, and followed by a successful repaire of fibular defect in beagle dogs. Besides, after a 9 months long term observation of engineered bone formation in ectopic and orthotopic sites, four CHA (coral hydroxyapatite) scaffold groups were evaluated by CT (computed tomography) analysis. By the comparison of bone formation and scaffold degradation between different groups, the influences of vascularization and micro-environment on tissue engineered bone were quantitatively analyzed. The results showed that in the first 3 months vascularization improved engineered bone formation by 2 times of non-vascular group and bone defect micro-environment improved it by 3 times of ectopic group, and the CHA-scaffold degradation was accelerated as well.     

Improved tissue-engineered bone regeneration by endothelial cell mediated vascularization

Natural bone growth greatly depends on the precedent vascular network that supplies oxygen and essential nutrients and removes metabolites. Likewise, it is crucial for tissue-engineered bone to establish a vascular network that temporally precedes new bone formation, and spatially originates from within the graft. In order to recapitulate physiological skeletal development, we have developed a complex bone graft to repair rat bone defects. We have demonstrated that endothelial cells and osteoblasts (identified by cell morphology, quantification of specific marker antigens, calcium deposition and capillary-like growth) were able to differentiate and expand from donor rat bone marrow mononuclear cell populations. The biocompatibilities of poly-epsilon-caprolactone (PCL)-hydroxyapatite (HA) composites used for graft fabrication were evaluated at different component ratios to identify the optimal and support of cellular viability and functions for endothelial cells and osteoblasts. Using point-injection and low-pressure techniques, seeded endothelial cells and osteoblasts were able to assemble into microvascular networks and form bony matrix in grafts. The exogenous origination of these cells and their contribution to the vascularization and osteogenesis was confirmed using sex-mismatch implantation and Y chromosome tracking. By pre-seeding with endothelial cells, the resulting vascularization was able to promote osteogenesis, prevent ischemic necrosis and improve the mechanical properties in engineered bone tissue. Taken together, the results indicated that the integration of complex cell populations with composite scaffold materials provided an effective technique to improve osteogenesis in engineered bone graft. These findings suggest that hybrid grafts have great potential for clinical use to treat large bone defects.     

血管内皮生长因子和骨形态发生蛋白在骨组织工程中的作用

背景：在临床中由于骨质疏松性骨折、创伤、先天性骨发育不良、进行性骨骼紊乱引起的大段结构性骨缺损非常常见,组织工程骨为骨缺损的修复提供了新希望。骨组织工程研究中关于生长因子的研究较多,已取得了一些成果,如何在时间上控制各种不同生物活性的生长因子是研究热点。目的：综述血管内皮生长因子和骨形态发生蛋白在血管化组织工程骨中的研究进展。方法：由第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI：1990至2015年)Medline(1990至2015年)数据库,检索词分别为“成骨因子、成血管因子、组织工程骨、骨修复、血管化、血管内皮生长因子、骨形态发生蛋白、序贯释放、种子细胞、细胞支架”和“osteogenic factors,angiogenic factors,tissue engineering bone,bone repair,vascularization,VEGF,BMPs,sequential release,seed cells,cytoskeleton”,语言分别设定为中文和英文。检索有关血管内皮生长因子和骨形态发生蛋白在骨修复作用中的研究,并总结作用机制及研究方向。结果与结论：共检索到313篇文献,按纳入及排除标准筛选后,纳入文章87篇。结果表明,骨缺损的重建伴随着多种不同的生物活性分子,各自具有不同的潜能和效率。血管和成骨是骨修复两个最为重要的过程,成骨生长因子在维持骨骼结构和骨形成中发挥重要的作用,而成血管生长因子可以为组织的生长、分化和功能化提供氧气和营养物质,双因子或多因子联合作用是目前但骨组织工程中的一个发展方向,成骨与成血管生物因子比单独使用其中一种具有更好的成骨效果,但是控制外源性成骨与成血管生物因子的释放剂量是在治疗过程中的关键研究问题。中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

组织工程骨的血管化策略

背景：如何在构建组织工程骨的同时重建其血液供应,已成为骨组织工程从基础研究向临床应用过渡的关键性问题。 目的：对组织工程骨构建过程中一系列促进血管化的方法进行综述。 方法：由第一作者检索PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及万方数据库(http://www.wanfangdata.com.cn)1974至2008年有关组织工程骨构建过程中促进血管化方法的文献,检索词为“组织工程骨,血管化,骨缺损,血供”。阅读文献标题和摘要进行初筛,排除与本文研究目的无关及内容重复的研究,共保留61篇文献归纳总结。 结果与结论：组织工程骨构建过程中促进血管化的方法主要包括体内及体外两方面。体外方案例如血管内皮细胞、生长因子,体内方案例如血管束、带血管蒂筋膜瓣、带血管蒂肌瓣、带血管蒂骨膜瓣等均对组织工程骨构建过程中的血管化进程具有促进作用。虽然血管化组织工程骨的研究取得了很大的发展, 但仍然存在诸多不足。相信随着血管形成机制基础研究的深入,控释生长因子及其协同作用能力的提高,优化选择使用种子细胞,改进材料的结构性能,血管化组织工程骨将具有日益广阔的前景。     

血管化人工骨的体外构建和体内异位成骨

背景：血管化在骨形成和改建中起重要作用,目前大的组织块难以获得充足的氧气和营养供应,因此组织工程中就出现了需要适当血管化的问题。 目的：建立体外血管化人工骨模型并且体内异位成骨的实验体系。 方法：分离培养鼠骨髓间充质干细胞和肾血管内皮细胞,体外构建鼠骨髓间充质干细胞和鼠肾血管内皮细胞直接接触培养血管化人工骨组,以间接接触三维培养体系和两种细胞单独培养体系作为对照。体外通过测定蛋白质含量,碱性磷酸酶活性和骨钙素,分析骨髓间充质干细胞在不同混合培养模型中的成骨能力。建立鼠骨髓间充质干细胞和肾血管内皮细胞的三维培养体系,再将两种细胞直接接触组材料和骨髓间充质干细胞单独培养组的材料分别植入鼠左右腿肌肉内,通过软X射线摄影和苏木精-伊红染色检测分析不同植入方法的血管形成和成骨能力。 结果与结论：当两种细胞混合培养时,具有很好的细胞兼容性。两种细胞单独培养碱性磷酸酶活性和骨钙素较间接接触混合培养降低,而两种细胞混合培养时,体系中碱性磷酸酶活性和骨钙素水平增加。动物实验结果显示在混合培养体系中的骨髓间充质干细胞的成骨能力高于单独培养(P < 0.05)。体内实验表明在血管化人工骨中的软X射线骨密度,血管数量和新形成的骨量均高于对照组(P < 0.05)。提示在两种细胞混合培养时骨髓间充质干细胞的成骨能力可以被细胞因子和细胞膜蛋白质调节,和传统的人工骨比较,血管化人工骨有加速骨髓间充质干细胞分化,增加了局部的血管微循环生存率,以及加速成骨和更好的抗感染能力。