动物源性骨软骨支架修复兔膝关节复合缺损

目的探讨软骨细胞-动物源性骨软骨支架复合体修复兔膝关节骨软骨复合缺损的可行性和影响因素。方法将改良贴壁离心法获取的骨髓间充质干细胞（bone marrowm esenchymal stem cells,BMSCs）/诱导分化的软骨细胞共培养后与经深低温冷冻、脱脂、脱钙、真空冷冻干燥和辐照消毒的动物源性骨软骨支架复合,构建共培养细胞＋软骨-骨一体化复合支架。27只新西兰大白兔随机分为实验组（A组）、对照组（B组）和空白组（C组）,每组9只。于兔股骨髁间窝处钻一深6mm的骨软骨复合缺损,A组植入共培养细胞＋骨软骨复合支架,B组植入骨软骨复合支架,C组不植入任何支架材料和细胞,分别于术后4周、8周和12周取材,行大体观察、苏木精—伊红染色和甲苯胺蓝染色,并对各标本的软骨切片进行组织学评分。结果随着时间的延长,A组大体观察见复合缺损区已完全修复,局部无凹陷,新生组织和周围组织融合;B组新生组织仍不能完全填充缺损;C组缺损区仍明显。苏木精—伊红染色和甲苯胺蓝染色见A组软骨缺损区由新生的透明软骨样组织修复,细胞呈柱状排列,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;B组新生软骨细胞无软骨陷窝,排列混乱,各界面藕合欠理想;C组可见陈旧性肉芽组织生长并突出于缺损区表面。甲苯胺蓝染色阳性率和组织学评分结果表明,A组与B、C两组之间的差异具有统计学意义（P〈0.05）。结论 BMSCs/诱导分化的软骨细胞共培养细胞复合动物源性骨软骨支架对兔膝关节软骨和软骨下骨的复合缺损具有修复作用。     

载淫羊藿苷/凹凸棒石/Ⅰ型胶原/聚己内酯复合支架修复兔胫骨缺损的实验研究

目的探讨载淫羊藿苷/凹凸棒石/Ⅰ型胶原/聚己内酯(icariin/attapulgite/collagen typeⅠ/polycaprolactone,ICA/ATP/ColⅠ/PCL)复合支架修复兔胫骨缺损的效果。方法利用溶液铸浇-粒子滤沥法分别构建ICA/20%ATP/ColⅠ/PCL(支架1)、ICA/30%ATP/ColⅠ/PCL(支架2)、20%ATP/ColⅠ/PCL(支架3)、30%ATP/ColⅠ/PCL(支架4)复合支架材料,采用扫描电镜观察支架2交联前、后结构特征,测量支架2、4的表面接触角检测材料吸水性能,采用体外降解实验评价支架2的药物缓释效果。取30只雄性日本大耳白兔,体质量(2.0±0.1)kg,随机分为A、B、C、D、E 5组,每组6只;制备直径1 cm双侧胫骨缺损模型后,A组不植入任何材料,B～E组分别于骨缺损处植入支架3、支架4、支架1、支架2。术后4、8、12周大体观察骨缺损修复效果;行HE、Masson染色以及成骨特异性转录因子RUNX2、成骨相关转录因子Osterix(OSX)、ColⅠ、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)抗体的免疫组织化学染色,观察不同支架材料修复骨缺损效果。结果扫描电镜观察示,支架2为多孔结构,交联前结构疏松,交联后结构致密;表面接触角检测示支架为疏水性材料,且支架2疏水性比支架4更高;药物体外缓释效果显示支架2上药物能微量长效释放。动物体内植入实验中,大体观察示术后4、12周D、E组缺损明显小于A、B、C组。HE和Masson染色示,术后4周A组缺损区域充满大量结缔组织,B、C组可见大量纤维组织,D、E组可见少量新生骨;术后8周各组新生骨比4周时增加;术后12周A组缺损区域仍以纤维组织为主,B、C组可见少量新生骨组织,D、E组可见大量新生骨组织,尤以E组明显,且大部分支架降解。免疫组织化学染色示,术后4周,D、E组新生组织中RUNX2和OSX表达明显高于其余各组,术后8、12周RUNX2表达与4周相比表达下降;术后8、12周与4周相比,各组ColⅠ、OPN表达均增加,且D、E组新生组织中ColⅠ、OPN表达明显高于其余各组。结论 ICA/ATP/ColⅠ/PCL复合支架具有良好的孔隙率和生物相容性,并具有促成骨作用,可达到良好骨再生和修复效果。     

