无定形磷酸钙负载rhBMP-2纳米缓释体的生物相容性及安全性

[目的] 观察无定形硫酸钙(ACP)负载重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2/ACP)纳米缓释体的生物相容性及安全性,为新型材料的临床应用提供必要的实验依据.[方法] 对材料分别进行体外溶血实验、微核实验、急性毒性试验、热原试验、皮内刺激反应实验和短期肌内埋置试验、骨内植入实验.[结果] 材料浸提液对兔血无溶血现象,对小鼠骨髓细胞无遗传毒性作用,未引起小鼠急性毒性反应、兔热原反应、兔皮内刺激反应;兔短期肌肉埋置、骨内植入后局部无明显炎症反应、无组织坏死,材料逐渐发生降解,能与组织有机融合.[结论] rhBMP-2/ACP纳米缓释体的生物相容性及安全性符合IS010993、GB/T16886规定的体内植入物的生物学评价标准,可作为骨修复替代材料用于相关疾病的临床治疗.     

软骨细胞外基质/壳聚糖复合多孔支架和骨髓间充质干细胞构建组织工程软骨

[目的]探讨软骨细胞外基质和壳聚糖制备复合多孔支架,同时并对小鼠骨髓间充质干细胞构建组织工程软骨的可行性进行观察.[方法]以猪关节软骨细胞外基质和壳聚糖为原料,采用冷冻干燥法制备软骨细胞外基质/壳聚糖复合多孔支架.通过扣描电镜观察材料内部结构及孔径大小,液体位移法测定材料的孔隙率,MTT方法检测支架浸提液毒性.将小鼠的骨髓间充质干细胞(BMSCs)分离培养并用TGF-β1成软骨诱导后,与材料复合培养,扫描电镜观察细胞在材料上的生长粘附情况.[结果]软骨细胞外基质/壳聚精复合支架具有疏松多孔结构,孔径大小(159±36)μm,孔隙率为90.5%±2.3%,复合支架中的软骨细胞外基质成分甲苯胺蓝染色、番红O染色均呈阳性,MTT结果显示支架无细胞毒性.诱导的骨髓间充质干细胞在支架表面生长良好.[结论]软骨细胞外基质/壳聚糖复合材料具有合适的孔径和孔隙率,生物相容性良好,是组织工程软骨的良好支架载体.     

胶原-壳聚糖/胶原-纳米羟基磷灰石仿生支架材料的制备及其生物相容性检测

目的制备胶原-壳聚糖/胶原-纳米羟基磷灰石(collagen-chitosan/nano-hydroxyapatite-collagen-polylactic acid,Col-CS/nHAC-PLA)仿生支架材料,检测生物相容性,为其在骨软骨缺损修复中的应用奠定基础。方法以1,4二氧六环为溶剂,按8%质量浓度加入PLA和等量nHAC溶解,制备nHAC-PLA;用2%醋酸溶液配制浓度为2%的CS纯溶液及1%的Col纯溶液,以质量比(M/M)20∶1混合,倒入含nHAC-PLA的模具中,冷冻干燥成形制备Col-CS/nHAC-PLA仿生支架。行急性全身毒性实验、皮内刺激实验、热源实验、溶血实验、体外细胞毒实验、骨植入实验,评价其生物相容性。结果 Col-CS/nHAC-PLA仿生支架无急性全身毒性;皮内刺激实验示原发刺激指数为0分,为极轻微刺激;热原实验示3只实验动物体温升高均<0.6℃,体温升高总和<1.3℃,符合规定标准;溶血实验示平均溶血率为1.38%,符合≤5%标准。体外细胞毒性实验示材料浸提液不影响兔BMSCs增殖,毒性分级为Ⅰ级。骨植入实验显示支架材料与周边组织相容性好。结论 Col-CS/nHAC-PLA仿生支架材料具有良好生物相容性,有望成为较理想的组织工程骨软骨支架。     

