生长因子复合支架材料在即刻种植周围骨缺损中的作用

背景:研究发现神经生长因子在骨的愈合过程中发挥重要作用,但关于生长因子复合支架材料在犬即刻种植周围骨缺损中作用的研究不多。目的:分析神经生长因子复合支架材料在犬即刻种植周围骨缺损中的作用。方法:制备神经生长因子复合锶磷灰石支架材料,建立犬下颌骨缺损动物模型,将犬下颌骨缺损种植体分为实验组、阳性对照组和空白对照组,实验组植入神经生长因子复合锶磷灰石;阳性对照组植入锶磷灰石;空白对照组不植入任何材料。观察3组犬下颌骨种植体周围骨缺损的CT三维图像重建情况和苏木精-伊红染色情况。结果与结论:1空白对照组犬骨缺损中央没有新骨生成,周围有少量新生骨生成;阳性对照组和实验组犬骨缺损处骨小梁从中间向四周扩散形成骨修复;2实验组犬下颌骨种植体周围骨小梁的骨密度、数量、厚度、种植体-骨结合率均高于阳性对照组和空白对照组(P0.05),阳性对照组4项指标高于空白对照组(P0.05);实验组犬下颌骨种植体周围骨小梁分离度低于阳性对照组和空白对照组(P0.05),阳性对照组低于空白对照组(P0.05);3苏木精-伊红染色显示,实验组犬下颌骨种植体支架网孔中有大量新骨生成,骨小梁排列整齐,周围骨质和新生组织连接紧密;阳性对照组犬下颌骨可见新生类骨质和骨小梁,以及少量死骨碎片;空白对照组骨缺损处有部分新骨生成,骨小梁排列不整齐,周围骨质和新生组织连接不紧密;4结果表明,神经生长因子复合支架材料能够促进犬即刻种植周围骨缺损的骨生成,是一种比较好的骨修复材料。     

接骨合剂在同种异体骨修复缺损过程中TGF-β表达的影响

目的通过检测具有活血补肾作用的接骨合剂对骨缺损修复过程中的转化生长因子(TGF-β)表达的影响,探讨接骨合剂对同种异体骨修复的作用。方法用新西兰大白兔,制成双侧桡骨骨缺损模型,用同种异体髂骨骨松质制成颗粒状植于骨缺损处,一组用接骨合剂(骨碎补、续断、自然铜土鳖虫)饲养,一组用普通饲料饲养,于手术后1、2、4、6、8周处死动物取材,标本进行HE及TGF-β免疫组化及原位杂交染色,光镜观察。结果在1周时TGF-β表达呈弱阳性,实验组4周时表达呈强阳性,2、6、8周时表达呈阳性,对照组除4周时表达呈阳性外,2、6、8周时表达呈弱阳性。结论接骨合剂对同种异体骨修复骨缺损有明显的促进和成骨作用。     

外周血内皮祖细胞可增强骨髓间充质干细胞SDF-1和MCP-1的分泌并促进其归巢

目的本研究旨在探讨兔外周血内皮祖细胞(PB-EPC)对骨髓间充质干细胞(BMSC)体内归巢的影响及其作用机制。方法应用增强型绿色荧光蛋白(EGFP)慢病毒表达载体感染BMSC,构建生物骨移植修复兔桡骨缺损模型,实验组采用BMSC和PB-EPC(1∶1)联合培养细胞生物骨;对照组采用BMSC生物骨;空白组仅制作骨缺损不进行任何修复处理。三组均在2、4、8周,实时定量PCR检测骨缺损组织基质细胞衍生因子1(SDF-1)和单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)mRNA的表达,ELISA检测血清SDF-1、MCP-1的蛋白水平;免疫组织化学染色检测骨缺损部位2、4、8周EGFP染色阳性率。结果在2、4、8周,实验组SDF-1、MCP-1的表达高于对照组和空白组;4周后实验组骨缺损部位EGFP表达阳性率高于对照组和空白组。结论PB-EPC可促进骨缺损部位BMSC SDF-1、MCP-1的表达且骨缺损部位EGFP表达阳性率增高。     

