丝素蛋白/羟基磷灰石材料复合骨髓间充质干细胞构建组织工程化软骨

背景:随着组织工程的兴起,软骨损伤的修复可能性显著地提高,但单一的支架材料均不能符合理想支架,有一定的局限性.目的:观察骨髓间充质干细胞复合丝素蛋白/羟基磷灰石构建组织工程化软骨的可行性.方法:体外分离培养骨髓间充质干细胞,并定向诱导成软骨细胞,与丝素蛋白/羟基磷灰石复合培养,构建膝关节胫骨平台全层关节软骨缺损.54只大白兔单侧膝关节全层软骨缺损模型后随机抽签法分为3组,复合组植入细胞-丝素蛋白/羟基磷灰石复合物;材料组植入单纯丝素蛋白/羟基磷灰石,对照组不行任何植入.植入后8,12周CT检查及组织学检查观察软骨缺损修复情况.结果与结论:植入后8周,复合组关节面不平整,关节间隙增大,形成新生类软骨细胞,基质丰富.材料组关节面塌陷,软骨细胞少量增殖.植入后12周,复合组关节面平整,关节间隙如常.大量软骨细胞出现,与周边软骨色泽一样,支架材料完全降解.材料组关节面不平整,软骨细胞不完全充填,支架材料部分降解.对照组未见修复.提示用骨髓间充质干细胞复合丝素蛋白/羟基磷灰石可形成透明软骨修复动物膝关节全层软骨缺损,显示了丝素蛋白/羟基磷灰石材料作为关节软骨组织工程支架材料的良好生物相容性.     

多孔丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞修复兔关节软骨及软骨下骨缺损

背景：丝素蛋白/羟基磷灰石是细胞立体培养的良好支架,是临床常用的骨缺损修复材料,具有良好的生物相容性。脂肪干细胞具有向骨及软骨细胞分化的潜能,适合骨软骨缺损修复。目的：观察转化生长因子β1和胰岛素样生长因子1联合成软骨诱导脂肪干细胞与丝素蛋白/羟基磷灰石复合后修复兔关节软骨及软骨下骨缺损的效果。方法：取新西兰大白兔56只,2只用于传代培养脂肪间充质干细胞,以3×109L-1浓度接种到丝素蛋白/羟基磷灰石。其余54只新西兰大白兔,在股骨髁间制备软骨缺损模型,随机分为细胞复合材料组、单纯材料组和空白对照组,细胞复合材料组植入复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石;单纯材料组植入丝素蛋白/羟基磷灰石;空白对照组不作任何植入。从大体、影像学、组织学观察比较缺损的修复情况。结果与结论：12周时大体观察、CT、磁共振和组织学检查细胞材料复合组软骨及软骨下骨缺损区完全被软骨组织修复,修复组织与周围软骨色泽相近,支架材料基本吸收,未见明显退变和白细胞浸润,所有标本均未见丝素蛋白残留。单纯材料组缺损区缩小、部分修复,且呈纤维软骨样修复。空白对照组缺损无明显修复。提示复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石修复兔关节软骨及软骨下骨缺损能力优于单纯丝素蛋白/羟基磷灰石材料。丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞可形成透明软骨修复动物膝关节全层软骨缺损,重建关节的解剖结构和功能,可作为新型骨软骨组织工程支架。     

多孔丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞修复兔关节软骨及软骨下骨缺损

背景:丝素蛋白/羟基磷灰石是细胞立体培养的良好支架,是临床常用的骨缺损修复材料,具有良好的生物相容性.脂肪干细胞具有向骨及软骨细胞分化的潜能,适合骨软骨缺损修复.目的:观察转化生长因子β1和胰岛素样生长因子1联合成软骨诱导脂肪干细胞与丝素蛋白/羟基磷灰石复合后修复兔关节软骨及软骨下骨缺损的效果.方法:取新西兰大白兔56只,2只用于传代培养脂肪间充质干细胞,以3×109 L-1浓度接种到丝素蛋白/羟基磷灰石.其余54只新西兰大白兔,在股骨髁间制备软骨缺损模型,随机分为细胞复合材料组、单纯材料组和空白对照组,细胞复合材料组植入复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石;单纯材料组植入丝素蛋白/羟基磷灰石;空白对照组不作任何植入.从大体、影像学、组织学观察比较缺损的修复情况.结果与结论:12周时大体观察、CT、磁共振和组织学检查细胞材料复合组软骨及软骨下骨缺损区完全被软骨组织修复,修复组织与周围软骨色泽相近,支架材料基本吸收,未见明显退变和白细胞浸润,所有标本均未见丝素蛋白残留.单纯材料组缺损区缩小、部分修复,且呈纤维软骨样修复.空白对照组缺损无明显修复.提示复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石修复兔关节软骨及软骨下骨缺损能力优于单纯丝素蛋白/羟基磷灰石材料.丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞可形成透明软骨修复动物膝关节全层软骨缺损,重建关节的解剖结构和功能,可作为新型骨软骨组织工程支架.     

