脂肪基质细胞构建组织工程骨修复下颌骨缺损的实验研究

背景：以往实验认为,只有经过成骨诱导后的脂肪基质细胞才能作为骨组织工程的种子细胞。然而成骨诱导周期过程复杂,延长了细胞体外培养时间和花费。目的：探讨未经过成骨诱导的犬脂肪基质细胞作为种子细胞,利用组织工程技术修复犬下颌骨缺损的可行性。方法：取12个月龄犬背部皮下脂肪,经胶原酶消化法获得单个核细胞,将培养的第3代细胞与双相磷酸钙陶瓷形成支架复合物。在犬下颌骨两侧制备长20mm、高10mm的箱状缺损,拔除缺损区牙齿,分别植入细胞支架复合物和单纯双相磷酸钙陶瓷支架,不进行干预的区域作为空白对照。植入后4周及8周经组织学检测骨缺损修复情况。结果与结论：支架植入后4周,部分支架材料降解,缺损区形成新生骨,双相磷酸钙陶瓷组成骨量明显少于细胞支架复合物组,形成少量新骨及部分新生血管。8周时,两组形成更多的新骨,广泛分布于骨缺损区域,但双相磷酸钙陶瓷组仍明显少于细胞支架复合物组,差异有显著性意义（P〈0.01）。提示脂肪基质细胞复合双相磷酸钙陶瓷可在体内成骨,不经过体外成骨诱导的脂肪基质细胞作为种子细胞,利用组织工程技术可修复下颌骨缺损。     

成骨诱导脂肪基质细胞在骨组织工程体内成骨中的作用

背景:以往研究认为,经过成骨诱导后的脂肪基质细胞通过转化为成骨细胞分泌骨基质进而修复骨缺损,然而并没有明确结论证实。目的:将经过体外成骨诱导的脂肪基质细胞复合支架材料分别植入骨缺损区和非骨区,根据是否成骨,验证经过成骨诱导后的脂肪基质细胞是否转化为成骨细胞。方法:取12月龄犬背部皮下脂肪,经胶原酶消化法获得单个核细胞,将培养的第3代细胞与双相磷酸钙陶瓷形成复合物。在犬下颌骨两侧制备长20mm、高10mm的箱状缺损,拔除术区牙齿,将细胞支架复合物植入一侧术区,空白侧留作对照;另外在犬背部皮下肌肉区植入细胞支架复合物及骨诱导性磷酸钙陶瓷材料,术后6周及12周经组织学检测骨缺损修复情况。结果与结论:脂肪基质细胞复合双相磷酸钙陶瓷在骨缺损区成骨,在肌肉区未形成新骨;骨诱导性磷酸钙陶瓷在肌肉区形成新骨。提示成骨诱导并不能将脂肪基质细胞转化为成骨细胞,其确切机制有待进一步研究。     

脂肪间充质干细胞复合骨诱导性磷酸钙陶瓷支架的异位成骨☆

背景：生物材料的骨诱导现象已经在多种动物实验中被证实。目的：考察磷酸钙陶瓷自身固有的诱导骨生成能力在其作为骨组织工程支架时的表现。方法：取健康家犬10只,在每只的背部肌肉内分别植入骨诱导性磷酸钙陶瓷与自体脂肪间充质干细胞复合物、非骨诱导性磷酸钙陶瓷与自体脂肪间充质干细胞复合物、骨诱导性磷酸钙陶瓷及非骨诱导性磷酸钙陶瓷,植入后8,12周,取出植入材料及其周围组织进行Micro-CT检测和组织形态学检测,评价成骨情况。结果与结论：组织学观察结果显示,骨诱导性磷酸钙陶瓷组及骨诱导性磷酸钙陶瓷与自体脂肪间充质干细胞复合物组均有有异位骨生成,并且骨诱导性磷酸钙陶瓷与自体脂肪间充质干细胞复合物组的成骨量显著大于骨诱导性磷酸钙陶瓷组(P<0.05);其余两组均无异位成骨。Micro-CT检测结果与组织形态学检测结果一致。结果表明骨诱导性磷酸钙陶瓷作为骨组织工程支架材料有明显的成骨优势,而脂肪间充质干细胞作为种子细胞对异位成骨有明显的促进作用。     

