骨髓基质干细胞复合纳米羟基磷灰石/聚乳酸构建组织工程骨

目的：了解骨髓基质干细胞（MSCs）复合纳米羟基磷灰石／聚乳酸（n-HA／PLA）构建组织工程骨的异位成骨作用。方法：选择6只新西兰白兔，实验组于动物脊柱左侧肌肉内植入MSCs复合n-HA／PLA构建的组织工程骨，对照组于右侧植入n-HA／PLA生物材料。术后4、8周取材，行溴脱氧尿嘧啶（Brdu）标记细胞检测和组织学观察。结果：术后4周，实验组材料边缘均可检测到Brdu标记的MSCs。术后4、8周，实验组材料内部有新骨形成，随着时间推移，新骨量增多，编织骨向板层骨过渡。对照组材料未见新骨形成。结论：MSCs复合n-HA／PLA构建的组织工程骨具有很好的异位成骨作用。     

纳米左旋聚乳酸/聚己内酯复合骨髓基质源性软骨细胞修复犬膝关节软骨缺损

目的探讨纳米左旋聚乳酸/聚己内酯(纳米PLLA-b-PCL)复合骨髓基质源性软骨细胞修复犬膝关节软骨缺损的可行性。方法将纳米PLLA-b-PCL支架/骨髓基质源性软骨细胞复合物植入犬膝关节软骨缺损,其为实验组;另一组膝关节造成缺损后旷置,作为空白对照。术后12周,24周取材,行大体及组织学观察,组织学评分。结果术后12周、24周大体形态学和组织学观察均表明实验组得到较好修复,而对照组缺损未修复。结论骨髓基质细胞源性软骨细胞是修复关节软骨缺损较理想的种子细胞;纳米PLLA-b-PCL在新生软骨形成的同时,逐渐降解吸收,是组织工程修复关节软骨缺损的适宜支架材料,其具有良好的应用前景。     

骨髓基质干细胞片层复合聚乳酸羟基乙酸支架构建组织工程骨

目的 制备骨髓基质干细胞片层,探讨其对组织工程骨成骨的作用.方法 培养骨髓基质干细胞(BMSCs)并向成骨方向诱导,利用温度反应性培养皿制备骨髓基质干细胞片层,光学及电子显微镜下观察其形态.将经过预处理的三维多孔聚乳酸羟基乙酸(PLGA)支架注射BMSCs悬液并复合干细胞片层后植入犬左侧下颌骨缺损,为实验侧;将未复合细胞片层的支架植入右侧,为对照侧.16周后,对新生骨行影像学及组织学观察分析.结果 片层中细胞排列紧密,生长活跃.实验侧吸光度值高于对照侧(P＜0.05),并可见较多哈弗系统及板层骨样结构.结论 经温度反应性培养皿制备的干细胞片层结合PLGA支架可形成具有板层状结构的组织工程骨.     

自体骨髓基质干细胞复合珊瑚修复犬下颌骨节段缺损的初步研究

目的应用自体骨髓基质干细胞(bonemarrowstromalcells,BMSCs)复合珊瑚构建组织工程化骨,修复犬下颌骨节段性缺损。方法体外扩增培养、成骨诱导犬BMSCs。将第二代细胞复合珊瑚后修复犬自体右侧3cm的下颌骨节段缺损(n=6);以单纯珊瑚植入缺损处为对照(n=6),术后12、32周分别通过影像学,大体形态观察,组织学和生物力学的方法检测骨缺损的修复效果。结果成骨诱导的BMSCs在珊瑚支架上生长良好。X线片显示12周时实验组骨痂较多,对照组材料明显吸收;32周时CT、X线片和大体观察显示术后实验组骨愈合良好,对照组为骨不连;骨密度检测示实验组显著高于对照组(P<0.05);组织学示实验组有较多成熟骨呈骨性愈合,对照组为纤维性愈合;生物力学测试实验组与正常下颌骨力学强度差异无统计学意义(P>0.05)。结论自体成骨诱导BMSCs复合珊瑚形成的组织工程化骨可修复犬下颌骨节段缺损。     