多孔型丝素蛋白/羟基磷灰石复合骨髓间充质干细胞修复兔半月板无血运区软骨损伤

背景:随着组织工程的兴起,半月板无血运区损伤的修复可能性显著地提高,但单一的支架材料均不能符合理想支架的要求,有一定的局限性。目的:观察丝素蛋白/羟基磷灰石复合骨髓间充质干细胞修复兔半月板无血运区软骨损伤的效果。方法:体外分离培养兔骨髓间充质干细胞,并定向诱导成纤维软骨细胞,与丝素蛋白/羟基磷灰石复合培养。42只构建半月板无血运区软骨损伤模型成功的大白兔随机抽签法均分为3组,复合材料组植入骨髓间充质干细胞-丝素蛋白/羟基磷灰石复合物;单纯材料组植入丝素蛋白/羟基磷灰石;对照组不行任何干预。结果与结论:复合材料组大体观察损伤被修复组织填充,8~12周效果逐渐改善,与正常半月板组织相似,优于其他两组;组织学检查显示8周时出现软骨囊和排列紊乱的胶原纤维,12周时完全修复了半月板损伤区,表现为纤维软骨样组织愈合;单纯材料组部分修复了半月板损伤区,呈瘢痕愈合,对照组未见软骨修复。MRI检查显示复合材料组修复效果较好;说明丝素蛋白/羟基磷灰石复合骨髓间充质干细胞可有效地修复半月板无血运区缺损。丝素蛋白/羟基磷灰石材料作为半月板软骨组织工程支架材料的良好生物相容性。     

丝素蛋白支架材料复合骨髓间充质干细胞构建组织工程化软骨

背景：一些研究已证明丝素蛋白是细胞立体培养的良好支架。目的：拟观察丝素蛋白作为支架材料复合骨髓间充质干细胞修复关节软骨缺损的可行性。设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2006-08/2007-11在江苏省血吸寄生虫病防治研究所完成。材料：新西兰大白兔27只,雌雄不拘,体质量1.5~2.0kg,制备关节全层软骨缺损模型;丝素蛋白材料由苏州大学材料学院李明忠教授提供。方法：分离培养并定向诱导兔骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞,与丝素蛋白膜材料复合培养,建立兔膝关节股骨髁间软骨缺损。27只大白兔随机抽签法分为3组,每组9只。复合组植入细胞/丝素蛋白材料复合物;丝素蛋白组植入单纯丝素蛋白材料,空白组不行任何植入。主要观察指标：扫描电镜观察细胞在材料上的生长情况;4,8,12周时取材观察软骨缺损修复情况。结果：骨髓间充质干细胞诱导后在材料上生长良好。骨髓间充质干细胞与丝素蛋白复合8周后,在兔膝关节内即形成软骨样细胞,且细胞外基质非常丰富,12周后与周围软骨色泽相近,表面光整,支架材料基本吸收,未见明显退变和淋巴细胞或白细胞浸润,所有标本均未见丝素蛋白残留。丝素蛋白组呈纤维软骨样修复,空白组基本没有修复。结论：用丝素蛋白复合骨髓间充质干细胞可形成透明软骨修复动物膝关节全层软骨缺损,显示了丝素蛋白材料作为关节软骨组织工程支架材料的良好生物相容性。     

多孔型丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞修复兔股骨骨缺损

背景:从蚕丝中提取的丝素蛋白具有良好的细胞相容性,且可生物降解,用于修饰生物材料能提高细胞在材料表面的黏附和生长能力.目的:探讨丝素蛋白,羟基磷灰石材料复合脂肪间充质干细胞修复包含性骨缺损的作用.方法:取2月龄新西兰大白兔附睾处脂肪组织,经胰酶消化传代培养脂肪间充质干细胞,取第3代兔脂肪问充质干细胞以1 ×10~(10)L~(-1)浓度接种于丝素蛋白/羟基磷灰支架材料上,培养3h后加入含有1 μmol/L地塞米松、50 pmol/L维生素C、10 mmol/Lβ-甘油磷酸钠的DMEM培养液进行成骨诱导.新西兰大白兔36只,在兔股骨远端制备直径4.5 mm、深10mm的松质骨缺损.细胞复合材料组植入复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白,羟基磷灰石;单纯材料组植入丝素蛋白,羟基磷灰石;空白对照组不作任何植入.结果与结论:12周时大体观察细胞复合材料组骨缺损区完全被骨组织修复,单纯材料组骨缺损区缩小、部分修复,空白对照组骨缺损无修复.12周时X射线、组织学检查显示细胞复合材料组完全修复了骨缺损区,材料组部分修复了骨缺损区,细胞复合材料组的新生骨小梁多于单纯材料组(P<0.05),空白对照组未见骨修复.结果说明复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白,羟基磷灰石修复兔股骨包含性骨缺损能力优于单纯丝素蛋白,羟基磷灰石材料.     