异种脱钙骨基质颗粒的生物相容性实验研究

目的 评价制备的异种脱钙骨基质(demineralized bone matrix,DBM)植入体内的生物相容性,为进一步实验研究和临床应用提供依据.方法 取猪四肢长管状骨皮质骨经理化处理后,制备脱脂脱钙(材料A)和脱脂脱钙去细胞(材料B)两种粒径为250～810 μm的DBM颗粒和浸提液,骨颗粒脱脂脱钙后测钙、磷含量.采用标准的毒理学方法进行急性毒性实验、皮肤刺激实验、热原实验、溶血实验、细胞毒性实验和肌肉植入实验.结果 未脱钙皮质骨钙、磷含量分别为(189.09±3.12)mg/g和(124.73±2.87)mg/g:DBM颗粒的钙、磷含量分别为(3.48±0.09)mg/g和(3.46±0.07)mg/g;DBM颗粒钙、磷含量分别为未脱钙皮质骨的1.87%和2.69%.急性毒性实验:各组小鼠活动正常,7 d内小鼠无死亡,各组动物未见中毒症状或不良反应;7 d后各组小鼠体重日平均增加差异无统计学意义(P>0.05).皮内刺激实验观察显示,注射材料A、B浸提液和生理盐水处无明显红斑、水肿和皮肤坏死,极轻微刺激.热原实验两组动物体温升高最高均为0.4℃,符合<0.6℃的国家标准.材料A浸提液的溶血率为1.14%,材料B为0.93%,符合<5%的国家标准.异种DBM的细胞毒性为0～1级.肌肉内植入实验显示动物术后生存良好,各植入部位均未见组织坏死、积液及化脓感染.术后不同时间点植入材料A、B组局部细胞免疫定量评分比较差异无统计学意义(P>0.05).结论 DBM颗粒的毒性程度为无毒,皮肤无刺激,无热原性,溶血率<5%,对细胞无明显毒性,具有良好的生物相容性和一定的骨诱导性.     

新型六方介孔硅缓释载体的生物安全性研究

[目的]评价一种新型药物缓释载体——六方介孔硅(hexagonal mesoporous silica HMS)的生物安全性,为将HMS作为骨组织工程药物缓释载体的临床应用提供实验依据.[方法]根据国际标准化组织(ISO)颁布的ISO10993系列标准和中国国家医药管理局颁布的GB/T16886.12 - 2005系列标准,对HMS分别进行急性毒性试验、热原试验、溶血试验、致敏试验和体外细胞毒性试验.[结果]通过尾静脉和腹腔注射两种方法,HMS均未引发小鼠急性毒性反应;热原试验显示家兔体温升高值均低于0.6℃,且本组家兔体温升高总和低于1.4℃,符合热原检测标准规定;致敏试验显示HMS不引发豚鼠过敏反应;溶血试验显示HMS未引起兔红细胞溶血现象;MTT法检测细胞毒性比较,实验组与阴性对照组的吸光度值比较无统计学意义(P＞0.05),而与阳性对照组比较有统计学意义(P＜0.05),说明HMS对细胞生长无不良影响.[结论]HMS的生物安全性符合国际和国内植入物生物学评价标准,有较高的生物安全性.本研究为HMS作为一种新型骨组织工程药物缓释载体的相关研究提供了实验依据.     

牛去细胞骨基质的生物相容性研究

目的 研究新型骨修复材料牛去细胞基质骨的生物相容性,为其在骨缺损修复领域中的临床应用提供实验依据.方法 对牛去细胞骨基质进行急性毒性实验、热源实验、溶血实验、兔肌肉内种植实验和兔桡骨骨缺损修复实验研究.结果 牛去细胞骨基质无毒性、无热源性、不引起溶血反应,植入兔肌肉后逐渐发生生物降解并被纤维组织取代,兔骨缺损区植入后可被骨组织取代.结论 牛去细胞骨基质具有良好的生物相容性,是理想的骨支架材料.     