自体骨髓基质干细胞在齿槽裂骨缺损修复中的应用

目的探讨人自体骨髓基质干细胞（human bone marrow stromal cells，hBMSCs）在治疗齿槽裂骨缺损中的可行性。方法2002至2005年，选择齿槽裂骨缺损患者7例（单侧6例，双侧1例），以患者自体骨髓基质干细胞为种子细胞，部分脱钙骨（partly demineralized bone matrix，pDBM）为支架材料构建组织工程骨，治疗齿槽裂骨缺损。从患者髂前上棘穿刺取骨髓，密度梯度离心法分离hBMSCs，经体外成骨诱导和扩增至第3代。将诱导的hBMSCs，复合部分脱钙骨体外培养1周后，手术回植骨缺损区。分别于术后1、3、6、12、24、36个月进行临床外形和三维CT检查随访。结果6例患者头部三维CT检查，结果示术后3个月能形成组织工程化骨，并修复骨组织缺损。术后1～3年的随访表明组织工程骨稳定存在，无明显骨吸收现象，临床治疗效果稳定。1例患者（双侧齿槽裂）植入物外露感染。结论以自体hBMSCs为种子细胞，部分脱钙骨为支架材料，利用组织工程技术可在人体内形成稳定的组织工程化骨组织，并临床修复齿槽裂骨缺损。     

人骨髓基质干细胞与表面置换珊瑚羟基磷灰石培养的定向诱导分化

目的观察人骨髓基质干细胞（hMSC）与表面置换的珊瑚羟基磷灰石（SCHA）体外培养的细胞粘附、增殖和分化,寻找理想的骨修复材料。方法海南天然滨珊瑚在特定温度和压力下部分水热反应,制成表面置换的珊瑚羟基磷灰石,将SCHA薄片与人骨髓基质干细胞体外培养,经诱导后于4、8、12、16d分别用荧光显微镜和扫描电镜（SEM）观察细胞活性、粘附和分化过程。结果SCHA保留原有的珊瑚贯穿多孔的三维结构。荧光显微镜可见hMSC在SCHA的表面和孔道内生长良好,第16d达最高水平;电镜显示细胞粘附良好,分化为成骨细胞,分泌大量胶原纤维,可见合成的钙结节。结论hMSC在表面置换的珊瑚羟基磷灰石内粘附、增殖、分化良好,两者具有较好的生物相容性,SCHA是一种良好的骨组织工程支架材料。     

自体骨髓间充质干细胞复合壳聚糖/羟基磷灰石支架修复兔膝骨软骨缺损

目的 探讨骨髓间充质干细胞(bone mesenehymal stem cells,BMSCs)复合壳聚糖(chitosan,CS)/羟基磷灰石(hydmxyapatite,HA)支架修复兔膝关节局部骨软骨缺损.方法 选健康日本大耳白兔36只,2～3月龄,体重1.7～2.0 kg,每只抽取自体骨髓4～6ml,体外分离培养BMSCs后以2×107/ml密度植于CS/HA支架上体外培养10 h,制成BMSCs-CS/HA支架复合物.将36只实验动物手术制成右膝股骨外侧髁负重区骨缺损模型后,随机分成A、B、C 3组,每组12只.A组植入BMSCs-CS/HA复合物,B组植入单纯CS/HA支架;C组不作任何植入,为空白对照组.分别于术后6周、12周各处死6只动物,取材后进行大体、组织学观察6根据改良Wakitani评分标准进行评分,评估软骨组织的修复情况,并行成组设计方差分析.结果 A组术后6周即可重建关节软骨缺损;修复软骨在观察期内逐渐变厚,软骨下骨有少量骨修复;术后12周透明软骨样修复,表面光整,与周围软骨色泽相近,软骨下骨有部分修复.而B组和C组12周时缺损区仍为纤维软骨样纤维组织修复,色泽浅黄.术后6、12周各组组织学半定量评分显示:股骨髁负重区修复A组评分明显优于B、C组(F=27.26,P＜0.05).结论 自体BMSCs复合CS/HA支架在体内环境下可形成透明软骨修复兔膝关节负重区骨软骨缺损.     