脱钙骨支架与诱导培养的脂肪基质细胞复合修复免胫骨缺损

背景:脂肪基质细胞经诱导后具备成骨活性已被实验证实,因此,脂肪基质细胞修复骨缺损的研究已成为目前的热点,但脂肪基质细胞修复负重骨缺损修复的相关实验报道较少.目的:通过兔脂肪基质细胞诱导培养为成骨细胞,并与牛脱钙骨复合培养,对兔胫骨骨缺损修复情况的观察,探讨脂肪基质细胞修复骨缺损的可行性.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2008-01/09在天津市第三中心医院动物实验室完成.材料:取新生小牛四肢长骨干干骺端的松质骨置于脱钙液中脱钙、脱脂、去细胞、去抗原和去蛋白等程序处理制备成脱钙骨支架.方法:选取健康成年新西兰大白兔12只,随机选取1只提取腹腔内脂肪组织15 mL,体外分离培养脂肪摹质细胞并行诱导培养证实为成骨细胞后,以1×109L-1浓度种植于脱钙骨支架上,继续培养1周,制成组织工程骨.将12只新西兰大白兔手术制成双侧胫骨骨缺损模型,左下肢植入单纯脱钙骨作为对照组,右下肢植入组织工程骨作为实验组.主要观察指标:X射线、CT检查观察骨缺损处骨痂形成情况,取材后行大体、组织学观察骨缺损处修复情况.结果:大体观察及X射线显示实验组术后12周骨缺损区缺损消失,已骨性愈合,对照组术后12周骨缺损区缺损仍存在,未见完全愈合.组织学观察显示实验组术后12周可见新生骨小梁形成,对照组术后12周未见新生骨小粱形成.测量CT值行配对t检验显示实验组明显优于对照组(P<0.05).结论:脂肪基质细胞经诱导培养具备成骨活性,与细胞支架复合具备修复骨缺损的能力.     

β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸支架复合骨髓基质细胞修复节段性骨缺损

背景：组织工程β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸支架材料具有良好的生物相容性。目的：评估骨髓基质细胞与β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合体修复兔桡骨大段骨缺损成骨的效果。方法：取新西兰大白兔40只,建立桡骨双侧大段骨缺损模型,其中35只右侧植入自体骨髓基质细胞与β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合物作为实验组,左侧植入β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸支架材料作为对照组;另5只作为空白对照不作任何处理。植入后4,8,12,16周拍摄X射线片观察骨缺损修复情况。结果与结论：实验组术后2周可见缺损处有散在的、少量模糊状骨痂生成,术后4周可见明显骨生成影像,成云雾状,均匀分布在骨缺损区,术后8周整个缺损区均可见骨痂生成,成骨现象更加明显,部分髓腔已通,术后12～16周,缺损区已完全被新生骨组织充填,骨髓腔已完全再通,修复区较正常桡骨细,骨缺损修复效果明显优于对照组与空白对照组（P〈0.01）。说明自体骨髓基质细胞与β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合移植可较完全修复大节段骨缺损。     

β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸支架复合骨髓基质细胞修复节段性骨缺损

背景:组织工程β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸支架材料具有良好的生物相容性.目的:评估骨髓基质细胞与β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合体修复兔桡骨大段骨缺损成骨的效果.方法:取新西兰大白兔40只,建立桡骨双侧大段骨缺损模型,其中35只右侧植入自体骨髓基质细胞与β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合物作为实验组,左侧植入β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸支架材料作为对照组;另5只作为空白对照不作任何处理.植入后4,8,12,16周拍摄X射线片观察骨缺损修复情况.结果与结论:实验组术后2周可见缺损处有散在的、少量模糊状骨痂生成,术后4周可见明显骨生成影像,成云雾状,均匀分布在骨缺损区,术后8周整个缺损区均可见骨痂生成,成骨现象更加明显,部分髓腔已通,术后12~16周,缺损区已完全被新生骨组织充填,骨髓腔已完全再通,修复区较正常桡骨细,骨缺损修复效果明显优于对照组与空白对照组(P < 0.01).说明自体骨髓基质细胞与β-磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚左旋乳酸复合移植可较完全修复大节段骨缺损.     