ZHX3基因转染BMSCs及对体外成骨能力的实验研究

 目的    探讨转录抑制因子-锌指蛋白和同源框3（zinc fingers and homeoboxes 3,ZHX3）基因过表达对BMSCs体外成骨能力的影响。  方法　采用ZHX3过表达慢病毒载体转染大鼠BMSCs,同时设空载病毒转染BMSCs作为阴性对照及不做任何处理的BMSCs做空白对照。采用荧光显微镜计数细胞转染率,并采用Western blot检测ZHX3蛋白表达状况。于体外培养,经定向成骨诱导21d后采用碱性磷酸酶和茜素红染色观察各组细胞成骨能力。  结果　（1）贴壁法获得的细胞具有BMSCs表型。（2）转染后,ZHX3过表达组和阴性对照组均表达绿色荧光,空白对照组不表达荧光,且ZHX3过表达组ZHX3基因表达显著高于阴性对照组。（3）ZHX3过表达、阴性对照组和空白对照组均可见碱性磷酸酶阳性表达的细胞。Kaplow评分显示前者阳性表达显著高于后两者（P<0.05）。ZHX3过表达组、阴性对照组和空白对照组均可见明显的矿化结节。前者矿化结节的数量和体积均大于后两者。  结论　ZHX3基因过表达可促进BMSCs体外成骨能力。     

多孔丝素蛋白支架修复兔下颌骨临界性骨缺损

背景：丝素蛋白具有良好的生物相容性和可降解性。 目的：观察多孔丝素蛋白支架原位修复兔下颌骨临界性骨缺损效果。 方法：建立兔双侧下颌骨临界性骨缺损模型,随机选取一侧缺损植入多孔丝素蛋白支架作为实验组,另一侧缺损不作处理作为对照组。 结果与结论：①大体标本：术后12周,实验组骨缺损腔表面完全被新生骨覆盖,材料无脱出;对照组骨缺损腔内充满肉芽组织,骨不连。②X射线骨密度测定：术后2,6,12周,两组骨密度均随着时间延长逐渐增高,组内不同时间点间差异有显著性意义(P < 0.05),且同期实验组高于对照组(P < 0.05)。③组织病理切片苏木精-伊红染色：术后12周,实验组岛状新生骨及骨小梁明显增多,而且粗大而致密,材料内部明显疏松,部分区域塌陷;对照组宿主骨边缘可见散在分布的新生骨组织,但并无粗大骨小梁形成。④骨形态发生蛋白2免疫组织化学染色：术后2,6,12周,两组骨形态发生蛋白2阳性细胞数均随着时间延长逐渐增多,组内不同时间点间差异有显著性意义(P < 0.05),且同期实验组多于对照组 (P < 0.05)。表明多孔丝素蛋白支架用于原位组织工程修复骨缺损具有一定可行性。     

中空羟基磷灰石复合rhBMP-2修复骨缺损过程的再血管化研究

目的　探讨和观察中空羟基磷灰石复合rhBMP-2在骨缺损修复过程的再血管化。  方法　将48只成年的新西兰雄性大白兔制作成桡骨骨缺损模型,随机分3组,各组分别植入以下材料：中空HA/ rhBMP-2复合人工骨、单纯中空HA人工骨、单纯rhBMP-2。植入后于4、8、12、16周分别注射99mTc-MDP进行放射性核素骨显像并监测骨缺损修复过程中再血管化情况,同时进行大体、X线、组织学观察。  结果　术后各时间段,中空HA/ rhBMP-2复合人工骨组在X线及放射性核素聚集强度明显高于单纯中空HA人工骨组(P<0.05) ,表现为成骨代谢活跃及早期的再血管化能力。  结论　中空HA/ rhBMP-2复合人工骨具有良好的骨缺损修复能力,成骨活性持久,再血管化能力强,有望成为一种理想的骨缺损修复材料。     

