成骨细胞与血管内皮细胞联合培养复合肌瓣预构血管化骨的初步研究

目的:将兔成骨细胞(ROB)与血管内皮细胞(RVEC)联合培养复合肌瓣预构血管化骨。方法:将传代后的两种细胞冻存、复苏。制作体积为2.5 cm×1 cm×1 cm外消旋聚乳酸(PDLLA)支架并用Ⅰ型胶原包埋,收集复苏传代细胞,9只实验兔分3组,A组左侧背阔肌植入ROB与RVEC比例为2∶1细胞支架复合体,右侧植入ROB/PDLLA;B组左侧为ROB RVEC/PDLLA、右侧为PDLLA;C组左侧为ROB/PDLLA、右侧PDLLA。2周、4周、8周观察体内成骨与血管化情况。结果:在体内预构血管化骨的实验中,两种细胞培养复合支架组在体内成骨能力及血管化程度均高于单纯成骨细胞复合支架组,而单纯支架组未见有骨形成。结论:将两种细胞复合支架后与背阔肌皮瓣联合应用可预构血管化骨瓣,且成骨能力与血管化程度均很理想。     

复合血管内皮细胞组织工程骨修复兔下颌骨缺损的研究

目的探讨血管内皮细胞构建的组织工程骨修复兔下颌骨缺损。方法实验分为三组,A组：兔成骨细胞（rabbit osteoblast,ROB）和血管内皮细胞（rabbit vascular endothelial cell,RVEC）复合外消旋聚乳酸（poly-DL-lacide,PDLLA）;B组：单纯成骨细胞复合PDLLA,C组：单纯PDLLA。分别修复兔下颌骨缺损,手术后4周、8周通过形态学、X线观察骨缺损修复及血管化情况。结果A组骨组织形成与血管化程度均高于B组,在材料中心区可见有血管形成,越靠近血管成骨越多。X线观察,A组：骨缺损区阴影面积明显减小,材料植入区可见骨组织影像;B组：缺损面积减小,骨组织影像增加,中心区影像低于周围区域。C组：缺损区未见骨组织影像,周围可见骨痂形成。结论复合血管内皮细胞和成骨细胞的细胞支架复合体无论在成骨还是血管化方面均好于单纯成骨细胞复合支架植入组。     

成骨细胞与血管内皮细胞复合PDLLA的体外实验研究

目的：探讨兔成骨细胞与血管内皮细胞体外复合外消旋聚乳酸（PDLLA）的可能性,为血管化组织工程骨构建打下实验基础.方法：制备PDLLA浸提液培养血管内皮细胞,MTT法检测细胞活性.将制备好的PDLLA预湿、Ⅰ型胶原包埋;体外培养兔成骨细胞及血管内皮细胞后,与PDLLA复合10 d,扫描电子显微镜观察其在支架上的生长情况.结果：PDLLA浸提液对血管内皮细胞无毒性,成骨细胞与血管内皮细胞在支架上成片状分布,可见细胞外基质分泌.结论：两种细胞在经Ⅰ型胶原包埋的PDLLA上生长状态良好,可用于血管化组织工程骨的构建.     

负压与BMSCs膜片促进细胞定植和体内成骨的探讨

目的:研究经过负压处理的TCP支架材料与细胞复合后的体内成骨能力。方法:将TCP支架材料负压处理,和骨髓基质细胞(BMSCs)细胞共培养一段时间后,成骨诱导2周,电镜下观察支架材料和细胞复合情况。再将该复合物与BMSCS细胞膜片复合,植入到裸鼠皮下,8周后作组织切片,HE染色和Masson染色,观察其体内成骨能力。结果:负压(有细胞)+膜片组异位移植8周后,内部可见大量胶原纤维和成骨纤维,在团块样组织内部可见大量成骨细胞,并有血管形成。对照组仅有个别细胞密集区,胶原纤维和成骨纤维较少。空白组未见类似情况。结论:经过负压+骨髓基质细胞膜片处理的TCP支架材料,在体内有成骨潜能。     