纳米晶胶原基骨复合骨髓单个核细胞修复下颌骨缺损

背景：纳米晶胶原基骨复合骨髓单个核细胞可促进各种干细胞生长,诱导新骨形成和成血管化,促进最终成骨。 目的：探讨骨髓单个核细胞复合纳米晶胶原基骨支架材料修复兔下颌骨缺损的可行性。 方法：选择健康新西兰大白兔27只,制备新西兰大白兔双侧下颌骨人工制备骨缺损模型,分为3组,实验组骨缺损处植入自体骨髓单个核细胞复合纳米晶胶原基骨支架材料,对照组骨缺损处植入纳米晶胶原基骨支架材料,空白组骨缺损处不植入任何材料。术后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,实验组骨缺损处愈合程度、成骨速度及质量明显优于其他组;扫描电镜显示实验组材料与骨接触紧密,组织相容性好,无炎症刺激反应;分析牙 CT 数据及新骨形成检测结果表明,实验组骨修复情况优于其他组（P〈0.05）。表明骨髓单个核细胞复合纳米晶胶原基骨支架材料具有骨诱导和骨形成作用,可用于修复颌骨缺损。     

骨诱导性磷酸钙陶瓷为支架的组织工程骨修复狗下颌骨箱状缺损

背景:应用不外加生长因子或细胞而具有骨诱导性的生物材料,在非骨部位构建骨移植物,即体内组织工程骨,其在修复箱状及节段性骨缺损方面,具有更可行的前景.目的:采用骨诱导性钙磷陶瓷材料构建体内组织工程化类骨移植物,探索其应用于修复实验动物下颌骨箱状骨缺损的可行性.方法:以骨诱导性磷酸钙陶瓷材料为支架植入狗肌肉内构建体内组织工程骨,同期在狗自体下颌骨左右两侧各拔除牙弓中段牙2颗,形成约20 mm无牙区.8周后在无牙区形成箱状缺损,同期取出支架即刻移植入一侧自体下颌骨缺损区,对侧骨缺损区直接移植入未经体内构建的磷酸钙陶瓷作为对照.结果与结论:经肌肉内构建的体内组织工程骨移植物的力学性能较单纯磷酸钙陶瓷有明显提高.颌骨缺损区的核吸收强度明显强于对照区,其移植物内长入的骨组织较多,两者的成骨面积差异有非常显著性意义(P < 0.01).说明在修复颌骨大范围缺损中,体内组织工程骨移植物较单纯骨磷酸钙陶瓷替代材料表现出明显的力学和生物学优势,修复效果显著,有良好的应用前景.     

犬骨髓基质干细胞与异种骨复合修复自体尺骨缺损

目的:观察骨髓基质干细胞与异种脱蛋白松质骨复合修复尺骨缺损的可行性。方法:实验于2006-01在辽宁医学院附属第一医院外科实验室(省级重点实验室)完成。①实验材料:取12月龄健康杂种犬18只,体质量(15.0±2.2)kg。②实验方法:将所有动物的双侧尺骨制备成中断20mm骨-骨膜缺损模型,骨髓基质干细胞与脱蛋白松质骨于体外复合培养后,将其植入其中16只犬的右侧缺损处作为实验组,左侧植入单纯脱蛋白松质骨作为对照组,另2只犬不植入任何材料为空白组。③实验评估:在4,8,12周分别行大体标本、扫描电镜和组织学观察,比较3组骨缺损修复的能力。结果:纳入健康杂种犬18只,均进入结果分析。4周时实验组支架材料部分吸收,植入物表面有纤维骨痂形成,对照组支架材料少量吸收,植入物表面有少量骨样组织形成;8周时,大体标本及组织学观察,实验组中的支架材料已完全降解,骨缺损部分修复,对照组中植入物两端少量新骨形成,材料中为纤维骨样组织;12周时,实验组骨缺损完全修复,对照组植入物两端有新骨包绕,与骨端连接紧密。12周时空白组骨缺损未修复。结论:利用体外扩增培养的骨髓基质干细胞与异种骨组合,具有较强的骨传导和骨诱导活性。     