软骨PLGA-Ⅱ型胶原支架复合体修复兔膝关节骨软骨损伤

目的探讨骨髓基质干细胞(BMSCs)诱导的软骨细胞与聚乙醇酸-乳酸共聚物(PLGA)-Ⅱ型胶原支架通过管帽结构复合构建组织工程软骨复合体修复兔膝关节骨软骨损伤的效果及各界面耦合情况。方法BMSCs经软骨诱导液诱导成软骨细胞后接种于PLGA-Ⅱ型胶原支架的底层,支架表层戴管帽。将该细胞-支架复合物置入软骨条件培养液中培养2周,扫描电镜观察。将45只新西兰大白兔随机分为A、B、C 3组,每组15只,并于股骨髁处造模。分别于缺损处植入戴管帽结构复合的软骨支架复合体(A组)、PLGA-Ⅱ型胶原支架(B组)、不植入任何材料(C组)。于第4周和第12周取材行大体观察和组织学分析。结果 A组和B组缺损处均有软骨生成;C组缺损明显,只有纤维组织生长。A组软骨缺损部分软骨细胞修复,成骨区部分骨样细胞修复;两者耦合处犬牙交错,修复缺损程度及成骨区和成软骨区界面耦合情况明显优于B、C组。软骨组织学评分A组优于B、C组(P0.05)。结论 BMSCs诱导分化成的软骨细胞与PLGA-Ⅱ型胶原支架经过管帽结构构建成的软骨PLGA-Ⅱ型胶原支架复合体可有效修复兔膝关节骨软骨损伤,新生软骨、骨与宿主软骨、骨及新生软骨与软骨下骨各界面耦合良好。     

BMSCs种植双相复合支架修复兔关节软骨及软骨下骨缺损

目的关节软骨的病变常伴有软骨下骨缺损,其修复重建一直是骨科难题。探讨BMSCs-双相支架复合物修复骨软骨缺损的可行性,比较其与植入单纯双相支架及动物自身修复效果的差别具有重要意义。方法以聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物(poly-lactic-co-glycolic acid,PLGA)、羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)为原料制备由软骨相和骨相构成的三维支架,提取天然Ⅰ型胶原(collagen typeⅠ,ColⅠ)涂于表面制成PLGA-HA-ColⅠ双相支架。取新西兰乳兔骨髓分离培养获得的第2代BMSCs,以1×106个/mL接种于双相支架,扫描电镜观察支架结构和细胞分布。取30只6月龄新西兰大白兔,建立股骨远端关节面骨软骨缺损模型,随机均分为3组,A、B组分别于缺损区植入单纯双相支架和BMSCs-双相支架复合物,C组作为空白对照组未植入支架材料。于术后1、3、6、9个月取材行大体及组织学观察,术后9个月对A、B组标本行大体评分比较、micro CT扫描定量分析及免疫组织化学染色观察。结果扫描电镜示双相支架孔隙连通性好,软骨相和骨相孔径不同,BMSCs在双相支架内生长良好。大体观察示术后9个月内A组关节表面逐渐形成类软骨样组织,部分出现塌陷或不规则缺损;B组关节面无塌陷或碎裂,新生组织质地更接近正常组织;C组缺损一直存在。大体评分显示3组修复效果比较差异均有统计学意义(P0.001),B组优于A组,C组最差。micro CT扫描示A、B组软骨下骨得到良好的修复重建,定量分析示B组骨组织体积分数、结构模型指数及骨小梁数目均高于A组,但差异无统计学意义(P0.05)。组织学观察示术后1个月A、B组缺损区存在炎性反应;术后3个月新生组织长入;术后6个月支架完全降解,新生组织在植入物及缺损边缘爬行生长;术后9个月形成大量胶原纤维,表面多为纤维软骨。C组观察期内缺损持续存在。术后9个月免疫组织化学染色示A、B组标本缺损区ColⅡ染色呈弱阳性,ColⅠ染色阳性。结论PLGA-HA-ColⅠ双相支架具备较适宜的一体化修复骨软骨缺损的物理特性,接种BMSCs后整体修复效果更好。     

可控微结构电子束熔化成形钛合金支架作为成骨细胞载体修复兔骨缺损的研究

目的 探讨可控微结构电子束熔化成形钛合金支架作为成骨细胞载体修复兔骨缺损的可行性.方法 应用电子束熔化成形技术制备支架,将成骨细胞与支架复合培养7 d后,通过扫描电镜观察细胞与材料复合情况.将培养7 d的支架/细胞复合物及单纯支架植入兔体内.72只雄性新西兰白兔均制作骨膜-骨缺损模型后随机分为4组(n=18):A组缺损处植入细胞/支架复合物,B组缺损处植入单纯支架,C组缺损处旷置,D组缺损处置入自体骨.分别在第4、8、12周取材,行大体观察、四环素荧光标记、组织学观察以及新生骨定量分析等评价新骨形成及缺损愈合情况.结果 支架与细胞体外共培养7 d后,支架表面及内部孔隙有大量细胞黏附并与材料牢固结合.第12周,新生骨组织和血管不仅在支架周围有生长,而且沿着支架的管道结构向支架内部生长并逐渐填满支架内部,新生骨组织与支架牢固结合并形成一个相互嵌合的复合体.新生骨定量分析显示:第4周,各组间两两比较,差异均无统计学意义(P＞0.05).第8周,A组分别与B、C组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05);D组分别与B、C组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05).第12周,组间两两比较,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 可控微结构电子束熔化成形钛合金支架具有良好的生物相容性,能够促进支架内新骨生成及缺损的愈合.     