消旋聚乳酸复合rhBMP-2/hTGF-β1诱导小鼠成骨及其机制的研究

目的:评价消旋聚乳酸(PDLLA)载体材料复合重组rhBMP-2和hTGF-β1诱导小鼠体内异位成骨的能力,初步探讨其作用机制。方法:建立诱导RCI小鼠股部肌内异位成骨的18只动物模型,实验组(各6只)分别植入PDLLA/rhBMP-2/hTGF-β1和PDLLA/rhBMP-2复合材料,对照组(6只)植入PDLLA材料。采用图像处理技术、组织病理学和RT-PCR等分子生物学方法,对消旋聚乳酸载体材料复合2种细胞因子诱导小鼠体内异位成骨能力进行评价;并对其诱导异位成骨过程中,II型胶原蛋白、骨桥蛋白和骨钙蛋白等骨基质蛋白基因表达进行检测。结果:PDLLA/rhBMP-2/hTGF-β1和PDLLA/rhBMP-2组复合材料均具有明显的诱导小鼠肌内异位成骨能力,而单纯PDLLA载体材料无诱导异位成骨能力,表现为小鼠股部复合材料植入区的相对密度指数存在显著性差异。II胶原、骨桥蛋白和骨钙蛋白及其基因在2种细胞因子复合材料植入组中均有较高表达,而在单纯PDLLA组则无表达。结论:PDLLA复合rhBMP-2/hTGF-β1具有诱导异位成骨作用,软骨内成骨是其诱导小鼠体内异位成骨的主要方式。     

骨多肽生长素、珊瑚骨、地榆诱导鼠额面骨再生的研究

目的评价骨多肽生长素(BAP)应用于小白鼠额面骨缺损区诱导骨再生修复的效果。方法昆明小白鼠63只随机分为3组,实验组植入骨多肽生长素复合珊瑚骨,对照A组植入珊瑚骨,对照B组植入珊瑚骨复合地榆。观察骨组织形态变化和新生骨结构,计量每视野新生成骨细胞健康数;在透射电镜下观察再生骨的超微结构变化。结果术后7 d,骨缺损区周围有破骨细胞、间充质细胞和大量炎性细胞浸润,骨变性坏死。术后28 d,实验组可见成纤维细胞、毛细血管生长活跃,可见骨样组织和大量骨组织;对照A组可见骨缺损区周围有间充质细胞和成骨细胞;对照B组可见成纤维细胞、毛细血管生长活跃,骨缺损区周围有成骨细胞。术后90 d,实验组可见新生骨组织范围扩大,钙化程度加强,几乎接近正常骨质结构;对照A组、B组皆可见骨缺损边缘有较多新骨沉积。计量3组新生成骨细胞数,运用单因素方差分析及两两比较,实验组与各对照组差异有显著性。结论应用骨多肽生长素复合载体材料珊瑚骨可促进骨缺损的修复。     

脐带间充质干细胞复合β-磷酸三钙生物陶瓷体内外成骨能力的初步研究

目的:观察人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUCMSCs)和支架材料β-磷酸三钙(β-TCP)生物陶瓷复合的体内外成骨情况。方法:在体外构建hUCMSCs和β-TCP的复合物,将细胞以3×105/mL的浓度接种到支架材料上进行复合体构建,并进行电镜观察、特异性免疫荧光染色、MTT、ALP检测。将复合物植入裸鼠体内,进行成骨能力研究。实验分为3组,即植入单纯β-TCP支架组、植入体外成骨诱导2周的hUCMSCs和β-TCP复合物组、单纯植入体外成骨诱导2周的hUCMSCs组。植入后2个月取出标本,进行大体观察、X线片观察和组织学观察。采用SPSS16.0软件包对实验数据进行重复测量随机区组设计的方差分析。结果:hUCMSCs植入支架4h后,即可见细胞在支架上附着,1周后可见细胞在支架中大量增殖,β-TCP具有一定的骨诱导性。复合物植入裸鼠内2个月,hUCMSCs和β-TCP复合组X线密度最高。HE染色显示,2个月后,hUCMSCs和β-TCP复合组见不规则新骨和血管形成,单纯β-TCP组未见明显新骨和血管形成。Masson染色显示,2个月后,hUCMSCs和β-TCP复合组见大量胶原形成,单纯β-TCP组未见明显胶原形成。VG染色显示,2个月后,hUCMSCs和β-TCP复合组孔隙中有大量类骨质及少量骨陷窝形成,单纯β-TCP组未见类骨质形成。结论:hUCMSCs和β-TCP具有良好的生物相容性,两者构建的复合物在植入裸鼠体内2个月时可见新骨及血管化形成。     