人脂肪来源干细胞与聚己内酯/壳聚糖支架的生物相容性研究

目的观察人脂肪来源干细胞（Human adipose derived stem cells,hADSCs）在聚己内酯/壳聚糖[Poly（ε-capro-lactone）/chitosan,PCL/CS]支架中的生长情况。方法取PCL/CS浸提液培养hADSCs,CCK-8法检测细胞活力,评价支架细胞毒性。hADSCs传代扩增后,接种到PCL/CS支架上,体外培养1周、2周,裸鼠体内培养2周,HE染色观察细胞在支架上的生长情况,免疫组化HLA-Ⅰ监测经裸鼠体内培养后复合支架上细胞的种属来源。结果 hADSCs在PCL/CS浸提液中可保持较高的增殖率,PCL/CS浸提液无细胞毒性。hADSCs终止于PCL/CS支架后,经过体外、内培养,hADSCs均能长入支架的空隙内,且体内培养比体外培养有更多的细胞长入支架。体外培养1周,已有细胞黏附生长在PCL/CS支架的边缘,体外培养2周后,部分细胞渗透到材料内部。体内培养2周后,大量细胞能渗透到材料内部,同时HLA-Ⅰ抗体检测发现,支架材料内部分细胞HLA-Ⅰ阳性表达,说明PCL/CS支架内该部分的细胞来源于hADSCs。结论 PCL/CS支架安全无毒,hADSCs能在PCL/CS支架上较好生长,该支架可用于组织工程膀胱的研究。     

多聚赖氨酸修饰的脱钙骨基质支架材料的组织相容性研究

[目的]评价多聚赖氨酸修饰的脱钙骨基质支架材料(PLL-DBM)的组织相容性。[方法]采用标准的毒理学方法进行溶血实验、全身急性毒性实验、致癌实验和皮下植入实验验证多聚赖氨酸修饰的脱钙骨基质支架材料(PLL-DBM)的组织相容性。[结果]溶血实验测得溶血指数为2.617%,符合生物材料的国家标准(<5%);全身急性毒性实验:各组裸鼠活动正常,体重正常增长,未见中毒表现或不良反应,72 h内PLL-DBM材料浸提液组与生理盐水组裸鼠体重增长无明显差异(P>0.05),且4周内裸鼠无死亡;致癌实验显示实验组裸鼠正常存活,8个月内未见肿块形成,心、肝、脑、肺、肾、胰、脾组织学观察未见肿瘤细胞;皮下植入实验显示实验动物伤口未见感染、红肿及裂开等不良反应,置入材料无排异现象,取材时见材料周围肌肉颜色及质地正常。[结论]多聚赖氨酸修饰的脱钙骨基质支架材料(PLL-DBM)具有良好的组织相容性。     

壳聚糖-藻酸盐多通道支架材料细胞相容性研究

[目的]通过体外细胞毒性试验,细胞与支架材料复合培养实验和体内植入试验,评价壳聚糖-藻酸盐支架材料的细胞相容性。[方法]通过冷冻干燥法制备具有纵行、平行排列通道的壳聚糖-藻酸盐支架材料。将大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow derived stromalcell,BMSCs)与其浸提液培养,采用MTT法检测培养1、3、5d时支架材料的细胞毒性。在体外将BMSCs与壳聚糖-藻酸盐支架材料复合培养3、5、7d后行扫描电镜检测,并将其植入急性脊髓半横断损伤模型中,6周后行免疫荧光检测BMSCs在材料中的生长与分化情况。[结果]MTT法检测示壳聚糖-藻酸盐支架材料的细胞毒性为0-1级。扫描电镜观察细胞在支架材料复合培养3d后即可粘附于支架材料表面,细胞呈一定方向排列。术后6周,Neurofilament200、NSE免疫荧光检测证实,支架材料内有大量BMSCs存活,部分向神经元样细胞分化。[结论]壳聚糖-藻酸盐支架具有良好的细胞相容性,有望成为一种较理想的神经组织工程支架材料。     