多孔钽复合BMP-7修复兔软骨及软骨下骨缺损的实验研究

目的研究多孔钽与BMP-7复合后对兔关节软骨及软骨下骨缺损修复的作用,探讨其软骨修复能力及与宿主组织的生物相容性。方法取成年新西兰大耳白兔48只,随机分为3组(n=16),制备兔股骨内髁软骨缺损模型,分别于右侧股骨内髁植入复合BMP-7多孔钽材料(A组)、多孔钽材料(B组)及不植入材料(C组)。术后观察动物一般状况,术后4、8、16周取材行大体、组织学、扫描电镜观察,术后16周行Micro-CT观察A、B组组织空隙内软骨及骨长入情况和多孔钽周围成骨情况。结果术后动物存活良好,手术切口均Ⅰ期愈合。大体观察示,随时间延长,A、B组术后缺损区材料表面均出现新生软骨并逐渐覆盖缺损区域,A组术后新生软骨组织出现更早,表面平整光滑,修复程度较B组好;C组术后各时间点缺损区均未修复,表面逐渐被纤维组织填充。除术后4周A、B组软骨缺损修复大体观察评分比较差异无统计学意义(P0.05)外,术后8、16周A组评分均高于B组(P0.05)。扫描电镜观察示,随时间延长,A组材料表面新生软骨及成骨细胞数量逐渐增多,细胞外基质逐渐将材料覆盖,孔隙内长入的新生骨组织逐渐增多,A组新生骨组织及细胞外基质分泌明显多于B组。甲苯胺蓝染色组织学观察示,术后4、8、16周两组多孔钽界面新生软骨及骨组织逐渐增加,出现新生骨小梁并向材料孔隙内生长,骨组织与多孔钽接触趋于紧密,软骨缺损区域逐渐被新生软骨样组织覆盖,新生软骨组织与多孔钽结合越发紧密;A组新生软骨及骨组织多于B组。Micro-CT观测示,术后16周A组组织骨密度、骨小梁厚度、骨小梁数目、骨体积分数均高于B组,骨小梁间隙低于B组,比较差异均有统计学意义(P0.05)。结论多孔钽具有良好的生物相容性,其与BMP-7复合后可与宿主形成稳定的连接与整合,对软骨及软骨下骨缺损修复起良好作用。     

利用脂肪干细胞构建软骨修复兔膝关节软骨缺损的初步研究

目的 利用兔同种异体软骨脱细胞基质支架和脂肪干细胞体外构建组织工程软骨,探讨其修复关节软骨损伤的可行性.方法 将新西兰大白兔的脂肪干细胞与软骨脱细胞基质支架复合,于软骨细胞方向诱导培养基中培养两周,构建组织工程软骨.兔24只随机分为A、B、C 3组, A组关节软骨缺损处置入经诱导的脂肪源干细胞复合软骨基质支架, B组缺损处只置入软骨基质支架, C组软骨缺损处不做任何处理.分别于术后第12周处死动物,修复处行大体、组织学、Ⅱ型胶原免疫组化染色和透射电镜检测.结果 A组软骨缺损处被类软骨组织填充,修复区表面光滑;Ⅱ型胶原免疫组化染色和甲苯胺蓝染色阳性;电镜下可见软骨陷窝内有细胞结构存在,且有大量均匀颗粒状细胞分泌基质成分存在,细胞周围大量胶原纤维.B组软骨缺损处为纤维组织状物填充,C组软骨缺损处无修复组织填充.结论 脂肪干细胞与软骨脱细胞基质复合并向软骨诱导后可良好地修复关节软骨缺损,具有替代正常软骨的潜力.     

