生物蛋白胶复合骨髓间充质干细胞修复兔多层软组织缺损

背景：符合软组织生理结构的生物蛋白胶适合作为修复软组织缺损的载体材料。 目的：观察生物蛋白胶复合骨髓间充质干细胞修复软组织缺损的可行性。 方法：在新西兰大白兔大腿处造成深达肌肉层,直径大于3 cm的软组织缺损。将24只新西兰大白兔随机分为3组,实验组将同种异体来源的骨髓间充质干细胞复合生物蛋白胶注射到软组织缺损处,对照组将生物蛋白胶注射到软组织缺损处,模型组造模后不注射。 结果与结论：术后14,21 d创面收缩率,实验组>对照组>模型组(P < 0.01);愈合时间,实验组<对照组<模型组(P < 0.01)。结果显示以生物蛋白胶为载体复合骨髓间充质干细胞能快速的修复多层软组织缺损。     

人脐带Wharton胶中间充质干细胞体外无支架组织工程软骨的构建

背景：构建组织工程软骨的方法多为自体种子细胞复合天然或合成物支架,目前多存在种子细胞来源有限、支架安全性和生物相容性、以及细胞在支架中分布不均的问题。 目的：探讨人脐带Wharton胶中间充质干细胞向软骨诱导分化并体外构建无支架组织工程软骨的可行性。 方法：分离培养人脐带Wharton胶中的间充质干细胞,进行流式细胞学鉴定。对软骨诱导前后的细胞进行组织学和免疫组织化学染色,对其表达的葡萄糖胺聚糖和Ⅱ型胶原进行定量研究,并应用RT-PCR检测软骨诱导前后Ⅱ型胶原和Sox-9 mRNA的表达。采用密集诱导培养→离心管培养→生物反应器培养,进行体外构建无支架软骨组织。 结果与结论：人脐带Wharton胶富含干细胞,流式细胞仪检测结果显示这些细胞不表达造血干细胞标志,表达CD44,CD105、CD271等间充质干细胞表面标志;HLA-ABC阳性表达,HLA-DPDQDR阴性表达。未进行软骨诱导的细胞弱表达软骨细胞标志,诱导后葡萄糖胺聚糖和Ⅱ型胶原显著增高。RT-PCR结果显示人脐带Wharton胶间充质干细胞诱导前后均表达Sox-9、Ⅱ型胶原mRNA。说明人脐带Wharton胶间充质干细胞具有前软骨细胞的特性。采用密集诱导培养结合生物反应器培养,不用支架,体外可以构建成大块组织工程软骨。表明人脐带Wharton胶间充质干细胞是一种良好的构建组织工程软骨的种子细胞。     

生物衍生骨体外复合构建组织工程化骨修复兔桡骨-骨膜缺损：血管化进程及其生物力学性能

背景：目前组织工程骨的支架材料,力学性能和体内血管化问题仍没有很好解决,因而制约了临床的广泛开展。 目的：观察生物衍生骨体外复合骨髓间充质干细胞构建组织化工程骨修复兔桡骨-骨膜缺损的血管化进程和生物力学性能。 方法：取新西兰大白兔的骨头制备生物衍生骨;体外分离和培养兔骨髓间充质干细胞,定向诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,再将诱导的成骨细胞接种到生物衍生骨支架上制成组织工程骨。取大白兔25只,制成骨膜-桡骨缺损模型,其中5只兔不做处理为空白组;另外20只兔左前肢为对照组单纯植入生物衍生骨,右前肢为实验组植入组织工程骨术后2,4,8,12周分别取5只兔标本,观察血管面积和缺损区植入骨的生物力学性能。 结果与结论：术后4周实验组和对照组血液循环丰富,血管面积较大,12周血管面积趋于稳定,接近正常状态;2,4,8周的实验组和对照组血管面积与空白组比较差异有显著性意义(P < 0.05)。8周,与对照组比较,实验组修复区的血管网排列规律,12周形态结构已接近正常骨组织,力学性能明显增强。结果证实生物衍生骨复合骨髓间充质干细胞后有较好的血管化进程和力学性能,是修复骨缺损的一种较好的治疗方法。 关键词：生物衍生骨;骨髓间充质干细胞;诱导;组织工程化骨;血管化;生物力学 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.12.003     