聚己内酯/壳聚糖与聚己内酯/聚乳酸支架与人脂肪来源干细胞的生物相容性研究

目的对比人脂肪来源干细胞(Human adipose derived stem ceils,hADSCs)与聚己内酯/聚乳酸(Polycaprolactone/Polylactide,PCL/PLA)和聚己内酯/壳聚糖(Polycaprolactone/chitosan,PCL/CS)复合支架的生物相容性,为进一步体内组织修复提供依据。方法体外分离、培养和扩增hADSCs,分别制备PCL/PLA、PCL/CS复合支架,扫描电镜观察支架材料的表面情况。取材料浸提液培养hADSCs,CCK-8法检测细胞活力,评价支架的细胞毒性。hADSCs传代扩增后,接种到支架材料上,裸鼠皮下培养2周,HE染色观察细胞在支架上的生长情况。结果 hADSCs与成纤维细胞相似,呈"梭形",并以集落形式生长。扫描电镜观察PCL/CS孔径在100μm左右,孔隙率为88.76%,而PCL/PLA支架孔径则在40μm左右,孔隙率为91.45%。hADSCs在PCL/CS浸提液中培养1、3、7天的相对增殖率分别为98.6%、101.6%、110.3%,而PCL/PLA组为98.1%、100.7%、108.4%,说明hADSCs在两种浸提液中均保持较高的增殖率,即两种合成支架均无细胞毒性。hADSCs复合两种支架体内培养后,HE染色后可见有大量细胞长入PCL/CS支架内部,同时免疫组化HLA-Ⅰ检测发现,支架材料内部分细胞阳性表达,说明PCL/CS支架内该部分的细胞来源于人,即hADSCs。而在PCL/PLA内部渗透进入的细胞不如PCL/CS支架组。结论 PCL/CS和PCL/PLA支架安全无毒,hADSCs在PCL/CS支架上显示更好的细胞相容性,该支架可以作为hADSCs的载体材料,用于组织工程膀胱修复的研究。     

跖骨感染骨外露的显微外科治疗

[目的]回顾总结跖骨骨感染骨外露的显微外科治疗方法。[方法]自1995年～2005年采用显微外科技术治疗214例跖骨骨外露骨感染患者。[结果]全部病例获得随访1～10年，平均随访3年，14例游离植皮术后皮肤成活良好，199例术后皮瓣全部成活，1例腓肠神经营养血管皮瓣移位修复术出现远端部分皮肤坏死，后经换药处理后，伤口自然愈合。皮瓣移植术后质地良好，无溃疡复发。患足均可负重走路。[结论]应用显微外科技术治疗跖骨骨感染骨外露可获得较好的疗效。     

Genetic regulation of bone mass: from bone density to bone strength

Osteoporosis is a common disease characterized in adults by diminished bone density. Bone is an organ that evolves and grows throughout life, and establishing optimal bone density in childhood and adolescence serves to buffer bone loss later in life. Bone density, a measurable entity, is the clinical substitute for bone strength, or the ability to defend against fracture. Chronic diseases may adversely affect optimal peak bone density. Bone density is under genetic control, as revealed by three lines of investigations. These include (1) the finding of quantitative trait loci for bone density, (2) the finding that specific mutations in genes that are important in the development of osteoblast or osteoclast lineages alter bone density, and (3) the linkeage of known polymorphisms for genes involved in mineral homeostasis to bone density and/or fracture. Future therapeutics for improving peak bone density or delaying bone loss later in life may take advantage of the genetic nature of bone density development.This work was presented in part at the IPNA Seventh Symposium on Growth and Development in Children with Chronic Kidney Disease: The Molecular Basis of Skeletal Growth, 1–3 April 2004, Heidelberg, Germany     

