组织工程化骨修复兔桡骨缺损的实验研究

目的:探讨骨髓间充质干细胞复合脱钙骨基质和骨形成蛋白修复兔桡骨缺损的效果。方法:体外分离、培养骨髓间充质干细胞,复合于脱钙骨基质,以骨形成蛋白进行成骨化诱导。日本大耳白兔45只,随机分为3组,A组:骨髓间充质干细胞+脱钙骨基质+骨形成蛋白;B组:脱钙骨基质+骨形成蛋白;C组:空白组。行兔15 mm桡骨缺损修复。术后12周取桡骨标本,大体观察并手法评估3组桡骨缺损修复情况,组织学及生物力学测定植入材料融合情况。结果:术后12周,大体可见A组基本骨性愈合,融合组织质地硬,形态不规整;B组见少量骨痂形成,尚有部分缺损未愈合。C组骨缺损处见肉芽组织充填,未见骨痂形成。组织学观察Masson染色示A组大量软骨形成,靠近连接处可见新生骨小梁形成且处于成骨活跃期,软骨与骨组织之间过渡自然。B组可见部分新生骨小梁形成,材料骨小梁变细较少,断裂明显。C组未见新生骨小梁形成。生物力学测定A组的最大载荷、抗压强度和弹性模量分别为(87.8±9.8)N、(8.4±0.9)MPa及(187.5±8.2)GPa,均低于健侧组([112.3±11.2)N、(9.5±0.2)MPa及(210.5±15.9)GPa],且组间比较有统计学差异(P<0.05)。结论:骨髓间充质干细胞复合脱钙骨基质和骨形成蛋白修复兔桡骨缺损,优于应用脱钙骨基质和骨形成蛋白,早期生物力学强度低于正常骨组织。     

β-磷酸三钙-脱细胞软骨支架复合兔BMSCs修复膝关节软骨缺损的实验研究

目的观察纳米磷酸三钙人工骨(β-TCP)、转化生长因子-β(TGF-β)、胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)、脱细胞耳软骨(DC)复合软骨细胞修复关节软骨缺损的效果。方法获取新西兰大白兔骨髓间充质干细胞(BMSCs),培养并体外诱导成软骨细胞,取异体兔耳软骨进行脱细胞处理,与β-TCP形成复合支架作为载体接种软骨细胞,加入TGF-β和IGF-I修复膝关节软骨缺损。实验动物(n=18)分为3组,实验组(n=8)复合支架加入TGF-β和IGF-I,对照组(n=6)仅以复合支架修复缺损,空白组(n=4)不加入任何修复材料。结果 BMSCs在体外生长稳定,增殖能力强,可被诱导为软骨细胞。软骨支架脱细胞完整,软骨陷窝排列有序,复合物植入缺损后第20周,实验组缺损内充填白色半透明新生软骨组织,色泽与正常软骨相似,与周围正常软骨连接良好。结论β-TCP-DC复合支架有较多的孔隙结构,降解速度快,组织相容性及细胞黏附性好,是组织工程修复关节软骨理想的种子细胞载体。     

骨髓间充质干细胞在软骨组织工程的应用

骨髓间充质干细胞具有优良的增殖特性和多向分化潜能,同时它对体外培养条件特别敏感,多种生长因子可以调节其向软骨细胞的分化,而生物材料作为细胞外基质的组成成份之一,在软组织工程介导细胞间信号传导和细胞间相互作用方面起着重要作用.软骨组织损伤后修复能力有限,以骨髓间充质干细胞为种子细胞的软骨组织工程为软骨组织缺损的修复带来希望.本文就骨髓间充质干细胞在软骨组织工程中的应用做一综述.     

