腺病毒介导的人骨形成蛋白2基因治疗的免疫学研究

目的评价机体对腺病毒介导的人骨形成蛋白2(adenovirusmediatedhumanbonemorphogeneticprotein2,Ad-hBMP-2)基因治疗的免疫学反应。方法崇明山羊12只,手术截去右侧胫骨中段2.1cm,制备胫骨干缺损模型,随机分为2组。将Ad-hBMP-2转染的山羊骨髓间充质干细胞(marrowmesenchymalstemcells,MSCs,转染组,n=7)及未转染的MSCs(未转染组,n=5)分别植入骨缺损内。于术后4、8、16及24周摄X线片检查骨缺损愈合情况,并对治疗前后机体对腺病毒的细胞和体液免疫反应进行检测。结果X线片示,转染组4～8周,骨缺损内有连续性骨痂形成;24周,有6侧骨缺损完全愈合,部分骨髓腔再通。未转染组4～8周,骨缺损内骨痂形成较少,与骨端界限清楚;24周,仅2侧骨缺损愈合。淋巴细胞与MSCs混合培养示淋巴细胞刺激指数(stimulationindex,SI)于植入后14d升高,转染组4.213±1.278,未转染组-0.310±0.147,且差异有统计学意义(P<0.05);28d后下降,转染组2.544±0.957,未转染组3.104±0.644,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后14、28、49和120d,转染组的血浆腺病毒中和抗体滴度分别为2.359±0.226、2.297±0.200、2.214±0.215和2.297±0.210,未转染组分别为-0.175±0.335、-0.419±0.171、0±0.171和0.874±0.524,两组各时间点差异均有统计学意义(P<0.05)。结论腺病毒介导的基因治疗可引起机体对腺病毒的细胞及体液免疫反应,从而逐渐消除腺病毒基因和相关蛋白的影响。     

人骨形成蛋白7基因修饰的兔骨髓基质干细胞异位成骨实验

[目的]通过人骨形成蛋白7(human bone morphogenetic protein 7,BMP7)基因修饰的兔骨髓基质干细胞(m esenchymal stem cells,MSCs)与聚乳酸-羟基乙酸(polycleclide-co-plycoclide,PLGA)支架复合,进行自体皮下异位成骨实验,探索BMP-7基因治疗与组织工程技术相结合的可行性。[方法]PLGA与腺病毒Ad-BMP-7感染后的兔MSCs共培养,电镜观察了解细胞在PLGA上黏附、生长和合成分泌骨基质成分的情况;将转染基因的细胞和未转染基因的细胞分别与PLGA支架复合,构建组织工程化骨并植入体内,通过组织观察新骨形成情况。[结果]制备得到的PLGA为疏松多孔的网格样结构,具有一定的韧性和强度。将腺病毒感染的骨髓基质干细胞接种于修剪成一定形状的PLGA上,经电镜观察可见细胞贴附于材料表面和孔隙内并增殖。异位成骨实验证实空白对照PLGA孔隙内无新骨形成,对照细胞组内有部分新生骨形成,而Ad-BMP-7实验组形成的新生骨组织面积更大(P<0.05)。[结论]应用hBMP-7基因修饰的MSCs作为骨组织工程的种子细胞,可望取得更强的成骨能力。     

重组人骨形成蛋白2诱导的骨膜细胞构建组织工程骨的实验研究

目的通过组织工程技术方法，研究细胞-材料复合体体内骨再生的能力。方法采用材料学自组装技术的原理．以Ⅰ型胶原蛋白为分子模板．引导钙磷盐在液相中的矿化，制备具有天然骨基质层状结构的羟基磷灰石／胶原复合材料，并以热致分相法制备羟基磷灰石／胶原-聚乳酸[hydroxyapatite／collagen—poly-(L—lactic acid)，HAC—PLA]复合三维多孔框架，与重组人骨形成蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein2，rhBMP-2)诱导分化后的兔骨膜细胞构建组织工程骨，进行体外电镜及组织学观察。将3月龄裸鼠18只，分为3组，每组6只。A组皮下注射经rhBMP-2处理后的骨膜细胞悬液，B组植入未复合细胞的HAC—PLA，C组植入rhBMP-2处理后的细胞-材料复合体。术后8周取材行组织学观察，C组与B组及A组进行比较。结果三维多孔HAC—PLA框架材料孔隙率大于90％，孔径为50～300μm。骨膜细胞经500ng／ml的rhBMP-2处理后，与改善亲水性后的HAC—PLA三维多孔框架复合，构建组织工程骨。电镜显示接种的细胞能在此组织工程骨内部生长增殖，术后8周C组有新骨形成，A组注射部位表面平整，无新生物，B组为纤维组织，无骨及软骨形成。结论所构建的组织工程骨有望成为骨创伤修复治疗一种新的技术。     