脱钙骨基质与骨髓间充质干细胞共培养关节腔内的成软骨活性

背景：将骨髓间充质干细胞附着到支架材料上再植入关节软骨缺损处,细胞不但不消失,而且可形成新的软骨。 目的：观察同种异体脱钙骨基质与骨髓间充质干细胞共培养在关节内的成软骨活性。 方法：在54只青紫蓝兔单侧膝关节制作关节软骨全层缺损模型,随机分组：实验组在缺损处植入自体骨髓间充质干细胞与同种异体脱钙骨基质复合物,对照组缺损处仅植入同种异体脱钙骨基质,空白对照组未植入任何物质。 结果与结论：植入后12周,实验组缺损处修复组织呈软骨样,表面光滑平坦,与周围软骨整合的软骨细胞更为成熟,修复组织与软骨下骨结合牢固;修复组织的细胞为透明软骨样细胞,柱状排列,Ⅱ型胶原染色阳性,与周围软骨及软骨下骨整合良好,且实验组组织学评分优于对照组和空白对照组 (P < 0.01)。对照组缺损处修复组织呈纤维样,与周围软骨未结合,空白对照组缺损区无修复组织,两组均无Ⅱ型胶原染色阳性表达。表明同种异体脱钙骨基质与骨髓间充质干细胞共培养后植入膝关节可形成软骨样组织,有效修复关节软骨缺损。     

复合同种异体成骨细胞的β-磷酸三钙人工骨修复桡骨缺损

背景：作为骨支架材料,β-磷酸三钙具有良好的生物相容性、骨诱导性及生物力学性能。 目的：探讨β-磷酸三钙复合同种异体成骨细胞修复兔桡骨节段性骨缺损的效果。 方法：建立45只兔单侧桡骨骨缺损模型,随机分为3组,实验组缺损区植入复合同种异体成骨细胞的β-磷酸三钙,对照组缺损区植入β-磷酸三钙,空白对照组缺损区不植入任何材料。植入后4,8,16周观察新骨生成情况,通过形态学、X射线等观察指标客观评价各组成骨及骨缺损修复能力。 结果与结论：随着修复时间的延长,实验组骨缺损逐渐修复,至16周时X射线见支架与宿主骨之间的骨痂已完全骨化,骨缺损完全修复;组织学见缺损区皮质骨连续,髓腔再通,并且不同时间点实验组修复效果明显优于对照组与空白对照组(P < 0.01)。表明复合同种异体成骨细胞的β-磷酸三钙人工骨具有良好的成骨能力,有引导组织再生、防止骨不连的作用。     

富血小板纤维蛋白/异种冻干骨复合物修复骨缺损及骨整合的作用

背景:异种冻干骨具有很好的骨引导性及低抗原性,但骨诱导性相对较差;自体富血小板纤维蛋白具有很好的诱导成骨能力。目的:观察富血小板纤维蛋白/异种冻干骨复合物在修复种植体周骨缺损及骨整合过程中的作用。方法:取新西兰大白兔12只,于双侧下颌无牙区造极限骨缺损模型。在两侧缺损区的近中、远中端骨壁各植入1枚钛螺纹钉,使种植体临近缺损侧无骨支持,右侧缺损区填压入自体富血小板纤维蛋白/异种冻干骨复合物,作为实验组;左侧缺损区填入异种冻干骨,作为对照组。植入4,8,12周后取完整下颌骨标本进行大体形态观察、植体扭矩测试及组织学观察。结果与结论:植入4周时,实验组可见新生血管,成骨细胞数量多,呈单层紧密排列在新生骨小梁的表面;对照组可见炎性细胞浸润,纤维组织增多,新生血管稀疏,成骨细胞及新生骨数量较实验组少。植入8周时,实验组见大量新生血管,骨小梁密集,呈网状连接,部分已逐渐融合成岛状;对照组新生血管较实验组少,骨小梁纤细,散乱。植入12周时,实验组新生骨组织成熟,骨小梁钙化程度高,可见形成板状新骨;对照组骨小梁融合成片,趋向成熟,但成熟度不及实验组。实验组不同时间点种植体-骨结合强度高于对照组(P0.05)。表明富血小板纤维蛋白/异种冻干骨复合物具有很好的骨修复与骨整合能力。     