体内植入生物陶瓷后新骨形成的定量分析

用人工合成材料多孔磷酸三钙陶瓷（PTCP）及磁性多孔磷酸三钙陶瓷（MPTCP）颗粒植入大白鼠股骨骨钻孔中（直径3mm），经4个月定期组织切片、扫描电镜观察及组织切片新骨形成定量分析表明，两种陶瓷均具有良好的生物相容性，且能在体内发生降解。MPTCP陶瓷促进新骨形成的能力优于PTCP陶瓷，成骨方式不变即软骨内成骨。新骨形成定量分析法简便实用；有助于类似实验模型切片中组织构成的定量分析。     

三七总皂苷-TCP骨修复复合材料的生物相容性评价

目的:通过体外实验评估三七总皂苷—磷酸三钙(TCP)骨修复复合材料的生物相容性.方法:制备200、100、50、25、12.5μg/ml的三七总皂苷-TCP复合材料,上述复合材料浸提液培养第2代山羊骨髓间充质干细胞,以单纯TCP材料为对照,应用MTT法检测各组细胞吸光度值,应用ELISA检测骨钙素和碱性磷酸酶含量,应用...     

人BMSCs复合载体支架修复软骨缺损的研究进展

我们广泛查阅近年来有关人骨髓间充质干细胞及载体支架材料研究与应用的文献,并选择常见的几种细胞载体支架材料分别进行阐述。人骨髓间充质干细胞作为最实现性的细胞源,将在软骨组织工程的研究及应用中发挥重要的作用。理想的支架材料在种子细胞修复软骨缺损中起到事半功倍的作用。人骨髓间充质干细胞复合现有支架材料仍存在许多问题。将人骨髓问充质千细胞复合自体脱钙骨基质,成软骨诱导促进软骨缺损的修复,因其良好的稳定性与免疫学性能,值得今后更深入地研究。     

复合bBMP骨软骨生物修复材料的实验研究

目的:探索复合牛骨形态发生蛋白(bBMP)骨软骨生物修复材料的细胞相容性及其对于兔关节骨软骨缺损的修复效果.方法:将bBMP经处理制成复合bBMP骨软骨生物修复材料(A材料),并将.体外培养扩增兔骨髓基质干细胞(MSC)传至第三代后接种于A材料中,体外培养2周后扫描电镜(SEM)观察材料的细胞相容性.将A材料植入兔关节骨软骨缺损,12w后取材观察其修复效果.结果:A材料孔隙结构规则,孔径约100～200 μm,孔隙内部均匀附着bBMP,与兔MSC共培养显示了良好的细胞相容性.在兔关节骨软骨缺损修复中,A材料12周实现了对关节骨软骨较好的修复效果.结论:复合bBMP骨软骨生物修复材料在保持理想孔隙结构和细胞相容性的同时,其骨软骨缺损修复能力明显提高.     

EPCs与BMSCs干细胞联合培养体系修复机体骨缺损

目的 为解决整形外科骨缺损修复, 促进移植骨成活, 应用干细胞联合培养体系复合部分脱蛋白生物骨 (PDPBB) , 对机体胫骨缺损进行修复.方法 新西兰大耳兔18只, 分别抽取骨髓液及外周血提取骨髓间充质干细胞 (BMSCs) 及外周血内皮祖细胞 (EPCs) , 构建联合培养体系后, 复合PDPBB构建组织工程骨;于兔胫骨制造1 cm长骨缺损, 将组织工程骨植入缺损区, 分别于术后14 d、28 d及2个月观察骨缺损修复的情况.结果 BMSCs组、联合培养细胞组和空白组各个时间点及组间的吸光度值比较, 差异均有统计学意义 (P<0.001) ;组织工程骨植入体内后骨胶原蛋白含量逐渐升高, 各分组差异有统计学意义 (P<0.01) ;复合联合干细胞体系的PDPBB修复骨缺损能力最强, 修复了胫骨缺损区的结构和功能.结论 EPCs与BMSCs联合干细胞体系复合PDPBB构建的组织工程骨是良好的骨缺损修复材料.     