骨形成蛋白2重组腺病毒的构建与鉴定

目的　通过构建骨形成蛋白 (BMP)重组腺病毒 ,为骨缺损的基因治疗提供可能。方法　应用逆转录 聚合酶链反应 (RT PCR)法克隆出BMP2全长基因 ,构建重组腺病毒载体 ,DNA 磷酸钙共沉法将辅助质粒PJM 17转染 2 93细胞 ,同源重组构建出重组腺病毒。测滴度并用氯化铯梯度离心纯化备用。结果　逆转录克隆出BMP2全长基因 1.2kb ,测序后连接于重组腺病毒载体 ,酶切鉴定后转染构建活病毒 ,再次感染 2 93细胞扩增 ,测滴度为× 10E10 pfu/ml ,并应用PCR法测定目的序列。结论　BMP2重组腺病毒的构建为骨缺损等疾病的基因治疗提供可能     

骨形成蛋白-2基因转染人骨髓间质干细胞诱导异位成骨的实验研究

目的 评价腺病毒介导的人骨形成蛋白—2基因(Adv—hBMP—2)转染人骨髓间质干细胞(MSCs)的诱导成骨能力。方法 从人骨髓中分离培养获取MSCs，分为三组：①Adv—hBMP—2转染细胞组；②Adv—βgal转染细胞组；③未转染细胞组。分别于体外行western immunoblot试验、碱性磷酸酶(ALP)和Von Kossa染色、ALP定量测定，以及裸鼠肌内诱导成骨试验。共9只裸鼠，双例股后肌群内注射，每组6例。结果 Adv—hBMP—2组MSCs可分泌BMP—2蛋白；转染后第9天ALP染色多数细胞为阳性，其它两组ALP染色阳性细胞少见；ALP活性第3天开始升高，12天达高峰为14．76单位，与其它两组比较有统计学意义(P＜0．05)；于第21天后出现钙结节，而其它两组未见。裸鼠肌内注射后4周Adv—hBMP—2组X线片均有异位成骨，Adv—βgal转染细胞组未见明显成骨，未转染细胞组仅有少量骨形成。组织学检查发现：Adv—hBMP—2组也可见典型的板层骨和骨髓腔形成，Adv—βgal组主要为纤维组织，未转染组也可见散在骨小粱形成。结论 Adv—hBMP—2基因转染可诱导人骨髓问质干细胞成骨。     

人骨形成蛋白2腺病毒表达载体转染体外培养兔腰椎间盘细胞的研究

目的 研究人骨形成蛋白2腺病毒表达载体（adenovirus-mediated human bone morphogenetic protein 2 gene，Ad-hBMP-2）转染体外培养兔腰椎间盘细胞，分析其对腰椎间盘细胞的影响。方法 成年健康新西兰大白兔4只，体重4～5kg，取L2、L3到L6、L7节段椎间盘细胞体外培养。利用免疫荧光和蛋白印迹法（Western blot）检测空白对照组（未转染）、Ad-LacZ组[感染复数（multiplicity of infection，MOI）150MOI]和不同剂量Ad-hBMP-2（50、100、150MOI）组转染后细胞hBMP-2的表达水平。采用RT-PCR检测转染后细胞Ⅱ型胶原和aggrecan mRNA表达水平。结果 转染Ad-hBMP-2后通过免疫荧光和蛋白印迹法可见随转染剂量增加hBMP-2表达量逐渐增加，与50MOI组比较100MOI组升高102％，150MOI组升高183％。在转染后第6天RT-PCR结果显示转染组aggrecan和Ⅱ型胶原mRNA的表达高于对照组，并且随转染剂量增高mRNA的表达量均逐渐增加。aggrecan mRNA从50MOI组的61．7％增加到150MOI组的167．3％。Ⅱ型胶原mRNA从50MOI组的77．3％增加到150MOI组的169．0％。结论 Ad-hBMP-2可高效转染体外培养兔腰椎间盘细胞，随转染剂量增加hBMP-2表达量逐渐增加，同时上调aggrecan和Ⅱ型胶原mRNA的表达，并存在剂量依赖关系。     

