可同时释放两种骨形态发生蛋白复合支架的制备

目的 研制一种可同时释放骨形态发生蛋白2 (BMP-2)和骨形态发生蛋白7(BMP-7)的生物活性复合支架,以应用于骨组织工程的研究.方法 分别采用复乳溶剂挥发法和相分离法制备负载BMP-2和BMP-7的聚乳酸/羟基乙酸-聚乙二醇(PGLA-PEG)微球和三维多孔的聚己内酯(PCL)支架.然后采用改良的二氯甲烷熏蒸法将PGLA-PEG微球黏附在PCL支架上,形成同时负载BMP-2和BMP-7的复合支架,并检测BMP-2和BMP-7的缓释效果.将人成骨细胞系hFOB1.19分别种植在复合支架和传统支架中,研究支架上的细胞增殖能力和成骨分化能力.结果 制备的复合支架能同时缓慢地释放BMP-2和BMP-7.细胞培养第10天,复合支架上的细胞活性优于传统支架(P＜0.01),细胞形态正常.复合支架上细胞的碱性磷酸酶和Ⅰ型胶原蛋白、骨钙素、骨桥蛋白3种成骨基因的mRNA水平均高于传统支架(P＜0.05,P＜0.01).结论 成功研制出一种可同时释放BMP-2和BMP-7的生物活性复合支架,并可用于骨组织工程的研究.     

3D打印明胶海藻酸钠凝胶支架对人牙髓细胞的黏附增殖作用

目的 探讨3D打印的明胶海藻酸钠凝胶支架对人牙髓细胞(HDPCs)的细胞毒性,及不同接种方法对细胞黏附生长的差异.方法 组织块酶消化法分离培养HDPCs,利用Bioplotter三维生物打印机进行明胶海藻酸钠凝胶支架的3D打印,选取第3代HDPCs,Cell Counting Kit-8试剂检测不同浓度材料浸提液对细胞增殖的影响,扫描电镜观察、台盼蓝染色计数比较直接滴加低浓度细胞悬液与高浓度细胞浓缩液接种法,对细胞在材料表面黏附与增殖作用的差异.结果 不同浓度的材料浸提液均对HDPCs细胞毒性为0,具有促进细胞增殖的作用.HDPCs在3D打印的明胶海藻酸钠凝胶支架上生长良好,先滴加高浓度的细胞浓缩液可以更有效的促进细胞对材料的黏附,5d后材料表面的细胞计数结果较滴加低浓度细胞悬液显著增加,差异具有统计学意义(P＜0.05).结论 3D打印的明胶海藻酸钠凝胶支架具有良好的生物相容性,具有促进HDPCs增殖的作用,可作为牙再生的支架材料,选择高浓度细胞浓缩液接种细胞更有利于细胞黏附.     

负载成骨生长肽的静电纺丝PLGA支架可加速大鼠颅骨缺损再生

目的 从体内外水平评价一种负载了成骨生长肽（OGP）的聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）纤维支架作为新型骨组织工程支架的可行性。方法 采用静电纺丝法制备支架,一共有4组。对照组：纯PLGA支架（不含OGP的 PLGA支架）;实验组：0.1%OGP@PLGA（电纺含有0.1%OGP的PLGA溶液制得的支架）、0.2%OGP@PLGA（电纺含有0.2%OGP的PLGA溶液制得的支架）、0.4%OGP@PLGA（电纺含有0.4%OGP的PLGA溶液制得的支架）。通过扫描电子显微镜（SEM）观察支架的微观结构,将材料浸泡在PBS中观察支架中OGP的释放规律,CCK-8和活死细胞染色实验评估支架的体外生物相容性,ALP活性检测和ARS染色评估支架上大鼠骨髓间充质干细胞（rBMSCs）的体外成骨分化水平,在雄性SD大鼠上制备直径为5 mm大小的颅骨缺损模型,将支架植入8周后利用Micro-CT检测、HE染色和Masson染色分析缺损处的骨修复情况。结果 SEM结果显示,支架具有类细胞外基质（ECM）的纤维结构,负载的OGP能持续从支架内缓释长达1月以上,将细胞与支架共培养4、7 d后,负载高浓度OGP（OGP浓度大于2%）的PLGA支架细胞增殖率显著高于纯PLGA支架（P<0.01）,ALP活性检测结果显示第14天时,在负载0.4%含量OGP的PLGA支架上rBMSCs的ALP活性最高（P<0.01）。ARS染色结果显示,细胞14 后在负载0.4% OGP的PLGA支架上分泌的钙化结节最多。Micro-CT扫描结果发现,负载0.4% OGP的PLGA组材料周围较其他两组有更多的新骨生成（P<0.01）。此外组织学HE和Masson染色结果和以上结果类似。结论 负载OGP的静电纺丝PLGA支架有效模拟了体内细胞外基质,具有良好的生物相容性及促成骨分化能力,是一种具有潜在应用价值的新型骨组织工程支架。     