骨髓间充质干细胞复合异体骨修复松质骨缺损

背景：有研究表明骨髓间充质干细胞及异体骨可促进骨缺损的修复,但骨髓间充质干细胞复合异体骨对于松质骨缺损的修复效果至今少有报道。 目的：观察骨髓间充质干细胞复合异体骨修复兔松质骨缺损效果。 方法：在新西兰大白兔双侧股骨外侧髁造成0.6 cm×1.2 cm 的松质骨缺损,一侧设为模型组,骨缺损处植入复合骨髓间充质干细胞的异体骨,另一侧设为对照组,单纯植入异体骨。 结果与结论：植入后4,8,12周,大体观察、X射线检查和苏木精-伊红染色观察结果显示,模型组在新骨成长方面,缺损区修复方面均优于对照组。植入后12周,模型组骨缺损区可见大量骨小梁形成及成熟的板层骨组织,骨缺损基本修复。对照组骨缺损区仅可见大量编织骨形成,骨缺损尚未得到有效修复。模型组Lane-Sandhu法X射线结合组织学观察评分高于对照组(P < 0.05)。生物力学检测结果显示,植入后12周,模型组股骨髁最大压力载荷、载荷/应变比值均高于对照组(P < 0.05),最大应变位移较对照组低(P < 0.05)。结果证实,骨髓间充质干细胞复合异体骨可有效修复兔股骨髁松质骨缺损,且修复效果明显优于单纯异体骨移植。     

骨组织工程三维复合支架修复兔桡骨骨缺损

背景：前期实验构建的丝素/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合支架具有良好的理化性质。 目的：观察丝素/壳聚糖/纳米羟基磷灰石三维复合支架修复兔桡骨大段骨缺损的效果。 方法：取新西兰大白兔36只,建立右侧桡骨长段骨缺损模型,随机均分为3组,实验组于骨缺损处植入丝素/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合支架,对照组于骨缺损处植入丝素/壳聚糖复合支架,空白对照组造模后不作任何处理。术后4,8,12,16周进行X射线摄片、标本大体观察、组织病理学观察。 结果与结论：术后16周,实验组缺损区X射线影像与正常骨组织无区别,骨髓腔完全再通,有明显的骨组织生成,苏木精-伊红染色可见骨小梁和较多核深染的长梭形骨细胞;对照组X射线骨密度影略低于正常骨组织,部分骨髓腔再通,苏木精-伊红染色可见骨细胞周围有不少软骨细胞,未见明显的骨小梁或骨板结构,排列较紊乱;空白对照组断端骨钙化影同正常骨组织一致,断端各自封闭形成骨不连,苏木精-伊红染色可见较多的纤维组织和少量的类骨组织。表明丝素/壳聚糖/纳米羟基磷灰石三维复合支架可较好地修复兔桡骨大段骨缺损。     

不同骨移植材料修复骨缺损的初步实验研究

目的对比观察不同骨移植材料对兔桡骨节段性骨缺损的修复效果。方法48只新西兰大白兔采用桡骨15mm节段性骨缺损模型,随机分为4组,每组12只,A组植入深冻异体骨复合自体骨髓,B组植入深冻异体骨,C组植入自体骨,D组植入新鲜同种异体骨。术后不同阶段分别行组织学、透射电镜及X线检测。结果四组骨缺损均有成骨现象发生,骨生成、骨连接情况A、C组优于B组,B组优于D组;A、C组细胞增生活跃、核呈分裂相、胞质丰富、核膜光整、细胞器丰富,同比均优于B、D组;骨缺损愈合时间A、C组为8-10周,B组为12周,D组骨缺损在术后12周仍未愈合。结论提示兔深冻异体骨复合自体骨髓具有良好的组织相容性及成骨作用,其取代自体骨植骨修复骨缺损具有可能性。     