骨形成蛋白2基因修饰的骨髓基质细胞与纤维蛋白复合物修复兔关节软骨缺损

目的 研究骨形成蛋白2（bone mophogenetic protein2，BMP-2）重组腺病毒（adenovirus）转染骨髓基质细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）后，与纤维蛋白凝胶构成的复合物（Ad—BMP-2＋MSCs-纤维蛋白凝胶）对兔关节软骨缺损修复的影响。方法 ①AdBMP-2转染原代培养的MSCs，通过RT—PCR、细胞免疫组织化学染色、甲苯胺蓝染色等观察转染后3～9d的MSCs其BMP-2、Ⅱ型胶原及蛋白多糖转录、表达水平的变化。②转染后的MSCs种植于纤维蛋白凝胶，在体外培养1～9d，通过上述指标及透射电镜观察三维培养条件下其软骨基质的产生。③42只日本大耳白兔先制成直径4．5mm全层软骨缺损模型，随机分为3组（n=14）：A组为Ad—BMP-2＋MSCs-纤维蛋白凝胶修复组，B组为MSCs-纤维蛋白凝胶修复组，C组为空白对照组。术后4、8和12周取材行大体观察、HE染色、甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学及12周关节软骨弹性常数检测。结果 ①Ad—BMP-2转基因MSCs的BMP-2、Ⅱ型胶原mRNART—PCR检测分别在3、5d呈阳性，与对照组比较差异有统计学意义（P〈0．05）。②转基因MSCs三维培养物免疫组织化学和甲苯胺蓝染色呈阳性，电镜显示细胞生长良好，有基质合成。③A组各时间点大体、组织形态学和组织化学染色均显著优于B组和C组，12周时力学和组织学已接近正常关节软骨。结论 Ad—BMP-2能通过促进MSCs分泌BMP-2，诱导Ⅱ型胶原和蛋白多糖的表达，在纤维蛋白三维支架中形成软骨基质，移植入兔关节软骨缺损区可修复直径4．5mm缺损，其修复组织成分接近正常软骨。     

壳聚糖与重组人骨形成蛋白2复合物体外成骨作用的研究

目的探讨复合重组人骨形成蛋白2(recombinanthumanbonemorphogeneticprotein2,rhBMP-2)的壳聚糖-明胶支架的体外成骨作用。方法将rhBMP-2与壳聚糖-明胶支架复合,按2×104/ml的密度接种成骨细胞系或成肌细胞系至rhBMP-2复合材料上,以及无rhBMP-2复合的对照材料上。A组(2T3成骨细胞接种组),其中实验A组复合有rhBMP-2的材料14块,分别于接种培养第3、7、14和21天各取3块,以管家基因β-tubulin为内参照,RT-PCR行半定量分析,测定骨钙素基因表达水平,余2块于第14天终止培养,茜素红-S染色观察钙盐沉积情况;对照A组未复合rhBMP-2的材料5块,接种培养至14d终止,其中3块用于测定骨钙素基因表达,2块测定钙盐沉积。B组(C2C12成肌细胞接种组),实验组及对照组情况、培养时间及检测指标同A组。另取接种有rhBMP-2的材料2块接种2T3成骨细胞,培养3d后扫描电镜观察细胞与材料的黏附情况。结果A组培养3d,扫描电镜可见成骨细胞紧密黏附于多孔材料网表面,生长状态良好。实验A组成骨细胞中骨钙素基因的表达为1.28±0.17,对照A组14d为0.56±0.09,表明复合rhBMP-2可促进材料中骨钙素基因表达,两者差异有统计学意义(P<0.01);rhBMP-2还可诱导不表达骨钙素基因的C2C12成肌细胞出现基因表达,B组培养21d,实验B组为0.58±0.13,对照B组为0,差异有统计学意义(P<0.01)。茜素红-S染色可见,A组材料网络内均有不同程度的钙盐沉积。接种相同的细胞时,复合有rhBMP-2的材料中有更多的钙盐沉积。结论复合有rhBMP-2的壳聚糖-明胶人工骨支架材料在体外具有良好的诱导成骨能力。     