生物珊瑚人工骨支架材料生物相容性检测

目的评价生物珊瑚人工骨(BCAB)材料作为骨组织工程支架材料与小鼠胚胎干细胞(MESCs)构建组织工程骨的有效性及材料生物相容性。方法设MESCs与BCAB支架材料混合黏附培养为实验组,单纯MESCs培养为对照组,分别于第2、4、6、8天进行MTT法检测细胞增殖活性,特异性胚胎抗原-1检测细胞对材料的黏附性。于第8日对接种细胞材料片行成骨诱导,诱导培养10 d后行茜素红染色及电镜扫描检测成骨诱导及体外组织工程骨构建情况。取12只大鼠,脊柱左侧皮下植入空白BCAB支架片状材料,右侧植入黏附细胞BCAB片状材料,随机分4、8、12周3组行影像学检查,并取双侧标本行病理切片观察局部炎症反应,四环素标记下荧光显微镜观察成骨情况。第12周组取心、肝、肾病理切片及评估心、肝、肾毒性反应。结果 MTT法检测细胞增殖活性结果显示,在培养2 d和4 d时实验组与对照组间MTT值差异无统计学意义(P>0.05),在6 d及8 d时实验组MTT值明显高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。特异性胚胎抗原-1检测证实MESCs对BCAB支架材料具有良好的黏附性,在其三维微孔隙内能较快增殖。茜素红染色及电镜扫描检测证实黏附细胞材料成骨诱导有效,体外组织工程骨构建成功。材料植入局部组织炎症反应轻,空白支架材料于第8周开始降解,12周达初步降解,无异位成骨;黏附细胞支架材料则有明显异位成骨现象,且较对侧空白支架材料降解时效延长。第12周组实验动物心、肝、肾标本病理切片未见异常损害。结论 BCAB支架材料具有良好的生物相容性,其降解周期与新骨重建周期大致相当,是一种良好的骨组织工程支架材料。     

双层胶原支架与人牙周膜细胞的体外生物相容性

【目的】 研究双层胶原支架与人牙周膜细胞的体外生物相容性?【方法】 组织块培养法培养原代人牙周膜细胞?MTT法测胶原支架不同浓度浸提液的细胞毒性?将人牙周膜细胞与支架材料三维培养,通过扫描电镜?组织切片观察其复合情况,并检测三维培养后细胞碱性磷酸酶(ALP)?羟脯氨酸(HYP)的分泌情况? 【结果】 不同浓度材料浸提液毒性评级为0 ~ 1级?细胞与支架复合培养后,细胞在支架上黏附?增殖良好,支架材料内部细胞分布均匀,且致密层可起屏障膜作用,阻挡细胞进入支架内部?细胞与胶原支架复合培养24 h后,细胞的ALP活性与对照组无明显差异(P > 0.05),复合培养48?72 h后,细胞的ALP活性高于对照组(P < 0.05)?复合培养24?48?72 h后,细胞的HYP活性均高于对照组(P < 0.05)?【结论】 双层胶原支架具有良好的生物相容性,可进一步应用于牙周组织工程的研究?     