利用人骨髓间充质干细胞在生物反应器中构建小口径血管

背景: 目前组织工程生物反应器已对血管、肌腱、软骨、骨、心肌瓣膜、气管、膀胱和干细胞等进行了大量的研究。 目的：采用改进的生物反应器系统,应用人骨髓间充质干细胞（hBMSCs）构建小口径的组织工程血管。 设计、时间及地点：单一样本观察,于2005- 06/2008-03在华东理工大学机械与动力工程学院和上海组织工程研究与开发中心完成。 材料：血管生物反应器为华东理工大学自制;骨髓基质干细胞来自健康志愿者的骨髓。 方法：设计一套血管生物反应器系统,采用有限元方法对组织工程小血管托架材料进行分析,从而设计一套用于构建直径为2 mm的小血管托架;收集人的原代骨髓基质干细胞进行体外扩增和培养,选用第3代细胞与聚羟基乙酸酯(PGA)复合后置于血管生物反应器中动态培养;培养4周后,对材料复合物取材。 主要观察指标：细胞材料复合物生长状况及hBMSCs-PGA复合物的其他相关检测。 结果：hBMSCs-PGA材料复合物培养4周取材进行大体观察和扫描电镜观察,形成血管样组织,色泽明亮,有一定的弹性,用镊子反复压下血管能够反弹恢复原样;细胞分泌的胶原基质排列较规则,免疫组织化学结果表明血管含有平滑肌弹性肌动蛋白的成分。 结论：改进的血管生物反应器能模拟血管的力学环境,并能利用hBMSCs成功构建组织工程化小血管组织。     

异种脱蛋白松质骨支架构建组织工程骨用于脊柱横突间融合*

背景：异种脱蛋白松质骨来源广泛且具有独特的生物学特性,若能解决其免疫原问题,将有望利用异种脱蛋白松质骨开发出一种新型植骨材料。 目的：探讨异种脱蛋白松质骨作为骨组织工程支架的性能,及其在山羊脊柱横突间融合中的作用。 设计、时间及地点：细胞-支架学体内实验,于2008-02/10在黑龙江省纤维化生物治疗重点实验室完成。 材料：6~8月龄健康雄性山羊12只,由牡丹江医学院动物中心提供。 方法：取成年猪股骨远端松质部分,通过理化方法制成脱蛋白松质骨支架,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。羊髂骨穿刺取骨髓,梯度密度离心法分离获得第3代骨髓间充质干细胞。将支架材料复合一定量的自体骨髓间充质干细胞、重组人骨形成蛋白2构建组织工程骨。12只羊建立L3、4双侧横突间植骨模型,修复组于左侧植入组织工程骨,对照组于右侧植入相同体积的自体髂骨。 主要观察指标：分别于植入后4,8,12周行X射线片和组织学观察对比分析。 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200~500 μm,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,细胞相容性良好。X射线片结果显示：植入第4周,横突桥接处部分区域模糊,以内侧明显,此时修复组材料密度略低于对照组;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,两组材料密度接近。移植区组织学观察结果显示：修复组植入后第4周以多点方式形成新骨,第8周岛状生成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;对照组植入后4周有较多新骨形成,8周时出现大量胶原纤维,周边成骨明显,至12周纤维组织减少,成骨活跃。 结论：以异种脱蛋白松质骨为支架材料,复合骨髓间充质干细胞、重组人骨形成蛋白2构建组织工程骨,体外X射线衍射分析及力学测试与体内成骨实验均证明其具有良好的组织相容性和较强的成骨能力,是一种良好的组织工程骨支架材料。 关键词：组织工程骨;异种脱蛋白松质骨;脊柱横突间融合     

应用细胞片层技术构建组织工程骨**

背景：传统的骨组织工程学在收获和转移细胞方面仍存在诸多不足,细胞片层技术是收获种子细胞和对种子细胞进行转移的一项新技术。 目的：应用细胞片层技术与传统骨组织工程相结合的方法构建组织工程骨。 方法：密度梯度离心法分离培养犬骨髓间充质干细胞,诱导其向成骨细胞分化。将诱导后的骨髓间充质干细胞接种至温度反应性培养皿中,先37 ℃饱和湿度培养,然后降温至20 ℃制备细胞片层;将犬脱钙骨基质/富血小板血浆/骨髓间充质干细胞细胞片层/骨髓间充质干细胞复合体植入犬左侧背阔肌下,术后4,8,12周,观察成骨情况。 结果与结论：当温度降至20 ℃时,骨髓间充质干细胞从温度反应性培养皿上完全脱落,形成细胞片层,将其覆盖于犬脱钙骨基质/富血小板血浆/骨髓间充质干细胞后植入犬背阔肌下,其成骨效果明显好于不加细胞片层对照侧。说明应用细胞片层技术与传统的骨组织工程方法相结合可构建出较理想的组织工程骨。     