外消旋聚乳酸对血管内皮细胞活性的影响

目的通过观察外消旋聚乳酸对血管内皮细胞活性的影响,以确定其是否可作为组织工程的细胞支架材料.方法MTT法检测支架材料(PDLLA)浸提液对血管内皮细胞活性的影响,扫描电镜观察血管内皮细胞在支架材料上生长状况.结果在支架对细胞毒性检测中,MTT法显示支架浸提液与正常培养基对细胞活性的影响没有区别,细胞在支架上生长良好,支架材料毒性分级为0～1级.结论PDLLA无细胞毒性作用,可以作为组织工程骨构建的支架     

骨髓基质成骨细胞-松质骨基质复合人工骨皮下移植成骨作用的实验研究

目的：观察骨髓基质成骨细胞－松质骨基质复合人工骨皮下移植的成骨作用，探索骨髓基质成骨细胞和松质骨基质分别作为骨组织工程种子细胞和支架材料的可行性。方法：成年新西兰兔骨髓细胞体外培养，诱导后，经混匀，接种，固化，形成骨髓基质成髓细胞－藻酸盐－松质骨基质复合人工骨，并植回取材兔背部皮下，对照组分别植入藻酸盐－松质骨基质复合物和松质骨基质，植入4，8周取材，行X线摄片，组织学检查和组织学定量分析，观察骨形成情况，结果：骨髓基质成骨细胞－藻酸盐－松质骨基质复合人工骨皮下成骨效果明显优于藻酸盐－松质骨基质复合物组和松质骨基质组，复合人工骨标本兼有膜内成骨和软成骨，以膜内成骨为主，对照组仅见不得软骨成骨，结论：采用组织工程方法形成的复合人工骨皮下成骨作用明显，骨髓基质成细胞和松质骨基质可以分别作为种子细胞和支架材料而用于组织工程骨的构建。     

人髁突骨髓间充质干细胞体内成骨的实验研究

目的 探讨人髁突来源骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells,BMSC)体内分化成骨的能力,为构建组织工程髁突提供种子细胞.方法取切除的人髁突冲洗收集骨髓细胞,采用密度梯度离心和贴壁培养法进行培养和纯化BMSC,取第3或4代BMSC进行成骨细胞和成软骨细胞诱导分化后接种于珊瑚骨支架表面,扫描电镜观察细胞在支架表面的黏附和增殖状况.将成骨或成软骨细胞-珊瑚骨支架植入裸鼠背部皮下,6和9周后观察体内成骨和成软骨情况.结果 培养3～7d后扫描电镜显示细胞黏附于珊瑚骨支架表面,呈多层生长,并跨越微孔连成网状或片状;植入裸鼠体内9周,髁突形珊瑚骨支架均基本维持最初的形态,可见散在或片状的新生骨形成,新生软骨呈岛状分布.结论从人髁突骨髓中分离出的BMSC具有体内形成新骨和软骨组织的能力,可作为构建组织工程髁突的种子细胞.     

新型骨组织工程支架复合BMP-2体内异位成骨的研究

目的 评价新型骨组织工程支架聚消旋乳酸与聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸共混物复合rhBMP-2作为组织因子载体的体内异位成骨的能力.方法 在12只成年新西兰兔背部两侧骶棘肌内各制作互不相通的2个肌袋.然后将复合rhBMP-2的材料植入一侧肌袋为实验组,未复合rhBMP-2的材料作为对照组植入另一侧肌袋.术后2、 4、 8周取材行大体标本观察、组织学观察,观察体内异位成骨情况.结果 植入体内8周,实验组见成熟骨组织形成,对照组无骨组织形成.结论 新型骨组织工程支架复合rhBMP-2后植入动物体内有较强的异位成骨能力,是BMP的良好载体.     

聚D,L乳酸螺钉复合骨形成蛋白行骨折内固定的实验研究

目的　观察聚D,L乳酸螺钉复合骨形成蛋白(rhBMP-2)植入骨组织后对钉道骨缺损及周围骨折愈合的作用。方法　采用自身对照研究,将聚D,L乳酸与rhBMP-2复合后附着于聚D,L乳酸螺钉凹槽内,植入固定4 只犬的下颌颏部骨折,并与聚D,L乳酸螺钉对照。术后4、8、12、16周取标本行X线和组织学观察。结果　实验侧复合螺钉钉道骨缺损及周围骨折处的成骨程度明显比对照侧强;骨折断端固定愈合良好。结论　聚D,L乳酸复合 rhBMP-2螺钉对钉道骨缺损及周围骨折愈合具有明显促进作用,对骨折愈合能起到良好的固定作用。     