骨形态发生蛋白2聚乳酸缓释微球对兔骨髓间充质干细胞相容性研究

目的：观察重组人骨形态发生蛋白2（rhBMP‐2）聚乳酸（PLA）缓释微球对兔骨髓间充质干细胞（BMSCs）相容性。方法通过复乳干燥法制备rhBMP‐2‐PLA缓释微球,并与兔BMSCs共培养,采用MTT法检测rhBMP‐2‐PLA缓释微球对细胞的毒性及增殖,并通过倒置显微镜及扫描电镜等评价材料的细胞相容性。结果 rhBM P‐2‐PLA缓释微球各浓度浸提液与BM‐SCs培养得出对细胞无毒性。实验组与对照组4个不同时间细胞增殖光密度（OD）值经重复测量方差分析得出时间之间 OD值比较,差异有统计学意义（P＝0．000）;实验组与对照组 OD值比较差异有统计学意义（P＝0．025）,实验组 OD值高于对照组,时间与组数有显著交互效应,二者变化趋势明显不同（ P＝0．006）。倒置显微镜观察材料组细胞增殖正常,扫描电镜发现接种7 d后细胞周边有rhBMP‐2‐PLA缓释微球,细胞生长良好,增殖分裂活跃。结论 rhBMP‐2‐PLA缓释微球对BMSCs无毒性,具有良好的细胞相容性。     

rhBMP2对牙髓成纤维细胞增殖及碱性磷酸酶活性的影响

目的了解重组人骨形成蛋白(rhBMP2)对牙髓成纤维细胞增殖活性及碱性磷酸酶(ALP)活性的影响。方法用MMT比色法检测不同浓度rhBMP2作用下,牙髓成纤维细胞增殖活性的变化;用酶动力学方法检测不同浓度rhBMP2作用下ALP活性的变化。结果低浓度的rhBMP2可提高体外培养人牙髓细胞的增殖活性,浓度为200ng/mL时,增殖活性达到最大值,与对照组间差异有统计学意义(P<0.05)。并可促进人牙髓细胞ALP活性,呈浓度依赖性,与对照组间差异有统计学意义(P<0.05)。结论rhBMP2能够促进牙髓细胞增殖和ALP活性,是牙髓细胞增殖和分化的重要因子之一。     

表面修饰对纳米晶胶原基骨细胞相容性的影响

目的:探索纤维蛋白(fibrin,FB)修饰的纳米晶胶原基骨(nanoHydroxyapatite/collagen,nHAC)支架材料上成骨诱导的骨髓间充质干细胞(marrow mesenchymal stem cells,MSCs)黏附、增殖及分化的情况。方法:实验分为两组:实验组,纤维蛋白修饰的纳米晶胶原基骨(FB-nHAC);对照组,单纯的纳米晶胶原基骨(nHAC)。将SD大鼠骨髓间充质干细胞定向诱导为成骨细胞,种植于支架材料上,体外复合培养。通过检测支架材料的细胞黏附率、不同时间点(3,7,10,14 d)支架材料中细胞数、碱性磷酸酶表达量以及扫描电镜观察细胞在支架材料上的生长状况,比较分析不同支架材料与细胞生物相容性差异。结果:大鼠MSCs经诱导培养14 d后,I型胶原免疫荧光染色为阳性;实验组支架材料的细胞黏附率显著高于对照组(P<0.05);且相同时间点实验组支架材料中的细胞数及碱性磷酸酶表达量也明显高于对照组(P<0.05);电镜观察发现两组材料上均有细胞生长,但实验组的细胞生长状况明显好于对照组。结论:表面修饰纤维蛋白后的nHAC支架材料具有更好的细胞黏附、增殖及促成骨分化能力。     