新型聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨的细胞相容性

目的前期试验证实,当纳米羟基磷灰石含量为20%时的聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨材料能满足人体骨缺损修复的生物力学要求,尚需进一步的观察其细胞相容性,为临床应用提供参考数据。方法制备纳米羟基磷灰石含量为20%时的聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨材料,并提取浸提液。设立阴性对照组(含10%胎牛血清的DMEM完全培养基)、实验组(浸提液)、阳性对照组(质量浓度为0.64%的苯酚),用兔骨髓间充质干细胞与材料浸提液共培养的方式进行。观察兔骨髓间充质干细胞在培养3,5,7 d各时相点的细胞形态学变化,运用MTT比色法,测定上述各组兔骨髓间充质干细胞细胞培养3,5,7 d的相对增殖度,判断材料对细胞的毒性程度。结果随着时间的延长,3组细胞的吸光度值均明显增加(P<0.01)。实验组兔骨髓间充质干细胞相对增殖度在第3,5,7天分别为95.3%,96.8%和97.6%,参照国家标准聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨材料的细胞毒性为1级;实验组与阴性对照组比较差异不显著(P>0.05),阳性对照组与其他两组比较差异显著(P<0.05)。实验组细胞形态正常,呈梭形,贴壁生长良好。结论聚乳酸复合纳米羟基磷灰石人工骨材料细胞相容性良好,细胞毒性为1级,参照GB/T16886.5.2003标准属于安全范围。     

仿生增强型纳米羟基磷灰石-聚乳酸复合支架研究现状

骨组织工程是修复骨缺损最有前途的方法,寻找理想的支架材料是目前骨组织工程研究的热点之一。近年来采用仿生学原理制备的增强型纳米羟基磷灰石聚乳酸复合支架材料因具有良好的生物相容性和生物降解性而广泛研究。该文就纳米羟基磷灰石-聚乳酸复合支架材料的制备、力学性能及影响因素、与骨髓间充质干细胞复合构建组织工程化骨、与骨形态发生蛋白复合构建活性人工骨的成骨性能研究现状作一简要综述。     

兔骨髓间充质干细胞复合纳米羟基磷灰石/左旋聚乳酸修复兔软骨缺损的实验研究

目的评价兔骨髓间充质干细胞复合纳米羟基磷灰石/左旋聚乳酸(Nano-HA/PLLA)修复兔膝关节全层软骨缺损的效果。方法体外分离培养兔骨髓间充质干细胞(rBMSCs),取第3代将其与Nano-HA/PLLA在体外构建组织工程软骨(tissue engineering cartilage,TEC)。将18只新西兰大白兔股骨内髁关节面造一直径4.5 mm、深度5 mm的软骨缺损模型,随机分成3组,即实验组、支架组和空白对照组,每组6只,分别予复合细胞的Nano-HA/PLLA、Nano-HA/PLLA及空白填充。术后12、24周取材行大体标本、组织学、免疫组织化学观察及Wakitani组织学评分。结果实验组显示缺损有骨软骨组织形成,软骨下骨基本达到生理整合,组织学及免疫组化显示有大量细胞外基质形成;支架组及对照组显示出有限的再生重建。以上三组12周Wakitani组织学评分分别为5.5±1.401,9.3±1.304和10.2±1.052,24周时为2.2±0.837,7.4±1.144和8.2±1.225,两个时间点实验组均优于支架组及空白组,差异有统计学意义(P<0.05);且实验组24周时优于12周(P<0.05)。结论复合骨髓间充质干细胞的多孔Nano-HA/PLLA能提高成年兔膝关节承重部的骨软骨缺损的修复。     

3D打印PLA-HA复合材料与骨髓基质细胞的相容性研究

目的 探讨骨髓基质细胞与3D打印聚乳酸-羟基磷灰石(Three-dimensional printed polylactic acid-hydroxyapatite,3D printed PLA-HA)复合支架材料的相容性,为骨组织工程选择合适的支架材料提供理论依据。方法将标记绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)的骨髓基质细胞分别与3D打印PLA-HA复合材料和β-磷酸三钙(betatricalcium phosphate,β-TCP)材料体外复合培养,采用荧光显微镜观察细胞在支架材料上的生长黏附情况,并通过扫描电镜观察细胞在支架中的形态变化;CCK8(Cell Counting Kit8)法检测细胞于不同时间点在材料上的黏附率以及增殖情况;碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)活性测定法检测3 d、7 d、14 d的碱性磷酸酶活性变化。结果 骨髓基质细胞能够在3D打印PLA-HA复合材料和β-TCP材料上黏附生长;β-TCP组细胞黏附率高于3D打印PLA-HA组(P<0.05),但3D打印PLA-HA组在12 h细胞黏附率可达到60%以上;细胞增殖实验显示,3D打印PLA-HA组在体外培养第4天和第7天的细胞增殖量(OD值)均高于β-TCP组与对照组(P<0.05);3D打印PLA-HA组以及β-TCP组在第3天、第7天和第14天的ALP含量均高于对照组,且3D打印PLA-HA组第7天ALP含量较β-TCP组增多(P<0.05)。结论 3D打印PLA-HA复合材料具有良好的细胞相容性,可作为骨组织工程的支架材料。     