兔骨髓间充质干细胞的提取与体外培养

目的 通过提取兔骨髓中间充质干细胞(Mesenchymal stem cells，MSCs)并加以纯化，在体外培养条件下研究其增殖及生长特性。方法 从骨髓中提取间充质干细胞，体外培养扩增，再以相差显微镜、电镜观察并绘制生长曲线。结果 原代培养及传代培养显示，兔自体骨髓间充质干细胞具有活跃的增殖倍增能力；骨髓间充质干细胞内细胞器与其生物活性变化相一致。结论 骨髓间充质干细胞体外培养成功，为今后利用自体间充质干细胞通过组织工程学方法修复软骨、骨、肌肉系统的组织缺损奠定了基础。     

体内植物生物陶瓷后新骨形成的定量分析

用人工合成材料多孔磷酸三钙陶瓷（ＰＴＣＰ）及磁性多孔磷酸三钙陶瓷（ＭＰＴＣＰ）颗粒植入大白鼠股骨骨钻孔中（直径３ｍｍ），经４个月定期组织切片、扫描电镜观察及组织切片新骨形成定量分析表明，两种陶瓷均具有良好的生物相容性，且能在体内发生降解。ＭＰＴＣＰ陶瓷促进新骨形成的能力优于ＰＴＣＰ陶瓷，成骨方式不变即软骨内成骨。新骨形成定量分析法简便实用；有助于类似实验模型切片中组织构成的定量分析。     

骨髓间充质干细胞及在软骨组织工程中的研究进展

间充质干细胞是一类具有多向分化潜能和强大增殖能力的细胞,在适宜的条件下能够分化再生骨、软骨、肌肉、韧带、肌腱、脂肪、骨髓基质等间充质组织,具有典型的干细胞特点,终身存在于骨髓和其他组织器官中,负责组织的修复和更新.现将骨髓间充质干细胞的生物学特性及其在软骨组织工程中的研究进展综述如下.     

骨髓间充质干细胞复合壳聚糖凝胶体外构建可注射组织工程软骨

目的：探讨壳聚糖/β-甘油磷酸钠凝胶用作骨髓间充质干细胞的载体体外构建可注射型组织工程软骨的有效性和可行性。方法：骨髓间充质干细胞与壳聚糖/β-甘油磷酸钠制成注射型细胞/凝胶复合物并行体外成软骨诱导培养,通过倒置显微镜、扫描电镜和组织学检查等观察细胞在凝胶内黏附、生长、增殖、向软骨细胞分化及形成软骨样组织等情况。结果：在体外成软骨培养条件下,壳聚糖凝胶支持骨髓间充质干细胞生长、增殖、向软骨细胞分化并形成软骨样组织。结论：骨髓间充质干细胞/壳聚糖/β-甘油磷酸钠凝胶复合物,有望用作可注射型组织工程软骨修复软骨缺损。     

中药柚皮苷结合兔骨髓间充质干细胞治疗兔膝关节软骨缺损实验研究

目的：研究中药柚皮苷结合兔骨髓间充质干细胞对兔关节软骨缺损修复的影响,评价修复效果。方法：取兔骨髓间充质干细胞进行体外增殖,植入到兔膝关节软骨缺损,并以中药柚皮苷汤灌胃,并设立单纯柚皮苷汤组、单纯骨髓间充质干细胞组、单纯关节缺损组、复合应用组。于第8周后对修复组织进行形态学观察及组织学检查。结果：术后8周,在形态学观察及组织学检查上,单纯柚皮苷汤组、单纯骨髓间充质干细胞组均取得了一定的修复效果,但是复合组的缺损修复优于其他各组,差异有统计学意义。结论：兔骨髓间充质干细胞及口服中药柚皮苷汤均能修复兔膝关节软骨缺损,复合应用能促进软骨的修复,且提高修复质量。     