组织工程骨膜包被双相陶瓷磷酸钙修复兔尺骨缺损

BACKGROUND: Periosteum has been shown to play an important role in bone defect repair, but large bone defects are often accompanied by the loss of periosteum. Therefore, tissue-engineered periosteum constructed by tissue engineering technology is attracting more attention. OBJECTIVE: To investigate the effect of the tissue-engineered periosteum which is constructed by mesenchymal stem cells from the peripheral blood and procine small intestinal submucosa and biphasic calcium phosphates on the repair of bone defects in rabbits. METHODS: Mesenchymal stem cells from peripheral blood were seeded onto the procine small intestinal submucosa to construct the tissue-engineered periosteum, and then the cell growth was observed through live/dead staining. The bone defect model of 15 mm in length in the left ulna was created in the 30 healthy New Zealand rabbits, followed by randomly assigned to 3 groups, and then treated with biphasic calcium phosphates and tissue-engineered periosteum-coated biphasic calcium phosphates, respectively. The remaining rabbits received no treatment as controls. Therapeutic effects were compared by X-ray and histological examinations among groups. RESULTS AND CONCLUSION: Live/dead staining found that the mesenchymal stem cells grew well and the cell number increased gradually. X-ray Lane-Sandhu scores of the group treated with tissue-engineered periosteum-coated biphasic calcium phosphates were highest, followed by the biphasic calcium phosphates group and the control group at postoperative 4 and 8 weeks (P < 0.05). Histological examination showed that the group treated with tissue-engineered periosteum-coated biphasic calcium phosphates had more osteoblasts, compared with the other two groups. In conclusion, the biphasic calcium phosphate scaffold coated by the tissue-engineered periosteum that is constructed by mesenchymal stem cells from peripheral blood and procine small intestinal submucosa is feasible to repair bone defects.      

硼酸盐生物玻璃和自体髂骨移植对新西兰兔桡骨大段骨缺损修复的对比研究

目的比较硼酸盐生物玻璃和自体髂骨移植对新西兰兔桡骨大段骨缺损的修复效果。方法取38只新西兰兔,制作桡骨干15 mm骨缺损动物模型,并将其随机分为空白组(8只)、对照组(15只)和实验组(15只),对照组和实验组分别植入自体髂骨和硼酸盐生物玻璃(borate glass, BG)。术后4、8和12周行X线检查,观察材料的降解和新生骨生成情况。术后6周和9周分别腹腔注射茜素红和钙黄绿素。术后12周取材行组织学和Micro-CT检查。结果影像学和组织学结果显示对照组和实验组新骨生成明显优于空白组,12周后对照组和实验组新骨完全修复缺损;实验组材料降解与新骨生成协调进行;术后12周缺损处组织学切片显示,对照组和实验组缺损处有大量的新生骨组织。结论硼酸盐生物玻璃可完全修复兔桡骨干大段骨缺损,其修复效果与自体髂骨移植接近,在骨组织工程领域有广阔的应用前景。     

注射型可吸收聚氨基酸/硫酸钙复合材料动物体内降解吸收及促成骨作用*

背景：注射型人工骨可经皮穿刺注射植入体内,对机体创伤较小,同时该型材料可以任意塑形,能较好地充填骨缺损,但目前临床上尚无在体内能完全降解吸收且具有较好促成骨作用的注射型人工骨产品。 目的：评估注射型可吸收聚氨基酸/硫酸钙复合材料(硫酸钙含量70%)动物体内的降解吸收及促成骨作用,观察其修复骨缺损的能力。 方法：取48只新西兰大白兔,在股骨外髁处制备直径为5 mm、深10 mm的骨缺损模型,以随机数字表法分为实验组和对照组,实验组将注射型可吸收聚氨基酸/硫酸钙复合材料植入骨缺损处,对照组未予干预。 结果与结论：X射线平片示：实验组骨缺损逐渐被骨痂填充,术后16周,骨缺损处恢复正常松质骨密度,塑形完成;对照组骨缺损处修复不明显。组织学检查(苏木精-伊红、MASSON染色)示：术后4周,材料开始降解,新生原始骨小梁长入材料内;术后12周,编织骨开始转化为板层骨;术后16周,材料完全被降解吸收,新生骨组织完全修复骨缺损。结果显示注射型聚氨基酸/硫酸钙复合材料在动物内能够完全降解、吸收,具备一定的成骨活性,可望用作骨修复材料。     