磷酸钙钠/β-磷酸三钙陶瓷支架接种骨髓基质细胞成骨性能的研究

目的：观察磷酸钙钠／β-磷酸三钙(NaCaPO2/β-TCP)支架接种骨髓基质细胞后植入裸鼠皮下的成骨性能。方法：通过理化方法,将煅烧牛松质骨转化为NaCaPO2/β-TCP双相钙磷陶瓷。获取兔髂骨松质骨骨髓基质细胞,体外分离、扩增、诱导后,接种于NaCaPO2/β-TCP支架。将支架／细胞复合物植入裸鼠背部皮下,NaCaPO2/β-TCP陶瓷单纯植入作为对照。植入后4、8周取材,通过大体、组织学观察,评价成骨活性。结果：支架／细胞复合物植入后4周,材料表面见相对较成熟的骨组织,内部主要为软骨;植入后8周,大量骨小梁形成。可见骨髓腔、骨髓细胞及脂肪细胞,在支架材料和骨组织的邻接区域见成骨细胞及破骨细胞。可见软骨内成骨方式。结论：NaCaPO2/β-TCP支架接种骨髓基质细胞后显示良好的成骨活性,能够促进未成熟骨矿化,可以作为骨组织工程支架材料。     

Bone regeneration of critical calvarial defect in goat model by PLGA/TCP/rhBMP-2 scaffolds prepared by low-temperature rapid-prototyping technology

Active artificial bone composed of poly lactide-co-glycolide (PLGA)/ tricalcium phosphate (TCP) was prefabricated using low-temperature rapid-prototyping technology so that the process of osteogenesis could be observed in it. PLGA and TCP were the primary materials, they were molded at low temperature, then recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) was added to form an active artificial bone. Goats with standard cranial defects were randomly divided into experimental (implants with rhBMP-2 added) and control (implants without rhBMP-2) groups, and osteogenesis was observed and evaluated by imaging and biomechanical and histological examinations. The PLGA-TCP artificial bone scaffold (90% porosity) had large and small pores of approximately 360microm and 3-5microm diameter. Preliminary and complete repair of the cranial defect in the goats occurred 12 and 24 weeks after surgery, respectively. The three-point bending strength of the repaired defects attained that of the normal cranium. In conclusion, low-temperature rapid-prototyping technology can preserve the biological activity of this scaffold material. The scaffold has a good three-dimensional structure and it becomes an active artificial bone after loading with rhBMP-2 with a modest degradation rate and excellent osteogenesis in the goat.     

新型骨组织工程支架材料生物相容性的体内研究

目的通过比较2种新型骨组织工程支架材料即聚消旋乳酸/聚乳酸－聚乙二醇－聚乳酸/磷酸三钙（A）、聚消旋乳酸/聚乳酸－聚乙二醇－聚乳酸（B）与对照组聚消旋乳酸（C）修复兔下颌骨缺损的效果,探讨新型可吸收性生物支架材料体内埋植的生物相容性。方法24只成年新西兰大白兔按取材时间随机分为4组。双侧下颌骨下缘形成15 mm×6 mm全层骨质缺损, 每一缺损作为一个实验单位。每组内按完全随机化设计植入实验材料和对照材料。术后2、4、8、12周取材行大体标本、X线、组织学观察及计算机图像分析。结果复合支架材料A、B与聚消旋乳酸相比,复合支架B生物相容性好,同期成骨量最大;复合支架A出现明显的异物肉芽肿反应。结论新型复合支架材料B生物相容性好,效果优于聚消旋乳酸,有可能成为一种较理想的支架材料。复合支架A不适宜作为骨组织工程生物支架材料。     

RhBMP-2与D、L-乳酸复合物修复兔下颌骨缺损的实验研究

目的:将聚D、L鄄乳酸(PDLLA)为载体的RhBMP(骨形成蛋白)鄄2缓释系统用于下颌骨缺损的修复,评价其降解缓释特性和诱导成骨作用。方法:低温下制备RhBMP鄄2缓释系统,并将其用于兔下颌骨缺损动物模型的骨缺损修复,设单纯载体材料置入和空白对照组。分别于第2、4、8、12及24周处死动物,取下标本作大体观察、X线片、常规组织学检查和四环素双标记硬组织切片观察,采用Freemax图象分析处理软件计算骨矿化沉积速度。结果:早期在植入物周围组织均存在非特异性炎症反应;4周时炎症反应已明显减轻。4、8、12周时试验组的骨矿化沉积速度分别为1.88、1.4、1.2μm/d,明显优于单纯载体组(P<0.05),但是PDLLA组也存在一定的成骨活性。结论:经物理方法复合的BMP/PDLLA植入物具有良好的生物相容性和诱导成骨能力,其修复颌骨缺损具有较好的效果和临床应用前景。     