磷酸钙人工骨复合骨髓基质干细胞移植修复骨缺损的实验

背景骨缺损临床常用治疗方法有自体骨移植、异体骨移植和人工骨移植,但都存在不同程度的缺点.因此,如何更好的修复缺损的骨组织,成为外科领域关注的热点.目的制备磷酸钙人工骨与骨髓基质干细胞复合物,通过动物实验观察骨缺损的修复作用. 设计随机对照实验单位青岛大学医学院附属医院创伤外科.材料实验于2002-05/2003-09在青岛大学医学院附属医院动物实验中心进行.新西兰健康成年大白兔24只,6～14个月龄,体质量9～3.5kg,雌雄不限.方法①分离、扩增兔骨髓基质干细胞,并以磷酸钙人工骨为载体制备磷酸钙人工骨与骨髓基质干细胞复合物.②24只兔(48侧)制作成骨缺损模型,分为3组,复合物组(24侧),24只兔一侧骨缺损植入细胞+载体复合物;人工骨组(12侧),12只兔对侧植入磷酸钙人工骨;空白对照组(12侧),12只兔对侧骨缺损不作任何处理.术后8,16,24周,每组每个时间点取4只动物进行放射性核素监测,并分别于麻醉状态下处死相应动物,进行X射线摄片、组织学染色分析.主要观察指标①各组动物骨缺损区大体观察.②X射线检查结果.③组织形态学观察结果.④放射性核素监测结果.结果24只兔均进入结果分析.①各组动物骨缺损区大体观察及X射线检查结果24周时,复合物组骨断端部分连结,新骨与材料之间的边界不清,未见到髓腔再通;单纯人工骨组植入材料与截骨断端融合,材料体积较植入初期变化不明显;空白对照组形成骨不连,髓腔封闭.②组织形态学观察结果24周时,复合物组骨缺损范围变小,骨缺损处相连;人工骨组新骨与材料结合紧密并部分长入;空白对照组髓腔封闭,形成骨不连.③放射性核素监测结果复合物组和人工骨组8～24周间肉眼可分辨出放射性浓度呈明显上升趋势.结论磷酸钙人工骨与骨髓基质干细胞复合物可再生新骨组织并完好地修复桡骨缺损,且修复能力明显优于单纯的磷酸钙人工骨.     

Adipose‐ and bone marrow‐derived mesenchymal stem cells display different osteogenic differentiation patterns in 3D bioactive glass‐based scaffolds

Mesenchymal stem cells can be isolated from a variety of different sources, each having their own peculiar merits and drawbacks. Although a number of studies have been conducted comparing these stem cells for their osteo‐differentiation ability, these are mostly done in culture plastics. We have selected stem cells from either adipose tissue (ADSCs) or bone marrow (BMSCs) and studied their differentiation ability in highly porous three‐dimensional (3D) 45S5 Bioglass®‐based scaffolds. Equal numbers of cells were seeded onto 5 × 5 × 4 mm³ scaffolds and cultured in vitro, with or without osteo‐induction medium. After 2 and 4 weeks, the cell–scaffold constructs were analysed for cell number, cell spreading, viability, alkaline phosphatase activity and osteogenic gene expression. The scaffolds with ADSCs displayed osteo‐differentiation even without osteo‐induction medium; however, with osteo‐induction medium osteogenic differentiation was further increased. In contrast, the scaffolds with BMSCs showed no osteo‐differentiation without osteo‐induction medium; after application of osteo‐induction medium, osteo‐differentiation was confirmed, although lower than in scaffolds with ADSCs. In general, stem cells in 3D bioactive glass scaffolds differentiated better than cells in culture plastics with respect to their ALP content and osteogenic gene expression. In summary, 45S5 Bioglass‐based scaffolds seeded with ADSCs are well‐suited for possible bone tissue‐engineering applications. Induction of osteogenic differentiation appears unnecessary prior to implantation in this specific setting. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

骨组织工程中脂肪间充质干细胞的作用

背景:目前常采用在骨缺损处充填自体骨、异体骨、人工合成骨替代品等方法进行骨缺损修复,但临床效果均不理想.研究表明脂肪间充质干细胞具有多种分化能力及很强的增殖潜力,可将其诱导分化成骨.目的:分析脂肪间充质干细胞在骨组织工程中的应用情况,以明确脂肪间充质干细胞是否可以作为骨组织工程中的种子细胞.方法:应用计算机检索Medline数据库(1999-01/2008-12),以adipose tissue-derived mesenchymal stem cells,adipose mesenchymal stem cells,adipose stem cell;osteogenic induction,osteogenic inducement,bone induction,osteoblastic induced;chondroblast induction,cartilage induction;bone tissue engineering,tissue engineering bone,tissue engineering of bone为检索词;应用计算机检索清华同方数据库(2003-01/2008-12),以脂肪间充质干细胞、成骨诱导、成软骨诱导、骨组织工程为检索词.结果与结论:共收集361篇关于脂肪间充质干细胞与骨组织工程相关的文献,中文246篇,英文115篇.排除发表时间较早、重复及类似研究,纳入29篇符合标准的文献.脂肪间充质干细胞体外扩增和自我更新能力很强,传代培养易于获得大量有分化能力的细胞,是真正意义上的具有多向分化潜能的干细胞,脂肪间充质干细胞在一定的培养条件下,可定向分化为成骨细胞、软骨细胞及骨细胞和肌肉细胞,配合合适的支架后可以应用到骨组织工程中,可以作为骨组织工程中的种子细胞.     