rhBMP-2对不同培养时间骨髓基质干细胞成骨能力的影响

目的：探讨不同培养阶段骨髓基质干细胞成骨能力的变化及BMP-2对其成骨能力的影响。方法：培养兔骨髓基质干细胞，测定第3代和第18代细胞碱性磷酸酶及骨钙素活性；测定BMP-2对不同培养时间骨髓基质干细胞成骨能力的影响；测定rhBMP-2对细胞增殖的影响。结果：细胞传至第18代后，分泌的骨钙素（OC）水平及ALP活力明显降低，与第3代细胞相比，差异显著（P〈0．05）。第3代细胞在rhBMP-2的诱导下，分泌的OC水平及ALP活力在原基础上进一步升高，与对照组相比，差异显著（P〈0.05）。结第18代细胞在rhBMP-2的诱导下，分泌的OC水平及ALP活力在原基础上升高，与对照组相比，差异不显著（P〉0．05）；随培养时间的延长，各组细胞数量均有所增加，rhBMP-2诱导组与对照组细胞无显著性差异（P〉0．05）。细胞的传代次数对细胞增殖无明显影响（P〉0．05）。结论：rhBMP-2对细胞增殖无影响。随着传代次数的增加，骨髓基质干细胞的成骨能力下降，rhBMP-2促进其成骨的能力亦下降。     

大鼠骨髓基质细胞的体外培养

目的：观察大鼠骨髓基质细胞在体外培养的条件,为骨组织工程学研究奠定一定实验基础。方法：取幼年SD大鼠,处死后分离骨髓,原代培养骨髓基质细胞,传代后分别观察其生长特性,绘制生长曲线,测定分裂指数和贴壁率。结果：大鼠骨髓基质细胞在第7代以前生长形状相对稳定,生长曲线相似;第4d分裂指数最高,为16％;传代后12h贴壁率最高,为90％。结论：本实验方法中,骨髓基质细胞在体外培养条件下,早期生长性状稳定,增殖速度快,适应性强,可作为骨组织工程学研究的种子细胞。     

BMP-2基因转染的人骨髓基质干细胞复合PLA/PCL支架体外构建组织工程骨

目的　用人骨形态发生蛋白 2腺病毒表达载体 (Ad -BMP - 2 )转染的人骨髓基质干细胞 (hBMSC) ,复合PLA/PCL(聚乳酸 /聚己内酯 )生物降解支架体外构建组织工程骨。方法　用Ad -BMP - 2转染体外培养的成人BMSC ,免疫组化、原位杂交染色和蛋白印迹方法检测细胞BMP - 2的表达 ,并通过流式细胞仪和ALP活性检测分析其对细胞增殖、分化的影响。然后将转染后细胞接种到PLA/PCL支架上 ,扫描电镜观察细胞贴附、生长状况。结果　转染后 ,hBMP - 2基因在mRNA水平和蛋白水平均有表达 ;S期细胞比例和ALP活性明显增高。扫描电镜见转染细胞分布均匀 ,伸展良好。结论　Ad-BMP - 2可高效转染hBMSC ,且促进细胞增殖及成骨转化。转染后细胞在PLA/PCL上生长良好 ,BMP - 2基因治疗的组织工程骨构建成功     

可注射型生物蛋白胶包埋骨髓基质细胞工程化组织的体外实验

目的构建可注射型生物蛋白胶包埋骨髓基质细胞的工程化组织,体外培养并研究其生物学特性,探讨将可注射型生物蛋白胶作为组织工程支架用于临床的实验基础。方法体外培养浇铸有骨髓基质细胞的生物蛋白胶,通过倒置相差显微镜、激光共聚焦显微镜观察载体内细胞生长及载体降解情况,5-溴脱氧尿苷(5-Bromodeocyuridine,BrdU)掺入标记后免疫组化等方法研究可注射型载体内包埋细胞的增殖情况。结果骨髓基质细胞包埋于生物蛋白胶内能很好地存活并增殖,2d后细胞呈典型的成纤维细胞形态;6d后生物蛋白胶边缘部分开始降解,细胞脱落至培养板;体外培养14d,细胞生长良好,大部分生物胶降解,脱落的细胞增多,贴壁生长的细胞形态正常;3周后生物蛋白胶完全降解。结论生物蛋白胶聚合后包埋的种子细胞能够正常增殖,生物蛋白胶是一种理想的适用于微创方法修复组织的可注射型组织工程培养和移植的支架。     