脑外伤对骨折愈合中骨形成蛋白2表达的影响

目的通过研究大鼠股骨干骨折合并脑外伤时骨痂组织内骨形成蛋白2(bone morphogenetic protein2,BMP-2)表达水平的变化,探讨脑外伤对骨折愈合的影响及作用机制。方法取12周雄性SD大鼠32只,体重368±25g。随机分成4组,每组8只:A组为骨折合并脑外伤1周组,B组为单纯骨折1周组,C组为骨折合并脑外伤2周组,D组为单纯骨折2周组。A、C组制作脑外伤和股骨干骨折模型,B、D组制作单纯股骨干骨折模型作对照。各组摄X线片后截取骨痂,行HE染色观察骨痂生长情况及其组织形态,免疫组织化学染色测定BMP-2表达,RT-PCR检测BMP-2mRNA水平。结果X线片示A组骨折端有较少量骨痂形成,骨折线较清晰;B组骨折线清晰;C组骨折端有较多骨痂形成,骨折线已模糊;D组仅有少量骨痂形成,骨折线较清晰。HE染色A组可见较多早期软骨细胞、成纤维细胞;B组骨折间隙可见成纤维细胞,仅夹杂有少量的早期软骨细胞;C组骨折端有新生骨小梁长入;D组未见有骨小梁形成。免疫组织化学染色可见成纤维细胞、间充质细胞、血管内皮细胞、早期软骨细胞、成骨细胞胞浆均出现广泛的强阳性反应,A组阳性细胞数量多于B组,并且显色强;C组阳性细胞数量多于D组,并且显色强。分析显示A、C组平均阳性细胞百分数为0.762%±0.052%、0.756%±0.079%,分别高于同一时间点B、D组的0.702%±0.052%、0.672%±0.044%,差异有统计学意义(P<0.05)。RT-PCR分析显示:A～D组骨痂BMP-2mRNA含量依次递减,A、C组骨痂BMP-2mRNA含量为1.07±0.13、0.78±0.11,均显著高于同一时间点B、D组的0.91±0.12、0.61±0.08,差异有统计学意义(P<0.05)。结论脑外伤对骨折愈合有促进作用,可能与脑外伤后BMP-2表达水平升高有关。     

骨形成蛋白2基因修饰的老年大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化能力的研究

目的观察年龄因素对骨髓间充质干细胞(marrow mesenchymal stem cells, MSCs)成骨分化能力的影响;了解基因治疗对老年大鼠MSCs成骨分化能力的影响. 方法 1月龄(幼年组)、9月龄(成年组)及24月龄(老年组)雄性Wistar大鼠各6只,取MSCs经体外分离、培养及携带骨形成蛋白2(bone morphogenetic protein 2,BMP-2)基因的腺病毒载体(Ad-BMP-2)转染后,定量检测BMP-2、碱性磷酸酶(alkaline phosphate,ALP)表达,以及成骨细胞标志性蛋白:Ⅰ型胶原、骨涎蛋白(bone sialoprotein,BSP)和骨桥素(osteopontin, OPN)的表达.将转染的各组MSCs分别与磷酸三钙(tricalcium phosphate, TCP)复合后植入裸鼠体内,3周后取材,比较各组诱导异位成骨能力. 结果 ELISA检测表明BMP-2基因修饰的MSCs可以有效表达BMP-2,且表达量在各年龄组间差异无统计学意义(P>0.05);各组ALP于诱导后第9天达高峰,但组间差异均无统计学意义(P＞0.05);诱导后第7天,RT-PCR半定量检测示各组均有成骨细胞特征性蛋白,即:Ⅰ型胶原、OPN及BSP的明显表达,表达量在各组间差异无统计学意义(P>0.05);BMP-2基因转染的MSCs与TCP复合后可诱导裸鼠体内异位成骨,各组成骨量差异无统计学意义(P>0.05). 结论 BMP-2基因修饰的老年大鼠MSCs可以恢复成骨分化能力,基因治疗可能为老年性骨骼疾病提供一种新的治疗途径.     