复合rhBMP2的异种骨的研制及成骨活性

目的：研制新型具有诱导成骨活性的异种骨植骨材料。方法：在重组合异种骨（RBX）基础上,以基因重组人BMP2（rhBMP2）取代从牛皮质骨中提取的牛BMP,与去抗原牛松质骨载体（BCB）复合,制成复合rhBMP2的异种骨（rhBMP2/BCB）,并采用小鼠股部肌袋模型,通过组织学、骨计量学方法检测rhBMP2/BCB的诱导成骨活性。结果：实验组（rhBMP2/BCB组）术后7d在小鼠肌袋可诱导软骨生成,14d形成纺织骨,21d改建成板状骨并形成大量骨髓;对照组（BCB组）于术后各时间点均未见有软骨成骨形成。实验组的碱性磷酸酶活性和钙含量均高于对照组,有非常显性差异（P＜0．01）。结论：rhBMP2/BCB具有较好的骨诱导能力,是一种较理想的植骨材料。     

miR-186靶向调控骨桥蛋白基因表达对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的:探讨miR-186对骨髓间充质干细胞(bMSCs)成骨向诱导分化过程中骨桥蛋白(OPN)基因的靶向作用及其对bMSCs成骨分化的影响.方法:分离培养bMSCs,应用骨形成蛋白2成骨向诱导分化并采用碱性磷酸酶染色和Von-kossa染色鉴定;运用生物信息学方法对miR-186和OPN基因的靶向配对关系进行预测,采用荧光素酶报告系统鉴定;脂质体2000转染miR-186模拟物以及干扰OPN基因的siRNA后,Real-time PCR检测miR-186和OPN mRNA的表达,Western blot检测OPN蛋白的表达.结果:光镜下可见bMSCs均匀分布,诱导分化后的细胞碱性磷酸酶染色呈蓝色.生物信息学软件TargetScan和miRanda显示miR-186和OPN基因二者靶向配对良好,荧光素酶报告系统进一步验证发现,miR-186能够抑制OPN mRNA表达.Real-time PCR和Western blot检测结果表明过表达miR-186能够降低OPN mRNA和蛋白的表达.结论:miR-186通过下调bMSCs成骨向诱导分化过程中OPN基因表达进而抑制bMSCs的成骨分化.     

DEX和rhBMP2对体外培养人牙髓细胞碱性磷酸酶活性的影响

目的 探讨不同浓度地塞米松(Dexamethasone,DEX)、重组人骨形态发生蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein 2,rhBMP2)及两者联合应用对体外培养的人牙髓细胞(human dental pulp cells,HDPCs)碱性磷酸酶(Alkaline Phosphatase,ALP)活性的影响.方法 组织块法培养HDPCs并进行鉴定;采用酶动力学的方法,观察 DEX、rhBMP2及二者联合应用对HDPCs的ALP活性的影响.结果 单独应用DEX时ALP活性明显增高,且在生理浓度范围内当浓度为0.01 nmol/ml时,对HDPCs的ALP活性达到最大的刺激作用,rhBMP2对HDPCs的ALP活性呈浓度依赖性增强;当联合应用DEX和rhBMP2,ALP活性比单独应用相应浓度的rhBMP2明显增高.结论 DEX、rhBMP2对HDPCs的ALP活性均有增强作用,同时二者对HDPCs的ALP活性有显著的功能放大性协同增强作用.     