同种异体骨髓间充质干细胞辅助自体骨软骨镶嵌成形术修复骨软骨缺损的研究

目的探讨基于同种异体骨髓间充质干细胞（BMSCs）组织工程技术辅助自体骨软骨镶嵌成形术（Mosaicplasty）修复骨软骨缺损及促进＂死区＂的整合效果。方法首先从一只新西兰大白兔的骨髓内提取骨髓间充质干细胞,体外培养到第三代,用Pluronic F-127复合骨髓间充质干细胞,然后制作骨软骨缺损模型,先用自体骨软骨柱填充缺损,再用复合骨髓间充质干细胞的Pluronic F-127填充间隙作为实验组,单纯Pluronic F-127填充间隙的作为对照组,在不同时段运用组织学及免疫组织化学进行检测,同时进行统计学分析。结果两组相比各时间段的自体骨软骨柱均无松动、脱出及凹陷。实验组＂死区＂的修复组织逐渐演化为透明软骨,软骨细胞排列逐渐变得规则。4、8、12、16周O’Driscoll、Keeley and Salter组织形态学评分实验组分别为（14.00±1.00）、（16.75±1.71）、（18.00±0.82）和（20.50±1.29）分,对照组分别为（7.67±0.58）、（8.00±0.82）、（8.50±0.58）和（9.00±0.82）分。对结果进行析因试验资料方差分析,实验组的评分均高于对照组,不同处理间差异有统计学意义（F=419.302,P=0.000）,左右侧之间差异无统计学意义（F=0.020,P=0.890）,处理后不同时间段之间差异有统计学意义（F=13.184,P=0.000）,不同处理间和不同时间段间的交互效应差异有统计学意义（F=4.982,P=0.015）,其他组合的交互效应差异无统计学意义。结论同种异体骨髓间充质干细胞辅助自体骨软骨镶嵌成形术修复骨软骨缺损,可促进自体骨软骨镶嵌成形术中存在的＂死区＂的整合,改善修复效果,有望成为修复骨软骨缺损的有效方法。     

pBMP/MPTCP复合人工骨治疗骨缺损的实验研究

将猪骨形态发生蛋白 (BMP)与磁性多孔磷酸三钙 (MPTCP)结合制成人工骨 ,手术造成兔桡骨中段 1cm缺损 ,分别嵌入pBMP/MPTCP(A组 ) ,自体红骨髓 /多孔磷酸三钙 (BM/PTCP) (B组 )及pBMP/PTCP(C组 )。观察术后一般情况、免疫球蛋白及补体、大体标本骨痂量、X线、组织形态学、骨钙素检测、新骨形成面积比、生物力学实验等指标。实验结果显示 ,三组骨缺损均有不同程度修复且生物相容性良好 ,但A组较另二组有更多新骨形成及更好的力学性能 (P <0 .0 1) ;B ,C二组间差异无显著性。作者认为pBMP/MPTCP有以下特点 :促进新骨形成能力强 ,生物相容性良好 ,有良好的填充作用 ,可在体内逐渐降解     

SF／PLCL 纺丝材料复合骨髓间充质干细胞修复兔桡骨骨缺损的实验研究

目的:研究SF/PLCL纺丝材料复合骨髓间充质干细胞修复兔桡骨骨缺损的能力。方法:取兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)并制成BMSCs/藻酸钙水凝胶。选择8只6月龄雄性新西兰兔,于双侧桡骨中段制备15 mm大段骨缺损模型。其中实验组双侧植入SF/PLCL后注入BMSCs/藻酸钙水凝胶;对照组单纯行双侧桡骨缺损手术。所有兔于术后12周行CT检查观察骨缺损修复情况,之后处死兔,大体及组织学观察骨修复情况。结果:术后12周CT及组织学检查显示:实验组纺丝材料塌陷,材料部分降解,纤维细胞长入材料内部;骨缺损断端有骨组织沿套管材料生长,但骨缺损未完成桥接。对照组缺损区域软组织填充,骨缺损断端封闭。结论:SF/PLCL套管材料虽具有良好的生物相容性,但尚不足以用于修复兔桡骨骨缺损,其成骨能力及降解能力有待进一步提升。     

小肠黏膜下层复合材料修复兔下颌骨缺损

 目的 探讨猪小肠黏膜下层(small intestinal submucosa,SIS)与纳米β 磷酸三钙(nano meter crystal β tricalcium phosphate,nm β TCP)结合形成的复合支架材料修复骨组织缺损的作用。方法 新西兰大白兔13只,在双侧下颌骨上制备骨缺损,随机分为4组,分别使用SIS、nm β TCP及两者混合制成的复合支架材料进行修复,并设置空白对照。12周时处死动物取材,进行组织学切片及扫描电镜观察,计算骨矿化沉积率、骨小梁厚度和体积分数,并作统计学处理。结果 12周时新生骨小梁占据大部分缺损区域,材料已基本降解,nm β TCP组残余少量材料。复合支架组新生骨小梁形态较成熟,荧光双带距离较宽,骨矿化沉积率、骨小梁厚度以及骨小梁体积分数均明显高于其他几组(P<0.05)。结论 猪SIS与nm β TCP混合制成的复合支架材料,具有良好的成骨特性和组织相容性,能够有效地修复下颌骨缺损。     