低温保存的组织工程骨修复骨缺损的实验研究

目的探讨低温保存的组织工程骨修复骨缺损的能力及低温保存的可行性。方法将人源性生物衍生骨材料复合成骨细胞构建的组织工程骨,在4℃和-196℃的温度环境中保存3个月和6个月,同时以未行低温保存的组织工程骨和生物衍生骨材料作为对照,分别修复实验兔桡骨的长段骨缺损。80只成年日本大耳白兔,随机分为4个实验组(左前肢植入材料):A3组:组织工程骨在4℃保存3个月;A6组:组织工程骨在4℃保存6个月;B3组:组织工程骨在-196℃保存3个月;B6组:组织工程骨在-196℃保存6个月。2个对照组(右前肢植入材料):C组:组织工程骨未行低温保存;D组:单纯生物衍生骨材料。于术后2、4、6和12周行大体和组织学观察,并于6周和12周行X线片检查和生物力学检测。结果术后大体观察,A3、A6、B3、B6和C组间无显著差异,D组骨痂少且断端更为明显。各时间点组织学观察,A3、A6、B3、B6和C组植入材料周围胶原及骨痂均较D组明显,术后12周组织学评分,D组与其它各组比较P值<0.05。X线片示D组植入材料皮质骨无明显变化,骨痂较少;余各组12周植入材料与自体骨融合,髓腔开通,骨折线消失,塑形好。生物力学检测D组与其它各组比较P值<0.05。结论以4℃和-196℃保存方法能有效保存组织工程骨,对修复骨缺损有明显效果,这一方法适宜推广应用。     

自体髂骨与组织工程骨植骨的临床应用对比研究

目的　对比观察组织工程骨移植与自体髂骨植骨修复四肢骨缺损的临床疗效。　方法　自 1 999年7月～ 2 0 0 1年 9月 ,随机选择需要植骨的四肢骨骨折 52例 ,分为 A、B两组 ,每组 2 6例 ,采用常规手术切开复位内固定。A组植入自体髂骨 ,B组植入组织工程骨 ,术后骨科常规处理。对比观察手术耗时、出血量、引流量及伤口愈合情况。术后1、2、3、5个月行 X线摄片观察骨愈合情况。　结果　两组性别、年龄及病种无显著差异 ,术后伤口均 期愈合 ,伤口肿胀程度及引流量无显著差异 ,手术时间 A组平均较 B组长 2 5分钟 ,出血量 A组较 B组平均增加 1 50 ml,骨愈合时间两组均在 3～ 7个月内。骨愈合不良 A组 2例 ,B组 1例。　结论　组织工程骨植入修复四肢骨缺损具有自体髂骨移植相同的临床效果 ;在手术时间与出血量方面 ,组织工程骨植入优于自体髂骨移植     

基因修饰的生物可降解人工骨修复骨缺损的血管化研究

目的评价转染骨形成蛋白2（bone morphogenetic protein 2，BMP-2）基因的骨髓间充质干细胞（marrow mesenchymal stem cells，MSCs）复合生物可降解人工骨修复兔桡骨缺损的血管化过程，观察BMP-2基因对促进移植骨血管化的影响。方法利用携带BMP-2基因的腺病毒载体（adenovirus carrying BMP-2 gene，Ad—BMP-2）转染MSCs及复合人工骨制备。取新西兰大耳白兔60只制成双侧桡骨中段1．5cm骨缺损模型，随机分为4组，每组15只（30侧）。各组采用不同材料植入缺损，A组：Ad—BMP-2转染MSCs＋聚乳酸／聚己内酯（polylactic acid／polycaprolactone，PLA／PCL）；B组：β-半乳糖酐酶基因的重组腺病毒转染MSCs＋PLA／PCL；C组：未转染MSCs＋PI，A／PCL；D组：单纯PLA／PCL。分别于术后4、8和12周各组处死5只动物，行X线片、微血管分布、组织学、透射电镜观察，并行血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）表达检测及微血管计数。结果A组4周时见移植骨内片状成骨影，有较多新生血管长入，支架孔隙内充满软骨痂，功能活跃的成骨细胞围绕微血管生长，VEGF表达及微血管数均明显高于其它各组，且差异有统计学意义（P〈0．01）；8周时移植骨内成骨逐渐增多，微血管迂曲扩张并相互连接，软骨痂转变为小梁骨；12周时皮质骨连续，髓腔再通，微血管呈规则地纵向排列。B、C组成骨能力较弱，血管再生缓慢，12周时骨缺损得到初步修复，微血管沿新生骨小梁孔隙分布。D组各时间点新生血管少见，12周时骨端硬化，缺损区被纤维组织填充。结论BMP-2基因转染可通过上调VEGF表达，间接诱导移植骨血管化，促进种子细胞成活，加速新骨形成。     