腱周组织及骨膜对骨-肌腱结合部位早期愈合质量的影响

背景：骨腱结合部组织结构复杂,损伤愈合过程相对缓慢,其愈合过程中的关键在于促进特征性结构纤维软骨移行带的修复。 目的：通过组织学方法对腱骨结合部愈合进行评估。 方法：18周龄新西兰大白兔随机分为两组。骨膜组将骨膜游离并植入兔髌骨部分切除模型中骨-肌腱结点中,对照组不植入骨膜。术后4,8,12周行组织学染色观察,对比Safranin’O染色阳性染色的积分吸光度值。 结果与结论：组织学检查显示骨膜组术后4,8周骨-肌腱结合部组织愈合明显,以从松质骨再生和骨-肌腱愈合接点纤维软骨带的再生为特征,较对照组迅速,提示早期骨膜组恢复较对照组迅速。说明骨膜可以促进骨-肌腱结合部位细胞增生,增加细胞基质合成,促进新生骨和纤维软骨移行带形成,促进其愈合。同时,组织学检测可以很好地判断腱骨结合部的愈合。     

生物蛋白胶复合骨髓间充质干细胞修复兔多层软组织缺损

背景：符合软组织生理结构的生物蛋白胶适合作为修复软组织缺损的载体材料。 目的：观察生物蛋白胶复合骨髓间充质干细胞修复软组织缺损的可行性。 方法：在新西兰大白兔大腿处造成深达肌肉层,直径大于3 cm的软组织缺损。将24只新西兰大白兔随机分为3组,实验组将同种异体来源的骨髓间充质干细胞复合生物蛋白胶注射到软组织缺损处,对照组将生物蛋白胶注射到软组织缺损处,模型组造模后不注射。 结果与结论：术后14,21 d创面收缩率,实验组>对照组>模型组(P < 0.01);愈合时间,实验组<对照组<模型组(P < 0.01)。结果显示以生物蛋白胶为载体复合骨髓间充质干细胞能快速的修复多层软组织缺损。     

可注射性nHA/CS-BMSCs复合物修复兔股骨缺损的实验研究

目的评估可注射性纳米羟基磷灰石/壳聚糖材料(nHA/CS)复合骨髓基质干细胞(BMSCs)在促进兔股骨骨缺损修复中的作用。方法 18只成年新西兰大白兔双侧股骨外侧髁均建立骨缺损模型,造模后随机分为3组(1)实验组:18只兔右侧股骨缺损植入nHA/CS-BMSCs复合材料;(2)对照组:其中16只兔左侧股骨髁缺损植入单纯CS凝胶材料;(3)空白组:2只兔左侧骨缺损旷置,不植入任何材料。于第12周末取材,对缺损修复区组织行大体、影像学、形态计量学观察。实验组和对照组之间进行比较,观察该复合材料对骨缺损的修复效果。结果 18只兔均进入结果分析,X线侧位片及CT检查示实验组修复疗效优于对照组。对缺损修复区CT值测量分析显示实验组新骨形成多于对照组,差异有统计学意义(P0.05)。结论在促进骨缺损的修复中,nHA/CS-BMSCs复合材料疗效优于单纯CS材料的修复能力,具有确切的骨缺损修复能力,有良好的应用前景。     

浓缩红骨髓/富血小板纤维蛋白复合载自体骨膜碎片修复下颌骨缺损

背景：富血小板纤维蛋白支架结构有利于红骨髓中间充质干细胞及各种生长因子的生长,促进最终成骨。 目的：探讨浓缩红骨髓/富血小板纤维蛋白复合载自体骨膜碎片支架材料修复兔下颌骨缺损的可行性。 方法：制备新西兰大白兔双侧下颌骨人工制备骨缺损模型,采用自身对照方法,左侧为实验侧,植入自体浓缩红骨髓/富血小板纤维蛋白复合载自体骨膜碎片与纳米羟基磷灰石支架材料;右侧为对照侧,植入自体骨膜碎片复合纳米羟基磷灰石支架材料。术后2,4,8,12周制备组织标本,行大体观察、影像学分析、苏木精-伊红染色、扫描电镜检测。 结果与结论：影像学检查及组织学染色显示,实验侧骨缺损处愈合程度、成骨速度及质量明显优于对照侧;扫描电镜显示实验侧复合材料与组织相容性好,无炎症刺激反应;牙CT分析数据及新骨形成情况分别证明实验侧骨密度CT值显著高于对照侧(P < 0.05),实验侧新生骨面积显著高于对照侧(P < 0.05)。表明浓缩红骨髓/富血小板纤维蛋白复合载自体骨膜碎片支架材料具有明显骨诱导作用,可望成为临床应用中修复颌骨缺损的新型材料。