巴沙鱼胶原蛋白支架材料的成骨效果评估

目的:验证一种来源于巴沙鱼皮的胶原蛋白支架材料作为屏障膜在兔颅骨引导骨再生(Guided Bone Regeneration,GBR)术中的成骨效果。方法:取新西兰大白兔12只,分别在其颅顶矢状缝左侧建立一个缺损,右侧建立两个缺损,缺损为圆形,直径8mm,共计36个骨缺损;然后按观察时间随机分为8周、12周两大组,每一大组随机分为3个亚组(n=4);A组缺损中只植入Bio-Oss骨粉,B组植入Bio-oss骨粉+巴沙鱼皮胶原支架材料;C组植入Bio-oss骨粉+Bio-Gide胶原膜。于术后8、12周处死相应组大白兔,切取骨缺损区标本并制作HE染色组织切片,定量分析各组骨缺损区骨组织再生的情况。结果:巴沙鱼胶原蛋白支架材料在GBR技术中能发挥屏障膜作用,引导和促进兔颅骨组织再生,其中B组与C组相比,8周时的成骨效果的差异无统计学意义(P0.05),12周时C组成骨效果略高于B组(P0.05);而A组在8周和12周时的成骨效果均显著低于B、C两组(P0.05)。结论:巴沙鱼皮胶原蛋白支架材料作为屏障膜在兔颅骨缺损修复中起到了引导骨再生的作用。     

骨形态发生蛋白-2壳聚糖微球复合组织工程支架修复兔股骨髁部骨缺损的实验研究

目的 探讨重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)壳聚糖缓释微球复合聚乳酸-聚羟乙酸/磷酸三钙(PLGA/TCP)支架修复骨缺损的可行性和有效性.方法 取健康成年新西兰大白兔45只,在40只实验动物股骨髁部制备0.6 cm×1.0 cm骨缺损.实验分4组:A组:缺损组,B组:用PLGA/TCP空白支架修复骨缺损,C组:用等量rhBMP-2复合PLGA/TCP支架修复骨缺损,D组:用rhBMP-2壳聚糖微球复合PLGA/TCP支架修复骨缺损,每组10只动物.另5只动物为正常对照组(E组).应用X线、Micro-CT和组织病理学等方法检测术后4、12 周各实验组骨缺损修复效果.结果 术后4周X线片示:A组无新骨形成.B组有少量新生骨影像形成,C、D组骨缺损部位均有新骨影像形成.术后12周,Micro-CT结果显示:D组骨密度、骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数目等指标均优于B组和C组,差异均有统计学意义(P<0.05),A组末检测到上述指标.术后4剧,D组可见大量骨组织形成,有部分成熟的骨小梁,PLGA/TCP支架大部分被降解.吸收.术后12周,D组支架和微球完全降解.骨缺损被成熟骨取代;B、C、D组骨长入率分别为5.78%±1.21%、37.26%±6.45%、74.25%±8.91%,3组之间比较差异均有统计学意义(P<0.05).结论 复合rhBMP-2壳聚糖微球的PLGA/TCP支架具有良好的骨缺损修复效果,临床应用前景较好.     

隔离层在组织工程骨软骨复合支架中的作用

目的研究隔离层在一种新型组织工程骨软骨复合支架中对支架生物力学的影响以及在修复关节骨软骨缺损中的作用。方法在体外,检测具有隔离层的实验组骨软骨复合支架和没有隔离层的对照组支架的最大抗拉、抗剪切强度。将向软骨方向和成骨细胞方向诱导后的兔骨髓间充质干细胞（BMSCs）,分别接种在实验组和对照组的骨软骨复合支架的软骨支架和骨支架上,然后将两组骨软骨复合支架分别回植于兔自体股骨髁间窝骨软骨全层缺损处。术后3、6个月取材,对新生骨软骨组织的Micro-CT三维重建和HE组织学染色的结果进行观察;对新生软骨下骨的骨矿物质密度（BMD）、新生软骨的压缩模量进行检测。结果具有隔离层的实验组骨软骨复合支架的最大抗拉和抗剪切强度明显高于对照组（P〈0．05）;实验组新生骨软骨的Micro—CT三维重建和HE组织学染色的形态明显优于对照组;实验组新生软骨下骨的BMD值与新生软骨的压缩模量明显高于对照组（P〈0．05）。结论隔离层能显著增强骨软骨复合支架的力学性能,并显著提高骨软骨复合支架修复骨软骨缺损的能力。     