构建组织工程骨修复兔颅骨极限缺损的实验研究

目的观察以胶原缓释重组人骨形成蛋白2(recom b inan t hum an bone m orphogenetic prote in 2,rhBM P-2)复合骨髓间充质干细胞(m arrow m esenchym a l stem ce lls,M SC s)及珊瑚构建的组织工程骨修复兔颅骨极限缺损的能力。方法新西兰大白兔40只,制备颅骨极限缺损,按植入的修复物不同随机分为5组,每组8只。Ⅰ组:自体髂骨,为阳性对照组;Ⅱ组:珊瑚,为阴性对照组;Ⅲ组:rhBM P-2+珊瑚;Ⅳ组:胶原+rhBM P-2+珊瑚;Ⅴ组:M SC s+胶原+rhBM P-2+珊瑚。将其分别植入兔颅骨极限缺损处,术后8、16周行大体观察、X线片、HE染色及M asson三色染色法观察比较骨缺损修复的情况。结果术后Ⅴ组材料与Ⅰ组修复颅骨极限缺损的效果相近,缺损区大体标本可见骨样组织充填,硬度与周边骨质相近,并与周边骨质形成明显骨融合;X线阻射程度高,16周时达80.45%±2.52%;组织学观察为板层状结构的新骨组织,空白孔隙区较少。Ⅳ组修复效果次之,Ⅲ组材料成骨能力较弱,Ⅱ组大部为半透明的纤维薄膜,缺损区界限清晰。结论胶原是rhBM P-2适宜的缓释载体,胶原及M SC s对促进复合支架材料修复骨缺损有重要意义。以M SC s+胶原+rhBM P-2+珊瑚构建的组织工程骨可成为一种良好的骨缺损修复材料。     

异种脱蛋白松质骨为载体构建组织工程骨用于脊柱横突间融合的实验观察

目的探讨异种脱蛋白松质骨（deproteinization bone,DPB）作为骨组织工程载体的性能及其用于山羊脊柱横突间融合的作用。方法取成年猪股骨远端松质骨通过理化方法制成DPB载体,对其形态结构、组成成分、生物力学特性以及材料对种子细胞生物学行为的影响进行检测分析。将载体材料复合一定量的自体骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）重组人骨形成蛋白2（recombinant human bone morphogenetic protein 2,rhBMP-2）构建组织工程骨。取6～8月龄雄性山羊12只,制成L3-4双侧横突间植骨模型,左侧植入组织工程骨为A组,右侧植入等体积自体髂骨作对照为B组。分别于4、8及12周行X线片和组织学观察并对比分析。结果采用脱蛋白处理后的松质骨可见大小不等、相互交通、开放孔隙的网架结构。孔径200～500μm,孔隙率60％左右。其无机成分为羟基磷灰石,有机成分为胶原,力学性能保存良好,有良好的细胞相容性。两组移植后不同时间点X线表现：A组植入横突间第4周与横突桥接处部分区域模糊,以内侧明显;第8周上下桥接部间隙变小,大量连续骨痂生成;12周后完全融合。早期A组密度略低于B组,12周后基本相同。移植区组织学观察：A组植入后第4周以多点方式形成新骨,第8周岛状生长的骨组织贯穿整个移植材料,12周编织骨交错排列,髓腔形成,成骨活性接近自体髂骨移植。B组,4周时有较多新骨形成;8周时出现大量胶原纤维,周边成骨明显;12周时,纤维组织减少,成骨活跃。结论异种DPB是一种良好的组织工程骨载体材料,可为再血管化和成骨细胞的分化提供一个稳定的环境。     