羟基磷灰石／壳聚糖复合微球的制备及其生物学作用的体外研究

目的：通过探究羟基磷灰石（HAp）壳聚糖（CS）复合微球支架对骨髓间充质干细胞体外生物学行为的影响,评估其作为骨组织工程支架的可行性。方法纳米 HAp 和CS 复合物通过微流体技术自组装成微球支架,显微镜下形态学观察。将 P2代骨髓间充质干细胞（BMSCs）与微球行体外共培养,计算前6 h 黏附率。培养1、3、6、9 d,计算增殖率并用 GraphPad Prism 6软件对数据进行处理;行扫描电镜及共聚焦扫描式显微镜检测,观察细胞黏附及分布。将细胞微球复合物填入自制模具中培养14～21 d,进行形态观察。结果显微镜镜下微球为完整的圆形,大小一致。BMSCs 与微球体外培养6 h,黏附率达90％以上。6 d 时,BMSCs 的增殖率达到最高。扫描电镜结果显示微球上有大量 BMSCs 黏附定植并分泌大量胞外基质将微球连接成整体;共聚焦扫描式显微镜结果可见明显的细胞骨架微丝蛋白。细胞微球体外模具培养18 d 后,形成了结构完整的组织块。结论HAp-CS 微球是一种良好的促BMSCs 种子细胞黏附定植的支架材料,是促进细胞生长的有效支撑载体,与共培养细胞形成的复合组织块有望应用于体内动物实验修复标准缺损。     

壳聚糖-胶原支架与人牙周膜细胞复合培养的实验研究

目的 对不同比例的壳聚糖-胶原（chi—col）进行细胞相容性和细胞毒性的研究,以初步探讨其应用于牙周组织工程的可行性。方法 将体外培养的人牙周膜细胞（PDLCs）接种于不同比例的chi—col上复合培养,采用细胞计数评价PDLCs在clli—col上的附着、生长情况,并通过MTF测试法和碱性磷酸酶（ALP）活性检测法研究chi—col浸提液对PDLCs增殖和功能表达的影响。结果 人PDLCs在chi—col上形成良好贴附并增殖,而PDLCs在不同浓度的材料浸提液中的生长、增殖及ALP活性与对照组相比无统计学意义。结论 clli—col具有良好的三维空间结构和细胞相容性,且无细胞毒性,有望成为牙周组织工程的支架材料。     

杜仲诱导大鼠bMSCs分化早期成骨/成脂相关基因表达变化

目的：观察杜仲醇提取物诱导骨髓间充质干细胞（bMSCs）分化早期成骨/成脂相关基因表达变化。方法：培养大鼠bMSCs,用杜仲醇提取物分别诱导bMSCs 8 h,1、3、7 d,采用荧光定量PCR（RT-qFCR）的方法检测成骨相关基因Id4、Runx2、ALP和成脂相关基因PPARγ、Adipoq、aP2的表达变化。结果：Id4诱导3 d后表达略有上调;Runx2基本无变化;ALP诱导7 d后显著升高;PPARγ和aP2诱导3 d达最高峰,然后下调;Adipoq诱导7 d显著上调。结论：杜仲对bMSCs的成骨/成脂分化具有双重调节作用,提示杜仲醇提取物中既含有促成骨分化,也含有促成脂分化的成分。     

高孔隙率滨珊瑚用于组织工程骨的构建

目的 探讨西沙群岛高孔隙率滨珊瑚作为骨组织工程支架材料的可行性，为组织工程研究开辟新的途径。方法 取4wk龄兔骨髓,分离骨髓基质细胞，体外培养，经诱导分化为成骨细胞，接种至滨珊瑚材料，无菌条件下植入裸鼠皮下组织中，对照组单纯植入滨珊瑚。分别于4，8wk取材，行大体观察、X线摄影及组织学染色，观察新骨形成情况。结果 4wk时X线片有高密度阻射影像，HE染色可见有新骨形成；8wk时X线阻射影像密度更高，HE染色可见大量新骨形成并相互连接成骨小梁样结构，骨细胞位于陷窝中。结论 高孔隙率滨珊瑚可以作为骨组织工程的支架材料并有广阔的应用前景。     