红景天苷/胶原蛋白/聚己内酯神经导管修复大鼠坐骨神经缺损的实验研究

目的构建红景天苷/胶原蛋白/聚己内酯(polycaprolactone,PCL)复合神经导管支架材料并桥接修复大鼠坐骨神经缺损,探讨其修复神经缺损效果。方法利用W/O/W方法制备红景天苷微球,检测其缓释率;然后取10、20、40μg红景天苷微球分别与1 m L胶原蛋白混合,冷冻法制备神经导管芯层;静电纺丝技术构建胶原蛋白/PCL神经导管壳层;将芯层和壳层利用京尼平交联制备红景天苷微球/胶原蛋白/PCL复合神经导管。扫描电镜观察交联前后神经导管结构。将38只Wistar大鼠随机分为5组,其中A、B、C、D组各9只,E组2只。各组大鼠制备15 mm长坐骨神经缺损模型后,分别采用胶原蛋白/PCL复合导管(A组),10、20、40μg/m L红景天苷/胶原蛋白/PCL复合神经导管(B、C、D组)以及自体神经(E组)桥接修复。观察各组大鼠存活情况;术后1、3、6个月行坐骨神经运动功能指数(sciatic functional index,SFI)评价;6个月后行大体观察、神经电生理检测,并取材行组织学、免疫组织化学染色[S-100和外周髓鞘蛋白0(peripheral myelin protein 0,P0)]观测。结果红景天苷微球于3 d出现突释,13 d后缓释趋于平稳,累计缓释率达76.59%,可持续缓释至16 d。扫描电镜观察示,神经导管壳层交联后,无序排列的纤维变得相互粘连、皱缩、致密且有空隙;芯层交联前后孔道均清晰可见。各组大鼠术后无感染及死亡。术后1、3、6个月,E组SFI显著高于A~D组(P0.05);术后1个月,B、C、D组高于A组(P0.05),B、C、D组间差异无统计学意义(P0.05);3个月,A~D组间比较差异均无统计学意义(P0.05);6个月,C组高于A、B、D组(P0.05),A、B组高于D组(P0.05),A、B组间差异无统计学意义(P0.05)。除C、E组术后1、3、6个月SFI比较差异有统计学意义(P0.05)外,其余各组组内各时间点间比较差异均无统计学意义(P0.05)。术后6个月,大体观察示B、C组导管支架两端连接良好、神经较粗,A、D组近端连接神经较细;各组导管两端材料有明显降解。神经电生理检测示,C、E组潜伏期/传导速度显著低于A、B、D组(P0.05),C、E组间以及A、B、D组间比较差异均无统计学意义(P0.05)。组织学观察示,B、C、E组神经纤维组织明显多于A、D组,且C组神经纤维排列与E组相近,各导管组芯层材料完全降解。免疫组织化学染色示,各组均可见S-100及P0蛋白表达,B、C、E组两者表达水平均高于A、D组,且依次增强(P0.05);A、D组S-100表达水平比较差异无统计学意义(P0.05),P0表达水平A组低于D组(P0.05)。结论红景天苷微球/胶原蛋白/PCL复合神经导管能促进大鼠坐骨神经损伤修复再生。     

双层壳聚糖与HAP复合支架的初步研究

目的 探讨双层壳聚糖(chitosan,CS)/HAP复合支架作为骨软骨组织工程支架的可行性,并结合兔自体BMSCs修复骨软骨缺损. 方法采用冻干法和烧结法制作双层CS/HAP复合支架,检测其理化特性.取日本大耳白兔骨髓4～6mL,全骨髓培养法分离纯化BMSCs,并鉴定.调整第2代BMSCs细胞密度为2×107个/mL,应用纤维蛋白胶种植技术,接种至双层CS/HAP复合支架,体外构建细胞一支架复合物.取36只日本大耳白兔,于右侧膝关节股骨下端外侧髁负重区,作一直径4mm、深3 mm的圆柱形缺损,制备兔膝关节骨软骨缺损模型.根据缺损区植入物的不同,分为A、B、C 3组(n=12).A组:植入细胞-支架复合物;B组:植入双层CS/HAP复合支架;C组:不植入任何材料,作为窄白对照组.术后6、12周取材,行大体及组织学观察,采用改良Wakitani法评分. 结果 双层CS/HAP支架CS层孔隙率为76.00%±5.01%,孔径为200～400 μm,平均300 μm,孔洞相通;HAP层孔隙率为72.00%±4.23%,孔径为200～500 μm,半均350μm,孔洞相通,结合部结合好.全骨髓法培养BMSCs,第7天可见集落形成,14 d传代;免疫组织化学检测示CD44( )和CD45(-).大体观察和组织学检测显示,A组基本修复软骨缺损,骨缺损修复不良,有骨小梁长入;B、C组骨、软骨缺损修复不良,组织学检测以纤维组织或无新生组织形成,软骨及骨缺损均明显存在.术后6、12周,A组改良Wakitani评分分别为(5.17± 1.17)分和(3.20±0.75)分,均优于B、C组,差异有统计学意义(P＜0.05). 结论 双层CS/HAP复合支架可作为骨软骨组织工程支架,复合BMSCs可修复兔关节软骨与骨缺损,重建关节解剖结构.     

仿生活性骨膜及工程化骨修复兔桡骨缺损的实验研究

目的 探讨仿生诱导骨膜与工程化骨联用修复兔桡骨缺损的可行性,以了解其骨再生特点.方法 兔脂肪基质细胞种植于释放rhBMP-2的生物衍生型复合载体,三维构建工程化骨;壳聚糖,胶原蛋白/β磷酸三钙支架,复合rhBMP-2及兔脂肪基质细胞构建仿生活性骨膜.建立兔桡骨10 mm骨缺损模型,随机移植4组,A组仿生骨膜及工程化骨;B组工程化骨;C组仿生骨膜;D组空白支架,即生物衍生型复合骨.行X线、组织学、免疫组化、双能X线吸收法及透射电镜检查.结果 在新生组织再生、成熟骨替代程度及骨修复完善方面,A组占明显优势、12周时已完成缺损修复,B组初步完成缺损修复,C组仍处于塑形改建期,D组修复能力较差,骨再生延缓;A组骨矿物含量(BMC)及骨密度(BMD)值均高于其它组,具有统计学意义(P＜0.05).结论 仿生骨膜与工程化骨可强化骨再生能力,兼具诱导、引导、传导作用,通过两者协同效应,促进缺损修复.     