可塑形组织工程骨修复兔颅骨缺损的组织学及力学研究

目的探讨用藻酸钙凝胶、成骨细胞和骨粉复合构建可塑形组织工程骨修复兔颅骨缺损后,体内成骨的组织学及生物力学特征。方法28只日本大耳白兔,随机分为A组(16只)、B组(8只)和C组(4只)。制备兔颅骨左右两侧直径1cm的骨膜-颅骨全层缺损,左侧用藻酸钙凝胶-成骨细胞-骨粉填补修复为A1组(n=16);右侧用藻酸钙凝胶-骨粉填补修复为A2组(n=16);B组骨缺损不作处理,为空白对照组(n=16);C组为正常组。术后6周和12周时,行大体观察及组织学观察;12周时行生物力学测试。结果术后6、12周时,A1组:颅骨缺损基本被硬组织所修复,镜下见材料已大部分被骨组织替代,成骨面积为40.92%±19.36%;A2组:材料部分被骨组织替代,成骨面积为18.51%±6.01%;B组:颅骨缺损边缘可见硬组织形成,镜下见修复组织以致密纤维组织为主,成骨面积为12.72%±9.46%。术后12周,生物力学测试修复组织能耐受的最大压力载荷,A1组37.33±2.95N;A2组30.59±4.65N;B组29.5±2.05N;C组41.55±2.52N;A1组明显大于A2组和B组(P<0.05)。最大载荷时应变位移,A1组1.05±0.20mm;A2组1.35±0.44mm;B组1.57±0.31mm;C组0.95±0.17mm;A1组小于B组(P<0.05)。载荷/应变比值,A1组35.82±6.48N/mm;A2组24.95±12.40N/mm;B组19.90±5.47N/mm;C组47.57±11.22N/mm;A1组大于B组(P<     

活性维生素D促组织工程骨血管化

目的探讨以1,25-(OH)2D3为活性因子,与人骨髓间质成骨细胞(human marrow stromal osteoblast,hMSO)、脐静脉血管内皮细胞(human umbilical vein endothelial cell,hUVEC)、珊瑚羟基磷灰石人工骨(coral hydroxyapatite,CHA)联合构建组织工程骨的异位成骨能力和体内快速血管化能力。方法体外分离、培养hMSO和hUVEC。hMSO以5×105/ml,hUVEC以2.5×105/ml按2∶1比例接种至经1,25-(OH)2D3处理过的CHA上,为实验组;相同比例hMSO和hUVEC接种于单纯CHA作为对照组。体外培养3d后,18只裸鼠背部皮下其中6只双侧均植入实验组组织工程骨1块,6只双侧均植入对照组组织工程骨1块,余6只植入实验组及对照组组织工程骨每侧1块。术后4、8、12周后取材,行大体观察、常规组织学、扫描电镜观察,并行植入物成骨的定量判断和新生血管定量分析。结果组织学观察可见,4周时,各组原始类骨组织均长入支架材料内部,实验组有大量不成熟骨组织伴随众多微血管出现;8周,骨组织成熟与微血管相伴出现;12周,各组均有成熟骨组织出现,实验组有典型骨单位。对照组在各时间点微血管量均少于实验组。扫描电镜观察:4周,实验组大量细胞外基质将细胞包埋,材料表面可见大量微血管并有部分穿入材料内部;对照组虽然细胞外基质也较丰富,但微血管量少;8周,实验组部分材料表面出现了束状条索样的类骨质结构,细胞外基质丰富,可见大量微血管相伴出现;对照组微血管量少,骨组织成熟度亦差。植入物成骨的定量判断,8周实验组为3.10±0.52,对照组为2.30±0.59;12周实验组为4.63±0.55,对照组为3.53±0.62;两时间点两组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。新生血管定量分析,4周实验组为28.74%±7.81%,对照组为19.52%±4.57%;8周实验组为24.66%±7.38%,对照组为17.84%±5.22%;两时间点两组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论1,25-(OH)2D3作为活性因子通过加强hMSO与hUVEC之间的相互作用,增强了构建的组织工程骨的异位成骨能力和快速血管化能力。