脂肪间充质干细胞在颅颌面修复重建中的应用

颅颌面软硬组织缺损是临床常见病和多发病,对患者容貌和功能均有严重妨碍。其修复重建是涉及多学科的综合性临床难题,目前仍有不少问题亟待解决。组织工程的发展为颅颌面修复重建带来了新的思路,而种子细胞来源是组织工程研究的首要问题。近年来,脂肪间充质干细胞因其具有来源广泛、取材方便、诱导条件下多向分化、扩增能力强等优点而成为较为理想的种子细胞。本文就脂肪间充质干细胞在颅颌面修复重建中的应用进展作一综述。     

脂肪干细胞在骨组织工程中的应用进展

脂肪干细胞具有组织来源丰富,取材方便且创伤小等优点.利用外源性因子、基因修饰、支架材料诱导等方式,能成功诱导脂肪干细胞成骨性分化.本文介绍了脂肪干细胞生物学特点、各种成骨性分化诱导方法的研究现状,并讨论了年龄、获取部位等因素对其的影响.目前体外或体内实验虽然证明了脂肪干细胞的成骨潜力,但其分化成骨效能仍有待进一步提高....     

脂肪干细胞在骨组织工程中的研究现状及应用前景

随着骨组织工程研究的不断发展进步,各类种子细胞和支架材料层出不穷,在很大程度上促进了骨组织缺损修复再生技术的成熟。其中,脂肪干细胞凭借其自身的诸多优势,受到越来越广泛的关注,成为骨组织工程研究的热点种子细胞。本文就脂肪干细胞在骨组织工程中的应用作一综述,关注培养模型、支架材料及生长因子等问题,以归纳目前脂肪干细胞在骨组织工程中的研究现状并对其应用前景进行展望。     

成体干细胞及其在颅颌面组织再生修复中的应用

自从发现成体干细胞有形成各种不同组织的能力后,对干细胞的研究已引起广泛重视。随着技术的发展有助于人们鉴定潜在的干细胞并研究其在移植模型中的组织再生能力。对于干细胞的分离、鉴定和分化潜能的深入研究有助于进一步理解人类的发育和组织再生能力。本文简要介绍了成体干细胞及其在颅颌面组织再生修复中的应用。     

成体干细胞及其在颅颌面组织再生修复中的应用

自从发现成体干细胞有形成各种不同组织的能力后，对干细胞的研究已引起广泛重视。随着技术的发展有助于人们鉴定潜在的干细胞并研究其在移植模型中的组织再生能力。对于干细胞的分离、鉴定和分化潜能的深入研究有助于进一步理解人类的发育和组织再生能力。本文简要介绍了成体干细胞及其在颅颌面组织再生修复中的应用。     

转基因间充质干细胞在骨组织工程中的应用

近来,随着基因工程技术的发展,基因治疗在组织工程中得到了广泛地应用。间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）作为骨组织工程的首选种子细胞,自然也成为基因治疗的重要工具和靶目标,利用转基因的MSCs提高骨组织的修复效果也成为了研究热点。     

脂肪干细胞在骨软骨组织工程中的应用研究

种子细胞一直是骨软骨组织工程研究的焦点.近年来,脂肪干细胞由于具有多种优点而逐渐成为组织工程的种子细胞.本文就脂肪干细胞的概述、体外分化能力和表面标志、体内实验的研究进展作一综述.     

骨髓基质干细胞及其在骨组织工程中的应用研究进展

<正>随着骨组织工程研究的不断深入，其应用前景越来越广阔，而种子细胞的研究作为骨组织工程的一个重要方面也越来越受到重视。种子细胞的种类很多，主要有骨髓基质干细胞、成骨细胞、成纤维细胞、胚胎干细胞等，骨髓基质干细胞因其具有取材方便，对机体损伤小，体外培养增殖力强，易于向成骨细胞分化，且成骨性能稳定等特点而逐渐成为研究的热点。 1 概述 早在一个多世纪前Cohnheim就提出骨髓基质中存在有向非造血系统多向化的干细胞，以维持基质系统的代谢平衡。但这一设想直到20世纪六七     

骨组织工程技术及其在颌骨修复重建中的应用

由于先天畸形、外伤、肿瘤、炎症、牙周病所致的颌骨缺损和缺失是口腔颌面外科功能性重建的重要课题.传统的方法如骨移植、骨代用品和人工材料的应用以及牵引成骨都存在一定的局限性,包括供区的创伤、排异反应和疾病的传播等.90年代以来,组织工程学和骨组织工程学的发展为颌骨缺损和缺失的修复重建开创了一条新的途径.本文就这门学科的发展概况、应用于颌骨修复中的三个关键问题(组织工程的种子细胞、支架材料和血管化问题)以及在颌骨修复重建中的实验研究和临床前景作一概述.     