丝素蛋白/羟基磷灰石材料复合人胎盘间充质干细胞修复桡骨节段性骨缺损

背景:丝素蛋白用于骨重建和再生,表现出机械稳定性和持久性.但单纯的丝素蛋白存在一定的缺陷,在含水量极低时易于破碎,在低湿环境应用时强度不够,通过与其他多聚物的复合可以进一步改进丝素蛋白的结构和特性.目的:观察胎盘间充质干细胞联合丝素蛋白,羟基磷灰石材料修复节段性骨缺损的效果.方法:制作兔桡骨中段1.5 cm长骨缺损模型,以数字表法随机分为实验组(植入BrdU标记人胎盘间充质干细胞,丝素蛋白,羟基磷灰石)和对照组(植入丝素蛋白,羟基磷灰石).植入后4,8,12周行大体、组织学与X射线观察,评分比较骨缺损修复情况.结果与结论:胎盘间充质干细胞与丝素蛋白,羟基磷灰石材料复合培养植入后,4周时新骨已开始形成,8周时骨缺损部分修复,12周时有部分新生骨组织形成板层骨,骨小梁形成,内可见大量成骨细胞,而对照组支架材料降解较慢.植入后第12周实验组影像学检测骨缺损区完全修复,皮质连续,塑型完全,不易分辨.对照组缺损区基本修复,但塑型不佳,缺损区易分辨,实验组新骨生成优于对照组.说明丝素蛋白/羟基磷灰石材料与胎盘间充质干细胞联合移植能够较好修复兔桡骨缺损.     

动物源性骨软骨支架复合骨髓间充质干细胞/软骨细胞修复兔膝关节骨软骨复合缺损（英文）

背景：以往支架材料修复骨软骨的实验大都存在骨软骨耦合界面修复不良的情况。目的：观察骨髓间充质干细胞/软骨细胞复合动物源性骨软骨支架修复兔膝关节骨软骨复合缺损的可行性。方法：将新西兰大白兔随机抽签分为实验组、对照组、空白组,制作单侧膝关节骨软骨复合缺损后,实验组于骨缺损处植入自体骨髓间充质干细胞/诱导分化的软骨细胞与同种异体动物源性骨软骨复合支架,对照组于骨缺损处植入同种异体动物源性骨软骨支架、空白组未植入任何材料。术后4,8,12周行大体观察、苏木精-伊红染色、甲苯胺蓝染色。结果与结论：实验组大体观察见复合缺损区完全修复,局部无凹陷,新生组织和周围组织融合,苏木精-伊红染色和甲苯胺蓝染色见软骨缺损区由新生的透明软骨样组织修复,细胞柱状排列,极性好,软骨陷窝明显,骨缺损区由骨样组织修复,新生软骨和软骨下骨以及宿主骨界面耦合良好,甲苯胺蓝染色阳性率和组织学评分优于对照组、空白组（P〈0.05）。说明诱导分化的自体软骨细胞和骨髓间充质干细胞共培养复合动物源性骨软骨支架所构建的细胞-支架复合体能成功修复兔膝关节软骨和软骨下骨的复合缺损,是一种理想的骨软骨复合缺损修复方法。     