自体骨髓间充质干细胞复合壳聚糖/羟基磷灰石支架修复兔膝骨软骨缺损

目的 探讨骨髓间充质干细胞(bone mesenehymal stem cells,BMSCs)复合壳聚糖(chitosan,CS)/羟基磷灰石(hydmxyapatite,HA)支架修复兔膝关节局部骨软骨缺损.方法 选健康日本大耳白兔36只,2～3月龄,体重1.7～2.0 kg,每只抽取自体骨髓4～6ml,体外分离培养BMSCs后以2×107/ml密度植于CS/HA支架上体外培养10 h,制成BMSCs-CS/HA支架复合物.将36只实验动物手术制成右膝股骨外侧髁负重区骨缺损模型后,随机分成A、B、C 3组,每组12只.A组植入BMSCs-CS/HA复合物,B组植入单纯CS/HA支架;C组不作任何植入,为空白对照组.分别于术后6周、12周各处死6只动物,取材后进行大体、组织学观察6根据改良Wakitani评分标准进行评分,评估软骨组织的修复情况,并行成组设计方差分析.结果 A组术后6周即可重建关节软骨缺损;修复软骨在观察期内逐渐变厚,软骨下骨有少量骨修复;术后12周透明软骨样修复,表面光整,与周围软骨色泽相近,软骨下骨有部分修复.而B组和C组12周时缺损区仍为纤维软骨样纤维组织修复,色泽浅黄.术后6、12周各组组织学半定量评分显示:股骨髁负重区修复A组评分明显优于B、C组(F=27.26,P＜0.05).结论 自体BMSCs复合CS/HA支架在体内环境下可形成透明软骨修复兔膝关节负重区骨软骨缺损.     

脂肪源干细胞修复兔膝关节全层软骨缺损研究

[目的]观察评价兔膝关节髌股关节面中心人工制造全层关节软骨缺损后,单纯脂肪源干细胞复合海藻酸钙凝胶移植到软骨缺损处对关节全层软骨缺损的修复效果,以探索关节软骨缺损修复简单有效的途径。[方法]新西兰大白兔27只随机分为A、B、C三组,A组关节软骨缺损处置入海藻酸钙凝胶,B组软骨缺损处不做任何处理,C组缺损处置入未经诱导的脂肪源干细胞复合海藻酸钙凝胶,分别于术后第4、8、12周处死动物,通过大体、组织切片观察以及透射电镜等技术手段对修复效果进行观测,采用改良的Wakitani评分标准对修复组织进行评分,所得评分采用统计软件SPSS 11.5进行统计学分析。[结果]A、B组软骨缺损处为纤维组织状物填充,组织学切片可见为原纤维覆盖,C组软骨缺损处为类透明软骨组织填充,组织切片可见类软骨细胞及其周围的陷窝,电镜下可见细胞周围大量胶原纤维,C组在各个时期与A组、B组的评分比较差异都具有统计学意义（P〈0.01）,示C组修复效果较其他两组为优。[结论]单纯脂肪源干细胞复合海藻酸钙凝胶可有效修复关节软骨全层缺损。     