骨生物衍生材料复合人骨髓间充质干细胞异位成骨的实验研究

目的 探讨骨髓间充质干细胞（MSCs）复合骨生物衍生材料异位成骨的可行性和成骨能力。方法 将人骨生物衍生材料脱蛋白骨和脱钙骨在体外与人骨髓MSCs复合培养后,植入裸鼠背部左侧皮下。右侧皮下植入单纯生物衍生材料作为对照。于术后2,4,10周各时间点处死动物行大体标本、组织学观察,碱性磷酸酶（ALP）活性检测,比较其成骨能力。结果 两种材料脱蛋白骨和脱钙骨均有异位成骨能力,随着植入时间的延长,新骨形成量逐渐增多,表现为软骨化成骨;对照组无成骨现象。ALP活性检测结果显示实验组随着时间的延长,ALP活性显著升高（P<0.05）,而在相同各时间点比较,脱蛋白骨的ALP活性明显高于脱钙骨（P<0.05）。结论 人骨生物衍生材料脱蛋白骨及脱钙骨和人骨髓MSCs可作为理想的支架材料和种子细胞应用于骨组织工程;且作为支架材料脱蛋白骨优于脱钙骨。     

Tissue engineering of a periodontal ligament-alveolar bone graft construct

PURPOSE: This paper reports on a 2-phase study of a novel membrane-scaffold graft construct, its ability to support periodontal ligament fibroblast (PDLF) and alveolar osteoblast (AO) growth in vitro, and its use for tissue engineering a PDL-AO interface in vivo. MATERIALS AND METHODS: Human PDLFs were seeded onto perforated poly(epsilon-caprolactone) membranes (n=30) at 78,000 cells/cm2; human AOs were seeded on poly(epsilon-caprolactone) scaffolds (n=30) with fibrin glue at 625,000 cells/cm3. Cell attachment, morphology, viability, and metabolic activity were monitored for 3 weeks in vitro. Subsequently, cell-seeded membrane-scaffold constructs (experimental group, n=9) and nonseeded constructs (control group, n=4) assembled with fibrin glue were implanted subcutaneously into 7 athymic mice for 4 weeks. RESULTS: PDLFs formed confluent layers on membranes, whereas AOs produced mineralized matrices within scaffolds upon osteoinduction in vitro. Well-vascularized tissue formation was observed after implantation. Integration at the membrane-scaffold interface was enhanced in the experimental group. Type I collagen, type III collagen, fibronectin, and vitronectin were found adjacent to membranes and within constructs. Bone sialoprotein expression and bone formation were undetectable. DISCUSSION: Membrane perforation and scaffold porosity facilitated tissue integration and vascularization at the construct-recipient site. However, the interaction between PDLF and AO could have interfered with osteogenesis at the interface of soft and mineralizing tissues. CONCLUSIONS: Both matrices supported PDLF and AO attachment and proliferation in vitro. The membrane-scaffold construct facilitated tissue growth and vascularization while providing strength and form in vivo.     

新型多孔HA/PDLLA支架体外细胞相容性的实验研究

目的:研究新型多孔羟基磷灰石/聚乳酸(HA/PDLLA)支架材料的体外细胞相容性。方法:贴壁法培养兔骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs),经体外矿化诱导培养、扩增后,与实验组 A(含2%HA 的 HA/PDLLA)、实验组 B(含4%HA 的 HA/PDLLA)及对照组(PDLLA)分别进行体外复合培养;并通过定性及定量检测细胞在材料表面的粘附能力、增殖活力,验证细胞材料复合体的成骨活性,比较分析各组支架材料之间的差异。结果:兔 BMSCs在三组支架材料的表面均能生长,经体外诱导后在支架材料的表面形成钙结节,实验组 A 与 B 细胞的粘附及增殖能力均强于对照组(P<0.05)。结论:兔 BMSCs 与新型多孔 HA/PDLLA 支架材料有良好的细胞相容性。