重组生长因子在软骨组织工程中的研究进展

间充质干细胞的研究为软骨修复展示了新的前景,但若达到完全修复愈合则需间充质干细胞与重组生长因子结合,或与基因治疗方法有机联合。基因强化组织工程是以间充质干细胞作为靶细胞的基因治疗和组织工程相结合的技术。在实际应用中,由于表达治疗性基因的时间有限,这对根治某些基因缺陷性疾病较为困难,然而软骨修复只是一个阶段性的过程而不需长时间的表达,因此,可将基因治疗用于软骨修复。文章重点综述重组生长因子转染骨髓间充质干细胞向软骨分化的研究进展。     

基于盒转录因子9分泌探讨柚皮苷复合骨髓间充质干细胞结合基质载体对于软骨损伤修复实验研究

目的基于盒转录因子9(Sox-9)分泌情况,观察柚皮苷刺激骨髓间充质干细胞结合基质载体对兔关节软骨的损伤修复情况。方法对骨髓间充质干细胞进行体外增殖,复合于脱细胞真皮基质载体,植入软骨损伤处,并以柚皮苷汤或去离子水灌胃,设立模型组(Mod组)、骨髓间充质干细胞结合基质载体组(Tec组)、柚皮苷复合骨髓间充质干细胞结合基质载体组(Nar/Tec组),于第12周后对修复组织进行形态学评分、病理学染色及免疫组化染色观察。结果(1)形态学观察上,应用国际软骨修复学会软骨修复的宏观评价量表进行量化评估,Nar/Tec组与其他两组相比,取得了更优的修复效果,且差异具有统计学意义(P<0.05)。(2)病理染色观察上,阿斯新兰染色及番红-O染色,Nar/Tec组在软骨基质及软骨细胞上均可见到明显的修复表现,修复处组织与正常组织相似,Tec组修复效果次之。(3)免疫组化染色观察上,Nar/Tec组在Ⅱ型胶原表达上,优于其他两组;该组在软骨损伤修复处可见明显分泌的Sox-9。结论骨髓间充质干细胞结合基质载体对于兔膝关节软骨损伤有修复作用,加用柚皮苷能提高软骨损伤的修复质量,该效果的产生可能与柚皮苷促进损伤处Sox-9的分泌有关。     

转化生长因子β_1基因修饰的间充质干细胞/仿生基质材料的体外复合培养

目的 探讨转化生长因子β_1(TGF-β_1)基因转染对间充质干细胞(MSCs)增殖分化的影响,评价涂覆多聚赖氨酸(PLYS)的聚DL乳酸(PDLLA) 仿生基质材料能否作为关节软骨组织工程学研究的支架材料。方法 将组织工程学与分子生物学有机结合,体外将具有多重生物学效应的TGF-β_1基因转入关节软骨组织工程首选种子细胞--间充质干细胞（MSCs）,并与表面涂覆PLYS的PDLLA可降解三维多孔基质材料体外复合培养。以单纯空载体转染MSCs为对照,通过扫描电镜等方法观察种子细胞的粘附、增殖及分化等情况。结果 基质材料孔隙率为88%,其中孔径为150～200μm的有效孔占80%。所有细胞均能很好地粘附于基质材料上,其中TGF-β_1基因修饰的MSCs增殖分化活性明显优于对照组。结论 利用分子组织工程学原理可使TGF-β_1持续高效发挥作用,使提高关节软骨缺损的修复质量和远期疗效成为可能。涂覆PLYS的PDLLA仿生基质材料不仅具有良好的生物相容性和结构相容性,而且具有更好的表面相容性和生物学活性,在一定程度上解决了细胞-基质材料之间存在的界面不相容问题,是关节软骨缺损修复的良好基质材料。