组织工程引导骨再生膜修复节段性骨缺损

目的　将组织工程技术和引导性骨再生技术相结合修复长骨节段性缺损。方法　兔 2 7只 ,动物模型均为桡骨 1 2cm节段性骨 骨膜缺损 ,分成 3组 ,A组 :利用体外构建的细胞 材料复合物膜修复 ;B组 :利用单纯的膜材料进行修复 ;C组 :断端不作任何处置作空白对照。分别观察 3、 6、 12周后进行X线观察和组织学观察。结果　A组的骨愈合优于B组 ,在 12周时已经完成骨缺损的修复 ,B组在术后 12周仍处于塑形改建之中 ;C组 12周形成典型的骨不连。结论　将组织工程的技术与引导性骨再生技术相结合 ,可以比单纯的引导性骨再生更好地修复长骨节段性缺损。     

藻酸钙凝珠复合骨髓基质细胞的体外培养

目的 :藻酸钙凝珠复合骨髓基质细胞经体外培养扩增后行细胞活力、组织形态学和电镜超微结构观察 ,探讨其应用于组织工程软骨修复缺损的可能性。方法 :传代培养的骨髓基质细胞 ,复合藻酸钙制成凝珠 ,细胞密度为 1× 1 0 6 /ml,体外培养 4周后 ,行倒置相差显微镜、台盼蓝染色、甲苯胺蓝染色、透射电镜检查。结果 :骨髓基质细胞培养后大量扩增 ,与藻酸钙复合良好并能在其中保持活性及分裂能力。结论 :藻酸钙复合骨髓基质细胞用于组织工程方法修复软骨缺损 ,具有较强的可行性。     

组织工程化同种异体骨移植修复骨缺损

目的解决骨缺损修复时自体骨移植存在修复材料来源有限,异体骨移植又为爬行替代,存在愈合慢、假关节率高的问题。方法以兔骨膜成骨细胞为种子细胞,经分离、体外培养、传代,再粘附于冷冻干燥表面脱钙同种异体骨,共同复合培养,制作兔胫骨缺损,分异体骨移植组(对照组)、组织工程化异体骨移植组,术后2、4、6周各处死2只兔子,大体观测骨痂大小及硬度;苏木精-伊红染色,光镜观察细胞在材料上的生长情况,了解其愈合快慢及质量。结果与对照组比较,实验组炎性明显较轻,细胞生长活跃,缺损愈合快。结论组织工程化同种异体骨移植能解决骨缺损修复时自体植骨材料来源有限,特别是在小儿及骨缺损大时修复材料的来源问题;同时,植入的异体骨又具有支架及自体成骨细胞活性,使植入的异体骨愈合加快,克服其愈合慢、假关节率高的问题。     

骨髓基质细胞与两种不同载体材料生物相容性的实验研究

目的 :采用体外细胞培养法对 2种不同生物材料 (胶原海绵和PLGA )的生物相容性进行研究 ,探讨它们作为软骨组织工程载体材料的可行性。方法 :取 2个月龄新西兰兔 ,麻醉后在无菌条件下自双侧股骨粗隆处用 16号穿刺针抽取骨髓 4～ 6ml,用D -Hanks液洗涤离心 2遍 ( 10 0 0rpm× 10min) ,悬浮于含 10 %FBS的DMEM培养液中 ,行原代及传代培养 ,将传代细胞以 1 5× 10 4/孔定量接种于 2 4孔培养板 ,每孔加DMEM培养液 1ml。实验分为 3组 ,即PLGA组、胶原海绵组和对照组 ,其中PLGA组、胶原海绵组分别加入直径 5mm ,厚度 2mm大小的材料 ,对照组单纯接种细胞 ,于不同时间进行处理 ,用于相差显微镜及扫描电镜观察 ,绘制生长曲线 ,流式细胞仪检测。结果 :骨髓基质细胞可以在胶原海绵和PLGA周围生长 ,逐渐粘附 ,并在其表面连接成片 ,分泌细胞外基质 ;对照组与实验组、各实验组之间生长曲线相近 ,统计学分析无显著性差异 ;流式细胞仪 (FCM )检测发现 2种材料对细胞周期无影响 ,未发现异倍体细胞。结论 :胶原海绵和PLGA对兔MSC的形态学、细胞生长增殖、细胞周期、DNA含量及倍体水平均无影响 ,2种生物材料具有良好的生物相容性 ,可作为软骨组织工程的载体材料安全应用。