rhBMP-2在体内诱导成骨中I，II型胶原及碱性磷酸酶的表达

目的：对rhBMP－2在诱导成骨中CollagenI,II及碱性磷酸酶（ALP）的表达进行研究,方法：将含rhBMP-20.5mg的松质骨载体植入55只BALB／c小鼠的右侧股部股袋内,分别术后3－21d共8个时间点取材,采用免疫组织化学方法对新生骨组织中的I,II型胶原进行检测,对ALP活性进行定量分析,观察rhBMP-2在诱导成骨中CollagenI,II及ALP的表达情况,结果：（1）II型胶原的出现是和成软骨,软骨细胞的出现相伴随的,但是,肥大,变性的软骨细胞并不表达II型胶原,（2）作为成骨细胞成熟标志物的I型胶原,ALP在软骨形成期即有表达,但是随着成骨细胞的出现,骨组织的形成I型胶原仍表现为高表达,而ALP的表达则呈下降趋势,结论：在诱导成骨中rhBMP－2促进了CollagenI,IIey ALP的表达。     

具有良好细胞相容性的脱细胞血管支架的制备

目的制备具有良好细胞相容性的脱细胞血管支架材料,为构建组织工程血管奠定基础。方法用含有脱氧胆酸钠、SDS、EDTA的低渗液和等渗液以及核酸酶对猪的胸主动脉进行脱细胞处理．使用HE、Movat五色法、DAPI染色及电镜观察处理结果。以MTT法分析脱细胞溶液的细胞毒性,通过种植内皮和平滑肌细胞,分析支架的细胞相容性。结果上述方法使用的脱细胞溶液细胞毒性低;经该法处理后,血管的细胞成分完全去除,胶原纤维、弹性纤维、糖蛋白等主要基质成分充分保留,组织结构完整,内皮细胞和平滑肌细胞可以在上面黏附生长,形成完整的细胞层。结论利用脱氧胆酸钠、SDS、EDTA和核酸酶联合消化的方法．可制备出基质成分充分保留、细胞相容性优良的脱细胞血管支架．适于构建组织工程血管。     

骨形态发生蛋白诱导犬的自体及异体气管移植段软骨再生的比较

目的：将重组人骨形态发生蛋白—2(rhBMP—2)植入犬的自体及异体气管移植段内，促进新生软骨形成，比较rh—BMP—2在自体及异体气管移植段内诱导软骨再生的作用．方法：16只杂种犬随机等分为4组，颈部切去5环气管埋入腹腔大网膜中作为移植段．A．B组为自体移植．C．D组为异体移植，其中A，C组移植段植入rhBMP—2，B和D组移植段不植入任何物质作为对照。术后4wk处死动物，标本行大体及组织学观察．结果：4组移植段软骨环均有不同程度的软骨再生，且以A，C组再生更明显．结论：rhBMP—2可刺激气管移植段软骨再生，但在自体及异体移植段内的作用效果不同.     

Biocompatibility Studies on Fibrin Glue Cultured with Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells in Vitro

By culturing bone marrow mesenchymal stem cells of rabbits with fibrin glue in vitro,the biocompatibility of fibrin glue was investigated to study whether this material can be used as scaffolds in bone tissue engineering. After 2-months old New Zealand rabbits had been anesthetized, about 4--6 ml of bone marrow were aspirated from rabbit femoral trochanter. The monocytes suspension was aspirated after bone marrow was centrifuged with lymphocyte separating medium and cultured primarily. Then the cells were divided into two groups: one was cultured with complete medium and the other with induced medium. The cells of the two groups were collected and inoculated to the culture plate containing fibrin glue. In the control group, cells were inoculated without fibrin glue. The implanted cells and materials were observed at different stages under a phase-contrast microscope and scanning electron microscope. MTT and alkaline phosphatase (ALP) were measured. Bone marrow mesenchymal stem cells grew on the surface of fibrin glue and adhered to it gradually. Cells light absorption value (A value) and the ALP content showed no significant difference. Fibrin glue had no inhibitory effect on cell morphology, growth, proliferation and differentiation. It has good biocompatibility and can be used as scaffold materials for bone marrow mesenchvmal stem cells in bone tissue engineering.