动物源性骨软骨支架复合骨髓间充质干细胞/软骨细胞修复兔膝关节骨软骨复合缺损

背景:以往支架材料修复骨软骨的实验大都存在骨软骨耦合界面修复不良的情况.目的:观察骨髓间充质干细胞/软骨细胞复合动物源性骨软骨支架修复兔膝关节骨软骨复合缺损的可行性.方法:将新西兰大白兔随机抽签分为实验组、对照组、空白组,制作单侧膝关节骨软骨复合缺损后,实验组于骨缺损处植入自体骨髓间充质干细胞/诱导分化的软骨细胞与同种异体动物源性骨软骨复合支架,对照组于骨缺损处植入同种异体动物源性骨软骨支架、空白组未植入任何材料.术后4,8,12周行大体观察、苏木精-伊红染色、甲苯胺蓝染色.结果与结论:实验组大体观察见复合缺损区完全修复,局部无凹陷,新生组织和周围组织融合,苏木精-伊红染色和甲苯胺蓝染色见软骨缺损区由新生的透明软骨样组织修复,细胞柱状排列,极性好,软骨陷窝明显,骨缺损区由骨样组织修复,新生软骨和软骨下骨以及宿主骨界面耦合良好,甲苯胺蓝染色阳性率和组织学评分优于对照组、空白组(P < 0.05).说明诱导分化的自体软骨细胞和骨髓间充质干细胞共培养复合动物源性骨软骨支架所构建的细胞-支架复合体能成功修复兔膝关节软骨和软骨下骨的复合缺损,是一种理想的骨软骨复合缺损修复方法.     

不同来源骨髓间充质干细胞的体内成软骨

背景：骨髓间充质干细胞经体外诱导后可修复软骨缺损,但目前采用的种子细胞多来源于自体或同种异体。目的：观察同种异体及异种来源的骨髓间充质干细胞诱导成软骨后修复喉软骨缺损的效果。方法：分别取人胚胎骨髓间充质干细胞和刚出生兔骨髓间充质干细胞的第3代细胞种植于聚乳酸-羟基乙酸共聚物生物支架上,并加入转化生长因子β1和软骨形态发生蛋白诱导成软骨细胞。将两种细胞体系植入新西兰白兔体内,并于植入后4,8周取材行大体、组织学观察。结果与结论：植入后4,8周人胚胎骨髓间充质干细胞和兔骨髓间充质干细胞均有新生组织填充,经组织学观察大部分为软骨细胞,分泌软骨细胞基质糖胺聚糖和Ⅱ型胶原,且两种细胞支架复合物所生成的软骨细胞数大致相同,并无明显的免疫排斥反应。提示异种来源的骨髓间充质干细胞复合聚乳酸-羟基乙酸共聚物在转化生长因子β1和软骨形态发生蛋白联合诱导下所得的组织工程化软骨,与同种来源的骨髓间充质干细胞所获得的组织工程化软骨修复喉软骨缺损具有可比性。     

自组装纳米多肽水凝胶负载干细胞对软骨损伤修复的研究

目的探讨自组装纳米多肽水凝胶负载干细胞对新西兰兔软骨缺损的修复作用。方法构建自组装纳米多肽水凝胶,利用扫描电镜技术检测丝素蛋白支架的结构,培养兔源性骨髓间充质干细胞(BMSC),流式细胞仪检测第2代BMSC表面蛋白CD34、CD45、CD90和CD105表达,活细胞/死细胞双重染色检测水凝胶与BMSC的生物相容性,CCK-8法检测BMSC增殖情况检测,实时定量PCR检测水凝胶对BMSC的蛋白聚糖(AGN)、Ⅱ型胶原a1(COL2a1)、成软骨分化调控基因Sox-9 mRNA的表达,分析水凝胶对BMSC成软骨分化的影响,并利用甲苯胺蓝染色评估水凝胶对兔软骨缺损的修复效果。结果原子力显微镜观察功能化自组装多肽可以形成纳米纤维网状结构;第2代BMSC表面蛋白结果显示CD105阳性和CD45阴性的比例为91.22%,而CD90阳性和CD34阴性的比例为95.10%。生物相容性检测示兔BMSC在自组装水凝胶中生长状态稳定,以绿染的活细胞为主。CCK-8法检测示BMSC复合水凝胶组在培养3 d时增殖能力高于BMSC组(P <0.001)。PCR检测示空白组、水凝胶、诱导液组和水凝胶与诱导液混...     

丝素蛋白材料复合骨髓间充质干细胞修复皮肤创面☆◆

背景:丝素蛋白材料具有良好的生物相容性。目的:观察丝素蛋白材料复合骨髓间充质干细胞修复大鼠全层皮肤缺损的可行性。方法:应用5-溴脱氧尿核苷标记SD大鼠骨髓间充质干细胞,并复合丝素蛋白材料培养。建立SD大鼠全层皮肤缺损模型,随机分组:实验组移植同种异体骨髓间充质干细胞与丝素蛋白材料复合物,细胞组移植骨髓间充质干细胞,对照组移植丝素蛋白材料,空白组不作处理。结果与结论:①大体观察:空白组术后8周仍可见坏死组织,且瘢痕挛缩明显;细胞组与空白组愈合情况相近。对照组术后8周未愈合,有少量瘢痕形成,与周围皮肤融为一体。实验组术后4周创面无明显瘢痕形成,术后8周愈合良好。②组织学观察:实验组术后4周免疫荧光染色显示带有5-溴脱氧尿核苷标记的骨髓间充质干细胞定位在重建的表皮和真皮组织中,术后8周创面愈合良好;细胞组免疫荧光染色显示少量带有5-溴脱氧尿核苷标记的骨髓间充质干细胞存在。表明丝素蛋白材料与骨髓间充质干细胞联合移植可修复大鼠全层皮肤缺损。     