Maxillary sinus floor elevation using a tissue engineered bone complex with BMP-2 gene modified bMSCs and a novel porous ceramic scaffold in rabbits

Objectives

To study the effects of maxillary sinus floor elevation by a tissue engineered bone complex with bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) gene modified bone marrow stromal cells (bMSCs) and a novel porous ceramic scaffold (OsteoBone™) in rabbits.

Materials and methods

bMSCs derived from New Zealand rabbit bone marrow were cultured and transduced with adenovirus AdBMP-2 and with AdEGFP gene (without BMP-2 gene sequence) as a control, respectively, in vitro. These bMSCs were then combined with OsteoBone™ scaffold at a concentration of 2 × 10⁷ cells/ml and used to elevate the maxillary sinus floor in rabbits. Eight rabbits were randomly allocated into groups and sacrificed at weeks 2 and 4. For each time point, 8 maxillary sinus floor elevation surgeries were made bilaterally in 4 rabbits for the two groups (n = 4 per group): group A (AdBMP-2-bMSCs/material) and group B (AdEGFP-bMSCs/material). All samples were evaluated by histologic and histomorphometric analysis.

Results

The augmented maxillary sinus height was maintained for both groups over the entire experimental period, while new bone area increased over time for group A. At week 4 after operation, bone area in group A was significantly more than that in group B (P < 0.05), and was more obviously detected in the center of the elevated space. Under a confocal microscope, green fluorescence in newly formed bone was observed in the EGFP group, which suggests that those implanted bMSCs had contributed to the new bone formation.

Conclusion

bMSCs modified with AdBMP-2 gene can promote new bone formation in elevating the rabbit maxillary sinus. OsteoBone™ scaffold could be an ideal carrier for gene enhanced bone tissue engineering.     

鸵鸟骨转化多相钙磷陶瓷用于组织工程支架修复颅骨缺损实验研究

目的 观察鸵鸟骨转化多相钙磷陶瓷支架用于组织工程支架修复颅骨缺损的成骨性能.方法 来源于髂骨松质骨的自体骨髓基质细胞经含地塞米松、抗坏血酸、β-甘油磷酸钠的诱导液培养,直至培养皿底部形成一层膜性结构,用该膜性结构包绕多相钙磷陶瓷支架后将其植入兔颅骨缺损区.单纯支架材料植入和不植入材料作为对照.植入后4 w、8 w取材,通过X线片分析、大体和组织学观察评价其成骨性能.结果 支架/细胞复合物植入后4 w,在材料表面及孔隙内形成部分成熟骨和骨髓组织;植入后8w,更多的成熟骨形成,新形成的组织工程骨与颅骨融合.结论 支架/细胞复合物能够有效地修复颅骨缺损,鸵鸟骨转化多相钙磷陶瓷可能成为一种有发展前景的骨组织工程支架材料.     

基因工程与组织工程联合应用在牙周组织再生的研究进展

组织工程应用于牙周组织缺损修复为牙周病的治疗开辟了一条新路。基因治疗是一种崭新而具有广阔前景的方法,与传统的细胞因子导入治疗相比,它可在一定时期内使局部保持一定的生长因子浓度,更有利于骨缺损的修复。两者的联合运用在牙周治疗中有着强大发展潜力。     