脂肪干细胞与小肠黏膜下层构建仿生骨膜的体内成骨

背景:脂肪干细胞与小肠黏膜下层两者具有良好的组织相容性,但将二者复合构建仿生骨膜修复骨缺损的效果如何尚需进一步验证.目的:探讨以小肠黏膜下层为支架材料复合成骨诱导的脂肪干细胞构建仿生骨膜,体内成骨的可行性.方法:取兔腹股沟区的脂肪分离培养脂肪干细胞经成骨诱导后,与猪小肠黏膜下层复合体外培养3 周,构建仿生骨膜.将仿生骨膜埋置于裸鼠皮下,并以小肠黏膜下层复合未成骨诱导的脂肪干细胞的复合材料置于裸鼠皮下做对照.结果与结论:兔脂肪干细胞经成骨诱导后与小肠黏膜下层体外复合培养,见两者黏附良好,细胞分泌大量的细胞外基质.植入4,8,12 周组织学和透射电镜观察见有大量骨组织形成,未成骨诱导材料复合物组内无成骨细胞.仿生骨膜植入体内8 周免疫组织化学测试骨钙蛋白、骨桥蛋白呈阳性反应.提示仿生骨膜植入裸鼠体内后可形成具有良好血运的新生骨组织.     

小鼠脂肪源干细胞分离培养和成骨诱导前后造血调控因子的表达

背景:小鼠脂肪源干细胞的体外分离培养和诱导分化以及成骨诱导前后造血调控因子表达的报道甚少.目的:观察小鼠脂肪源干细胞的体外分离培养方法以及成骨诱导前后造血调控因子分子水平的表达.方法:采用酶消化法获得雄性C57BL/6小鼠脂肪来源的细胞,传代培养至第3代,分别进行成脂与成骨细胞诱导.结果与结论:小鼠脂肪来源的细胞体外培养呈梭形贴壁生长,可稳定传代.细胞表面标志CD29表达率强阳性,CD34表达率较低,CD106、CD49d低表达.成脂及成骨细胞诱导均为阳性.造血调控因子β-连环蛋白表达量最高,基质细胞衍生因子1和神经钙黏素次之,其余干细胞因子、巨噬细胞炎性蛋白1α、配体jagged1、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子均为低表达.结果证实,小鼠脂肪来源的细胞为脂肪源干细胞,其成骨诱导前后的造血调控因子均有表达,但差异无显著意义.     

脂肪干细胞与小肠黏膜下层构建仿生骨膜的体内成骨

背景：脂肪干细胞与小肠黏膜下层两者具有良好的组织相容性,但将二者复合构建仿生骨膜修复骨缺损的效果如何尚需进一步验证。目的：探讨以小肠黏膜下层为支架材料复合成骨诱导的脂肪干细胞构建仿生骨膜,体内成骨的可行性。方法：取兔腹股沟区的脂肪分离培养脂肪干细胞经成骨诱导后,与猪小肠黏膜下层复合体外培养3周,构建仿生骨膜。将仿生骨膜埋置于裸鼠皮下,并以小肠黏膜下层复合未成骨诱导的脂肪干细胞的复合材料置于裸鼠皮下做对照。结果与结论：兔脂肪干细胞经成骨诱导后与小肠黏膜下层体外复合培养,见两者黏附良好,细胞分泌大量的细胞外基质。植入4,8,12周组织学和透射电镜观察见有大量骨组织形成,未成骨诱导材料复合物组内无成骨细胞。仿生骨膜植入体内8周免疫组织化学测试骨钙蛋白、骨桥蛋白呈阳性反应。提示仿生骨膜植入裸鼠体内后可形成具有良好血运的新生骨组织。     