自体骨膜复合骨髓间充质干细胞移植修复免关节软骨缺损

背景:自体骨髓间充质干细胞及骨膜移植等方法可促进关节软骨缺损的修复,但其各自的成软骨能力有限,治疗效果欠佳.目的:观察自体骨膜复合向软骨细胞诱导的骨髓间充质干细胞移植修复软骨缺损的疗效.设计、时间及地点:随机分组对照动物实验,于2005-08/2007-03在山西医科大学第二医院骨科实验室完成.材料:6～8月龄新西兰白兔18只,按随机数字表法分为3组,即骨膜复合骨髓间充质干细胞组、单纯骨膜组及空白对照组,每组6只12个膝关节标本.方法:骨膜复合骨髓间充质干细胞组采用胰酶消化法采集骨髓间充质干细胞进行贴壁培养,加入转化生长因子β1向软骨细胞进行诱导分化,同时进行PKH-26细胞膜免疫荧光标记.在全部兔双侧股骨内侧髁造成直径3 mm,深度3 mm的全层软骨缺损,骨膜复合骨髓间充质干细胞组、单纯骨膜组取同侧胫骨上段内侧骨膜,骨膜生发层朝向骨髓腔覆盖软骨缺损,骨膜复合骨髓间充质干细胞组先期缝合3针,向缺损区注入1×109L-1骨髓间充质干细胞细胞悬液20μL,植入细胞后缝合最后1针.单纯骨膜组只进行单纯骨膜覆盖缺损处理;空白对照组只钻孔不作任何处理.主要观察指标:术后6,12周时,对缺损部位进行大体观察、组织学观察、Wakitani评分以及Ⅱ型胶原免疫组化及原位杂交检测.结果:所有缝合骨膜未发现脱落,骨膜复合骨髓间充质干细胞组6周时,软骨缺损已由透明软骨样修复组织填充,12周时修复组织进一步改建,且修复组织中细胞主要为带有PKH-26荧光标记的植入细胞.单纯骨膜组缺损区修复组织为乳白色,表面光滑稍微凹陷,与周围正常软骨组织之间界限清晰;空白对照组缺损区多数比较凹陷,或缺损部位形状不规则,周围软骨组织断裂.术后6,12周时,骨膜复合骨髓间充质干细胞组Wakitani组织学评分均优于单纯骨膜组和空白对照组(P＜0.05),单纯骨膜组的评分优于空白对照组(p＜0.05).同时,骨膜复合骨髓间充质干细胞组修复组织内细胞周围基质Ⅱ型胶原免疫组化及原位杂交染色阳性,证实修复组织内的细胞为植入细胞.结论:自体骨膜复合向软骨细胞诱导的骨髓间充质干细胞移植可形成透明软骨样修复组织修复关节软骨缺损.     

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。     

温敏性壳聚糖水凝胶复合细胞因子修复兔关节软骨缺损

背景：单独以细胞因子修复软骨缺损时局部很难保持有效浓度,且维持时间非常有限。目的：观察负载基质细胞衍生因子1β、转化生长因子β1温敏性壳聚糖水凝胶修复兔关节软骨缺损的可行性。方法：通过京尼平的交联作用制备温敏性壳聚糖水凝胶,并负载基质细胞衍生因子1β、转化生长因子β1。取24只兔制作双侧膝关节软骨全层缺损模型,随机分为3组：结合组软骨下骨钻孔后以负载基质细胞衍生因子1β、转化生长因子β1的温敏性壳聚糖水凝胶充填软骨缺损,钻孔组行软骨下骨钻孔,对照组不做任何处理。结果与结论：温敏性壳聚糖水凝胶在37℃凝胶时间为3min,结构致密,为多孔三维支架,能缓慢释放基质细胞衍生因子1β、转化生长因子β1。结合组软骨修复在组织细胞形态、超微结构、Ⅱ型胶原含量等方面均明显优于钻孔组和对照组（P〈0.05）。说明负载基质细胞衍生因子1β、转化生长因子β1温敏性壳聚糖水凝胶结合软骨下骨钻孔能有效修复兔膝关节软骨全层缺损。