组织工程化骨修复大鼠下颌骨缺损的实验研究

目的：探讨以陶瓷化骨为支架材料的组织工程化骨修复下颌骨缺损的效果和实用价值。方法：选用30只SD大鼠，手术获取大鼠一侧胫骨和股骨，冲洗骨髓腔得到骨髓，培养骨髓基质细胞并通过含诱导成分的诱导液将其诱导为成骨样细胞。将自体成骨样细胞种植在煅烧骨基质材料上，然后将该复合体移植到SD大鼠下颌骨的一侧全层骨缺损区，另一侧移植单纯基质材料作为对照。将30只SD大鼠分别于术后2、4、8周处死，标本行大体组织学检查，HE染色和mallory三色法染色检查。结果：术后2周实验侧缺损区可见骨小梁形成，标本行大体组织学检查，HE染色和mallory三色法染色检查。结果：术后2周实验侧缺损区可见骨小梁形成，而对照侧无明显骨修复，2、4、8周后实验侧新骨形成量逐渐增加，而对照侧只有一些纤维组织修复。HE染色和mallory三色法染色结果也表明实验侧有新骨形成且逐渐增多。结论：应用陶瓷化骨加体外诱导的成骨样细胞复合体移植可修复大鼠自体的下颌骨缺损，为组织工程化骨在口腔颌面外科和口腔修复科领域的临床应用奠定了基础。     

Non-viral-mediated gene therapy approaches for bone repair

OBJECTIVES: Bone repair strategies continue to be developed for alternatives to autografting, allogeneic implants of banked bone, and other bone substitutes. Efforts have included the delivery of potent growth and/or differentiation factors and the use of gene therapy. For bone regeneration, gene therapy is the delivery, uptake and expression of DNA that has been localized to a wound bed. The objective of the current study is to investigate methods to enhance non-viral-mediated means of gene uptake and expression for use in bone regeneration. METHODS: Several types of DNA-polymer complexes, either applied directly to baby hamster kidney (BHK) cells, or released from a porous, resorbable gene-activated matrix (GAM), were evaluated in vitro for their ability to transfect cells with a circular plasmid DNA construct expressing green fluorescent protein. Complexes included conjugates containing a lipophilic reagent, liposomes, poly-ethyl-oxazoline, and poly-ethyleneimine (PEI). Data were subjected to analysis of variance and Fisher's protected least significant difference for multiple comparisons with significance established at p < 0.05. RESULTS: Transfection efficiencies of the liposome and PEI complexes improved in vitro when released from resorbable GAMs. The lipophilic reagent FuGene 6 demonstrated abundant uptake and expression in the initial 1- and 2-day evaluation periods. In contrast, the DNA-liposome and PEI GAM complexes demonstrated a sustained release, uptake and expression by the BHK cells at the 2-, 4-, and 7-day, and 4- and 7-day evaluation intervals, respectively. CONCLUSION: GAM technology appears to improve the functional stability and release duration of incorporated DNA-polymer complexes in the present in vitro studies. The ongoing objective of our research is to develop a localized treatment to improve the uptake and expression of plasmid DNA by non-viral-mediated gene therapy.     

hBMP-2基因修饰的组织工程化骨修复兔下颌骨正中缝的实验研究

目的:评价腺病毒介导的人骨形成蛋白-2(Ad-hBMP-2)基因转染的组织工程化人工骨对兔下颌骨正中缝的修复效果。方法:健康成年新西兰大白兔45只,随机分为5组,去除下颌骨正中缝的软组织,分别植入如下人工骨:Ⅰ组,Ad-hBMP-2转染的成骨细胞复合倍骼生(Bioglass)(10只);Ⅱ组,腺病毒介导的增强型绿色荧光蛋白(Ad-EGFP)基因转染的成骨细胞复合倍骼生(10只);Ⅲ组,未转染的成骨细胞复合倍骼生(10只);Ⅳ组,单纯倍骼生(10只);Ⅴ组,空白对照(5只)。于术后第2、4、8、12周末行大体观察、X线检查、组织学检查、新生骨量分析和生物力学测定。应用单因素方差分析和多样本均数两两比较的q(Newman-Keuls)检验对实验结果进行统计学分析。结果:大体观察见,4周时,Ⅰ组的兔下颌骨正中缝被新生骨组织代替,表面有皮质骨生成。X线检查,第4、8周,Ⅰ组的下颌骨正中缝内有明显骨痂形成。新生骨量分析显示,与其他组相比,Ⅰ组的新生骨量最多(P<0.01)。Ⅰ组移植骨的最大抗弯曲负荷、弯曲刚度值显著大于其他各组(P<0.01)。结论:hBMP-2基因修饰的组织工程化人工骨可以较好地修复兔下颌骨正中缝,有可能用于牙槽突裂的骨性修复。     