兔桡骨骨缺损动物模型中骨缺损长度及缺损位置的影像学比较研究

[目的]通过CT影像学研究分析6个月龄新西兰兔桡骨大段骨缺损模型的合理缺损长度与缺损位置。[方法]选用健康6个月龄雄性新西兰兔24只,其中18只兔按骨缺损长度,分为1.0 cm组,1.5 cm组,2.0 cm组,依次记为A、B、C组,每组6只,双侧手术共计12侧。在全麻下行双侧桡骨中段骨缺损手术,分别于术后当日,术后4、8、12周行CT三维重建检查,应用Hedberg评分评估骨缺损愈合情况,术后12周处死实验兔,留取尺桡骨标本,行HE染色组织学分析缺损处新生骨情况;根据实验结果选择最佳缺损长度,以距尺骨鹰嘴远端3.0 cm为桡骨近段骨缺损的中心,完成D组6只兔双侧桡骨近段骨缺损实验,应用上述方法比较近段与中段缺损的骨愈合情况及术后并发症。[结果]术后2只实验兔因严重感染,予处死并及时补充。术后4周时,D组中2只实验兔出现单侧尺骨骨折,骨折一侧未计入统计。术后12周时,大体观察见,A组中11侧(91.7%)桡骨已经完全桥接并且塑形较完全,新生桡骨表面光滑。B组、D组完全桥接仅3侧,C组未见桥接,缺损断端已封闭,见少量成骨,缺损区域为纤维组织填充。CT断层图像见A组完全桥接的桡骨已形成髓腔再通,未桥接的骨缺损断端及缺损尺侧均见少量新骨生成;组织学结果示,A组缺损多已修复完成,髓腔再通,塑形完成,而其余三组多表现为断端封闭,缺损区域纤维组织填充;CT三维重建的Hedberg评分结果示B组(1.75±1.06)与A组(3.83±0.39)有统计学差异(P<0.05),而与C组(1.33±0.65)、D组(1.60±0.70)均无统计学差异(P>0.05)。[结论]6个月龄新西兰兔桡骨大段骨缺损模型的缺损长度选择1.5 cm较为合适,其中,缺损位置选择在桡骨中段或者近段均可。     

硫酸葡聚糖/重组人BMP-2/壳聚糖复合微球联合珊瑚羟基磷灰石人造骨修复大段骨缺损影像学评价

目的通过影像学表现评价硫酸葡聚糖/重组人BMP-2/壳聚糖(dextran sulfate/recombinant human BMP-2/chitosan,DS/rh BMP-2/CS)缓释微球联合珊瑚羟基磷灰石(coral hydroxyapatite,CHA),修复大段骨缺损的成骨效果。方法取57只24周龄雄性新西兰大白兔,制备右桡骨20 mm长骨缺损模型。将其中54只兔随机分为3组(n=18),A、B、C组分别将CHA、DS/rh BMP-2/CS/CHA和rh BMP-2/CHA人工骨植入骨缺损区域中;余3只兔不植入材料作为空白对照组。术后观察动物大体情况;术后4、8、12周取材行X线片观察,Micro-CT扫描及三维重建获取新生骨体积。结果实验动物术后恢复良好,大体情况正常。X线片观察示,B组术后各时间点骨愈合情况均优于A、C组;术后各时间点B组X线片评分显著高于A、C组(P0.05);术后8、12周C组评分高于A组(P0.05)。Micro-CT扫描及三维重建观察示,术后各时间点A组骨缺损区新生骨组织少,成骨形态差;B组新生骨组织多,骨缺损区骨塑形良好,12周时逐渐接近正常骨形态;C组骨缺损区新生骨组织较多,成骨形态一般。术后各时间点B组新生骨体积均显著高于A、C组(P0.05),术后8周C组评分高于A组(P0.05)。结论 DS/rh BMP-2/CS/CHA缓释人工骨的成骨效果明显优于单纯CHA和rh BMP-2/CHA,为未来应用骨组织工程方法临床治疗骨缺损提供了新思路。     

载HRZ乙酰乙酸涂层的自体髂骨修复兔脊柱结核骨缺损的病理学观察

目的 :观察载异烟肼、利福平、吡嗪酰胺/乙酰乙酸(HRZ/PLGA)涂层的自体髂骨修复兔脊柱结核骨缺损的病理学特点,以及材料对外周脏器的组织毒性。方法:将60只新西兰兔脊柱结核模型随机分为3组,每组20只,彻底病灶清除术后,A组(实验组)植入载HRZ/PLGA抗结核药缓释涂层的自体髂骨;B组(对照组)植入载空白涂层的自体髂骨;C组(空白对照组)单纯植入自体髂骨。术后第2、4、8、16周时各组随机抽取5只兔,取术区组织进行解剖大体观察和病理切片显微镜下观察,从组织病理学角度观察植骨界面愈合情况及植骨材料降解情况;术后第2周、4周留取A组兔的心、肝、脾、肾脏器制作病理标本观察抗结核缓释涂层材料对外周脏器有无组织毒性;术后第2、4、8、16周对A组(实验组)兔进行影像学检查(X线、CT、MRI),观察植骨融合情况。结果:解剖大体观察发现,A组兔观察至术后16周时,骨缺损处已由致密而规则的骨组织替代,硬度与周围骨组织相似,植骨界面已达骨性愈合,植骨材料的降解与整合已基本完毕;B、C组部分兔在观察至术后16周时可见椎旁淡黄色脓性物质形成,骨缺损处瘢痕增生明显,病变性骨桥形成,骨桥及邻近椎体可见虫蚀样破坏及缺损。镜下观察发现,A组兔观察至术后16周时骨缺损处板层骨及小梁骨生成增多,骨细胞增殖活跃,骨细胞形态及骨小梁结构完整并趋向成熟,未见炎性细胞及坏死物质形成;B、C组兔在观察至术后16周时有较多不规则的成骨细胞及纤细的骨小梁形成,新生骨小梁间可见炎性细胞聚集,部分有坏死物质形成。通过影像学观察A组实验兔的植骨愈合情况,至术后16周时,骨-材料界面结合紧密,植骨融合良好。对三组术后各时间点骨-材料界面的病理切片做骨小梁面积定量分析,观察至术后8周及16周时,A组骨小梁面积显著高于B组及C组(P0.01)。综上观察指标,A组兔脊柱结核病灶骨-材料界面愈合过程优于B组及C组(P0.05)。术后2周、4周时镜下观察A组兔的心、肝、脾、肾组织,均未见外周脏器损伤。结论 :在病理学层面观察,载缓释抗结核药HRZ/PLGA涂层的自体髂骨植入兔脊柱结核骨缺损后有助于促进局部骨缺损的修复和病灶的治愈,对外周脏器无明显组织毒性,是一种良好的局部抗结核缓释材料。     