Cultivation of human bone marrow stromal cells on three-dimensional scaffolds of mineralized collagen: influence of seeding density on colonization, proliferation and osteogenic differentiation

In this study human bone marrow stromal cells (hBMSCs) were cultured on three-dimensional porous scaffolds of biomimetically mineralized collagen type I developed for bone engineering. Three different cell numbers were used for seeding of the nanocomposites, and the impact of the seeding density on proliferation and osteogenic differentiation of hBMSCs was investigated. In addition, the effect of the seeding cell number on seeding efficiency and distribution of the cells within the scaffolds was studied. Our data revealed that the open and interconnecting porosity of the mineralized collagen scaffolds allows a very efficient seeding for all seeding densities tested. Although penetration of the cells into the interior of the scaffolds was demonstrated for all seeding densities, the application of higher cell numbers resulted in a better colonization also of the deeper scaffold regions. A substantial influence of the seeding density was observed on proliferation and osteogenic differentiation of hBMSCs. Thus, the highest proliferation rate and specific alkaline phosphatase activity was found for the cell matrix constructs seeded with the lowest density. RT-PCR analyses revealed a higher expression of alkaline phosphatase and bone sialoprotein II at lower seeding densities; however, expression of osteopontin was unaffected by the seeding cell number. Our results demonstrated that the seeding density might be an important factor for the development of optimal cell matrix constructs for bone tissue engineering.     

新型骨形态发生蛋白7多肽对骨髓基质干细胞生物学行为的影响

背景:国内外对骨形态发生蛋白7的研究倾向于其在组织工程方面的应用,但是骨形态发生蛋白7除具有很强的骨诱导活性之外,还影响动物生殖系统的生长发育及生理功能,如何在充分发挥其骨诱导活性的同时,避免其他生物学作用,是骨组织工程领域面临的一个难题.目的:观察人工合成的新型骨形态发生蛋白7多肽对骨髓基质干细胞增殖、成骨分化及矿化等生物学行为影响.方法:分离培养大鼠骨髓基质干细胞并用流式细胞仪进行鉴定.将传至第3代的骨髓基质干细胞分为实验组和对照组,实验组在培养基加入终质量浓度为100 mg/L的骨形态发生蛋白7多肽,对照组不加多肽.分别在培养的2,4,6,8,10 d对各组细胞进行MTT检测,评价其增殖情况;培养7,14 d后,通过检测细胞内钙含量和碱性磷酸酶活性评价其成骨分化情况,并进行钙黄绿素染色观察其矿化情况.结果与结论:原代培养大鼠骨髓基质干细胞生长良好,其纯度达到91.5%.细胞增殖实验显示骨髓基质干细胞在实验组和对照组中均增殖良好,差异无显著性意义(P＞0.05);诱导培养7 d和14 d后,实验组碱性磷酸酶活性及钙含量显著高于对照组(P＜0.05),实验组细胞矿化明显强于对照组.实验结果表明新型骨形态发生蛋白7多肽对骨髓基质干细胞增殖没有显著影响,但可以促进其向成骨方向分化及矿化.     

PCL–HA microscaffolds for in vitro modular bone tissue engineering

The evolution of microscaffolds and bone‐bioactive surfaces is a pivotal point in modular bone tissue engineering. In this study, the design and fabrication of porous polycaprolactone (PCL) microscaffolds functionalized with hydroxyapatite (HA) nanoparticles by means of a bio‐safe and versatile thermally‐induced phase separation process is reported. The ability of the as‐prepared nanocomposite microscaffolds to support the adhesion, growth and osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells (hMSCs) in standard and osteogenic media and using dynamic seeding/culture conditions was investigated. The obtained results demonstrated that the PCL–HA nanocomposite microparticles had an enhanced interaction with hMSCs and induced their osteogenic differentiation, even without the exogenous addition of osteogenic factors. In particular, calcium deposition, alizarin red assay, histological analysis, osteogenic gene expression and collagen I secretion were assessed. The results of these tests demonstrated the formation of bone microtissue precursors after 28 days of dynamic culture. These findings suggest that PCL–HA nanocomposite microparticles represent an excellent platform for in vitro modular bone tissue engineering. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.