转染人骨形成蛋白-7基因对骨髓基质细胞体外生物学活性的影响

目的：观察hBMP-7基因转染对Beagle犬骨髓基质细胞（BMSC）生物学特性的影响。方法：利用脂质体介导法将hBMP-7基因转染Beagle犬BMSC，观察细胞形态及生长情况，检测碱性磷酸酶、骨钙素及钙化结节等成骨细胞表型。结果：目的基因转染后细胞形态略有变化，增殖能力无明显改变，凋亡率无明显变化，碱性磷酸酶活性明显增高，骨钙素表达增强，钙化结节增大。结论：hBMP-7基因转染可以加速BMSC向成骨细胞表型转化。hBMP-7基因转染的BMSC有望成为牙周组织工程理想的种子细胞。     

组织工程骨修复颅骨极限缺损种子细胞归宿的探讨

目的：检测纳米羟基磷灰石复合胶原／聚乳酸材料（nHAC／PLA,nano-hydroxyapatite／collagen／Polyacticacid）与骨髓基质细胞（BMSCs,bone marrow stroma cells）在体外复合构建的组织工程骨修复兔颅骨极限缺损的能力,并探讨种子细胞的归宿。方法：将圆盘状nHAC／PLA与BrdU标记的自体BMSCs复合后,植入新西兰大白兔颅骨直径1．5cm全层缺损中。设自体髂骨组、空白对照组及nHAC／PLA组,术后8w、16w通过X线片、HE染色、Masson’s三色法染色、荧光组织学和免疫组织化学染色,观察比较颅骨缺损的修复情况及种子细胞的归宿。结果：nHAC／PLA＋自体BMSCs组修复颅骨缺损的能力强,与自体髂骨组类似,nHAC／PLA组材料修复骨缺损的能力较弱,但强于空白对照组,组织工程骨的成骨细胞由植入的种子细胞演化而来。结论：nHAC／PLA复合自体BMSCs具有良好的修复骨缺损能力。     

基于细胞膜片构建无外支架组织工程骨的实验研究

目的：探讨利用骨髓基质细胞膜片构建较大体积的无外支架组织工程骨的可行性。方法：将兔骨髓基质细胞高密度接种于普通培养皿,在成骨诱导条件下连续培养2周,用细胞刮沿培养皿底刮取,获得骨髓基质细胞膜片。然后将细胞膜片折叠成长方形多层膜片复合物,并由一端卷起,形成具有一定体积的圆柱状细胞多聚体。静置孵育2h后,将体外构建物移植到裸鼠背部皮下。在非成骨诱导条件下获得的细胞膜片为对照组。术后4周、8周分别取材,进行大体观察、三维CT扫描、组织学检查、生物力学评价。采用SPSS13.0统计软件对数据进行随机设计的两组间均数t检验。结果：通过此方法获得的骨髓基质细胞膜片具有成骨分化特征。植入体内后形成的硬质组织保持着较好外形,三维CT表现为异位矿化物,8周时的新生物密度与裸鼠椎体相似,组织学检查证实为骨组织,生物力学测试具有较高的抗压强度。结论：骨髓基质细胞膜片在体内具有良好的成骨能力,可用于构建较大体积的组织工程骨,无需外支架。本研究为骨组织工程构建提供了全新的方法。     

骨髓基质干细胞片层的制备及其在组织工程骨中应用的初步研究

目的：探讨骨髓基质干细胞（bone marrow stromal cells,BMSCs）片层（cell sheet）的制备方法,并观察其在实验犬体内构建组织工程骨时的成骨作用。方法：密度梯度离心法获取实验犬骨髓基质干细胞,经成骨诱导培养后,利用温度感应性培养皿（temperature-responsive culture dish）制备细胞片层后在体外包裹犬同种异体脱钙骨基质（demineralized bone matrix,DBM）,相差显微镜和扫描电镜观察细胞及片层形态;将复合体植入实验犬背阔肌筋膜下,组织学方法观察术后组织工程骨的骨形成情况。结果：细胞片层成功制备,并与支架材料复合良好,术后16周组织学显示形成类似板层骨的致密骨组织。结论：利用温度反应性培养皿可成功制备BMSC细胞片层,细胞片层包裹支架材料后在实验动物体内可形成具有类似板层骨结构的组织工程骨。