壳聚糖/羟基磷灰石支架修复骨软骨缺损的实验研究

[目的] 探讨双层壳聚糖(chitosan CS)/羟基磷灰石复合支架(hydroxyapatite HA)修复兔骨软骨缺损的可行性.[方法] 采用冻干法和烧结法制作双层壳聚糖(CS)/羟基磷灰石(HA)复合支架,以骨髓间充质干细胞为种子细胞,运用纤维蛋白胶种植技术,以双层壳聚糖(CS)/羟基磷灰石(HA)复合支架为载体,修复骨软骨缺损,实验分3组,A组:BMSc 支架,B组:单纯支架,C组:未处理.将修复材料植入骨软骨缺损模型,分别于6、12周取材,进行大体观察,组织学检测,改良Wakitani法评分,经统计学处理,比较各组修复效果差异(P＜0.05).[结果] (1)CS/HA支架CS层孔隙率为76%± 5.01%,孔径为200～400 μm,平均为300 μm左右,孔相通性好,HA层孔隙率为72%± 4.23%,孔径为200～500 μm,平均为350 μm左右,孔相通性好,结合部结合好;(2)P2骨髓间充质干细胞较纯,扫描电镜观察MSCs附着在复合支架上.大体观察和组织学检测显示, A组基本修复软骨缺损,骨缺损有骨小梁长入.B、C组骨软骨缺损修复不良,组织学检测以纤维性组织或无新生组织形成,软骨及骨缺损均明显存在,改良Wakitani评分显示A组在6周、12周2个时间点的各项评分结果,均优于B、C组,且差异有统计学意义(P＜0.05).[结论] 双层壳聚糖(CS)/羟基磷灰石(HA)复合支架可作为骨软骨组织工程支架,结合BMSc可修复软骨与骨的缺损,重建关节的解剖结构和功能.     

万古霉素阳离子脂质体复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖/魔芋葡甘聚糖治疗兔慢性感染性骨缺损

目的检验阳离子脂质体包封万古霉素复合纳米羟基磷灰石/壳聚糖/魔芋葡甘聚糖(nanohydroxyapatite/chitosan/koniac glucomannan,n-HA/CS/KGM)支架体内抗感染及骨修复活性。方法取6月龄健康新西兰大白兔51只,体重1.5～3.0kg,用金黄色葡萄球菌制备慢性感染性双侧胫骨骨缺损模型。将造模后4周存活的48只兔随机分为4组,每组12只。根据以下分组方法,分别于双侧骨缺损处植入相应支架。A组;清创后不作任何处理;B组:n-HA/CS/KGM空白支架组;C组:万古霉素复合n-HA/CS/KGM支架组;D组:万古霉素阳离子脂质体复合n-HA/CS/KGM支架组。治疗后8周行大体、骨缺损修复、组织学观察以及X线片、细菌学检查。结果实验动物造模后4周X线片显示明显骨质缺损、低密度影及软组织肿胀影,Norden评分均>3分,为(3.83±0.52)分。治疗后8周大体观察:C、D组窦道已愈合,A、B组仍有窦道;大体观察病理评分C、D组明显优于A、B组(P<0.05)。骨缺损修复观察:D组骨缺损已修复,骨缺损最长径显著优于A、B、C组(P<0.05)。X线片检查:C、D组可见新骨形成,A、B组可见骨膜反应及髓腔低密度影;Norden评分D组明显小于A、B、C组(P<0.05)。组织学观察:HE染色示C、D组可见大量骨小梁形成,纤维增生,未见明显感染迹象,A、B组仍可见中性粒细胞积聚;Smeltzer评分C、D组明显优于A、B组(P<0.05)。细菌学检查:C、D组阴性率明显高于A、B组(P<0.05)。结论万古霉素阳离子脂质体复合n-HA/CS/KGM支架可很好治疗兔慢性感染性胫骨骨缺损,为临床上治疗慢性感染性骨缺损提供了新思路。