重组合异种骨植骨修复骨囊肿所致骨缺损

2001年10月～2003年9月,笔者共收治28例骨囊肿患者,均采用病灶刮除,瘤腔灭活和重组合异种骨植骨治疗,获得满意疗效,体会如下。     

从骨免疫学到骨微生物学：肠道微生物如何调节骨骼

肠道微生物群被称为人体的第二个基因库,在维持人体平衡中起主要作用。不良饮食习惯、抗生素滥用、病理状态和生活环境改变会对肠道菌群产生负面影响,以引起多种疾病。最新研究发现肠道微生物群与骨质疏松症之间有着密切的联系,同时引入了一个新术语"骨微生物学",该研究领域旨在弥合骨骼生理学、胃肠病学、免疫学和微生物学之间的差距。本文简要介绍了肠道菌群通过免疫系统、新陈代谢和内分泌环境以及其他因素影响骨代谢的潜在机制,通过研究肠道菌群与骨骼健康之间的关系,不仅对于维持骨骼健康和最大程度地减少骨质疏松症很重要,而且对于肠道微生物群是否可作为骨质疏松症新型治疗靶标以及是否可用作骨折预测的生物标志物方面具有重要意义。     

复合人工骨修复骨良性病变切除后骨缺损

目的探讨骨良性病变切除后骨缺损的修复方法，并对其疗效进行评估。方法总结1999年1月-2003年10月我科应用混合自体骨松质的异体脱蛋白骨松质复合自体红骨髓治疗骨良性病变切除后骨缺损28例。年龄12—61岁，平均20，5岁。结果除2例因死亡失访外，其余26例均取得满意随访，平均骨愈合时间为4．2个月。骨腔大小或植骨量不同，骨愈合时间不同。骨腔越大，植骨越多，骨愈合时间越长。本组病例未见明显排斥反应及并发感染。随访至今，无一例复发。结论利用这种复合人工骨修复骨良性病变切除后骨缺损的方法可行性好，安全性高，自体损伤小，便于推广，可用于骨缺损的修复。     

Assessment of bone density and bone loss

Osteoporosis International - Dual-energy X-ray absorptiometry has become the standard for the evaluation of osteoporosis. It is useful both for identifying those people who are going to be at risk...     

Aneurysmal bone cyst of the occipital bone

A 13 years boy presented with a painless hard and fixed swelling in occipital region for the last three months. Plain X-ray, CT scan and MRI showed an expansile multi loculated cystic lesion in occipital bone. Histopathological examination revealed it to be an aneurysmal bone cyst. Treatment of choice is surgery. However, radiotherapy may be helpful in incompletely excised lesions.     

Development of bone canaliculi during bone repair

We recently found that silver impregnation staining with protargol (silver protein), that is, a modified Bodian method, is useful for histologically identifying the details of bone canaliculi structure, using thin sections of decalcified bone tissues. With this staining method, we conducted the present study to assess the development of bone canaliculi during the process of intramembranous ossification using a fracture-like stimulation model of the rat femur. After making a drill-hole in the cortex of the rat femur, decalcified thin sections were obtained after 3, 5, 7, and 14 days by the standard paraffin-embedding procedure. Silver staining for bone canaliculi was performed using our previously reported technique. The results showed that woven bone covered the fracture surface of the cortex after 5 days, then immature lamellar bone attached to the woven bone after 7 days, and finally the lamellar bone matured and became thick with appositional growth after 14 days. The osteocytes in the woven bone appeared at an early stage of bone repair and developed a few canaliculi that were short and irregularly distributed in the osteoid matrix, while the osteocytes in the lamellar bone at a late stage formed many bone canaliculi that were long and regularly distributed in mature bone matrix. Therefore, we concluded that woven bone osteocytes may be necessary for induction of the lamellar bone osteocytes followed by active appositional growth of the lamellar bone at the early stage of bone repair, and also that both bone tissues could be clearly distinguished from one another based on the pattern of development of bone canaliculi by the osteocytes, as seen with the use of our sensitive staining method.