VIP/70005/骨髓间充质干细胞在膀胱组织工程中应用与生物支架材料性能评价

背景：利用肠道进行膀胱的修复和重建仍是进行膀胱替代的金标准。但是,由于肠道处在泌尿系的环境中,可能会引起代谢紊乱、感染、结石形成甚至恶变等一系列并发症。 目的：总结评价骨髓间充质干细胞在膀胱组织工程中应用,评价其生物支架材料性能。以寻找合理的膀胱替代物。 方法：以 “组织工程,膀胱,间充质干细胞,支架” 为中文关键词, “tissue engineering,Bladder, Mesenchymal stem cells” 为英文关键词,采用计算机检索1993-01/2009-10相关文章。纳入与有关种子细胞与组织工程膀胱相关及与膀胱生物支架材料相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章。以29篇文献为主,重点对一下5个问题进行了讨论：①如何稳定可靠迅速地获取充足的有活力的细胞源？②膀胱生物支架材料方面的选择? ③修复重建膀胱的组织工程技术选择？④伦理学问题。⑤如何促进体外构建的膀胱组织植入体内后的快速血管化？ 结果与结论：采用自体间充质干细胞作为种子细胞应用于膀胱组织工程, 不仅取材方便、具有低免疫原性, 而且还可能分化为构建膀胱组织所必须的移行上皮细胞和平滑肌细胞以及血管内皮细胞、神经细胞从而改善再生组织的血供和神经功能, 并能避免移植物纤维化挛缩, 显示其独特的优越性,具有广阔的发展前景。但是,组织工程膀胱用于临床的有效性尚有待进一步评估,如组织工程膀胱与自体膀胱组织的愈合、结构和功能的重塑、血管化及神经支配的建立、伦理问题等重大难题都需要进一步研究。     

体外构建腺病毒介导骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞复合纳米羟基磷灰石的植骨材料

背景：随着组织工程和基因工程技术迅速发展,基因增强的组织工程骨为临床治疗骨缺损带来美好的前景。 目的：观察经腺病毒介导的人骨形态发生蛋白2表达载体(Ad-BMP-2)转染后的兔骨髓间充质干细胞在纳米羟基磷灰石植骨材料上的黏附、增殖及骨形态发生蛋白2的表达情况。 方法：用Ad-BMP-2转染兔骨髓间充质干细胞,免疫组化、蛋白印迹法检测转染后细胞内骨形态发生蛋白2的表达情况。将转染48 h的细胞均匀接种到纳米羟基磷灰石植骨材料上,扫描电镜观察细胞黏附状况,并采用MTT比色法测定骨髓间充质干细胞的增殖情况;消化收集黏附植骨材料上第3,5,7天的细胞,蛋白印迹检测黏附材料上细胞骨形态发生蛋白2的表达。 结果与结论：转染后,骨髓间充质干细胞内骨形态发生蛋白2有高表达;扫描电镜见转染细胞在纳米羟基磷灰石材料孔隙周围及孔隙内黏附生长良好并大量增殖,MTT分析结果显示,纳米羟基磷灰石对骨髓间充质干细胞的体外增殖无抑制作用,复合后骨形态发生蛋白2有较高表达。结果表明经Ad-BMP-2转染后的骨髓间充质干细胞与纳米羟基磷灰石植骨材料生物相容性好,细胞在材料上能稳定长效地分泌骨形态发生蛋白2。     

生物衍生骨与骨髓间充质干细胞复合修复兔桡骨大段缺损

背景：生物衍生支架材料具备与自身骨相似的结构和微环境,具有较好的应用前景。 目的：探讨生物衍生骨复合成骨诱导的骨髓间充质干细胞修复兔桡骨的节段性骨缺损的可行性,并与单纯生物衍生骨进行比较。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2007-01/2008-01在南华大学生命科学院实验室完成。 材料：同种异体骨经脱脂、脱蛋白、部分脱钙和冻干等方法处理后制备生物衍生骨支架材料,与自体骨髓间充质干细胞复合制备组织工程骨支架材料。 方法：25只健康成年新西兰大白兔双侧桡骨制备中段15 mm的骨缺损,随机取其中20只兔右侧桡骨为实验组植入组织工程骨,左侧为对照组植入单纯生物衍生骨,不做内外固定;另5只兔双侧骨缺损处不植入任何材料作为空白组。 主要观察指标：应用X射线放射学检查及组织学观察比较3组骨缺损修复的能力。 结果：X射线显示随时间延长骨折处骨痂逐渐增多, 实验组8周基本愈合,12周塑形完成;对照组骨痂少,愈合时间推迟;空白组术后12周骨缺损未见骨性修复,最后形成骨不连。术后2,4,8,12周实验组放射学检查评价新骨生成优于对照组 (P < 0.05)。组织学检查显示实验组术后4周时材料开始吸收,8周基本降解吸收被新生骨取代,12周完全修复;对照组明显推迟,新骨生成速度、生成量低于实验组(P < 0.05);空白组各时点均无新骨形成,最后缺损由纤维组织充填。 结论：成骨诱导的间充质干细胞／生物衍生骨复合构建组织工程化骨植入修复兔桡骨缺损能够加速新骨形成,其修复能力明显优于单纯生物衍生骨。     

骨髓间充质干细胞与小肠黏膜下层复合构建组织工程骨膜

背景：用骨膜修复骨缺损,已被大量实验所证实。但其来源有限,限制了临床大量应用。因此,应用组织工程学的原理和方法构建人工骨膜,值得进一步探索和研究。 目的：将经成骨诱导的兔骨髓来源的间充质干细胞与猪小肠黏膜下层复合构建组织工程骨膜。 方法：取健康新西兰幼兔骨髓,密度梯度离心法分离骨髓间充质干细胞并进行体外扩增培养、成骨诱导分化及鉴定。将诱导分化的骨髓间充质干细胞与猪小肠黏膜下层复合构建组织工程骨膜。观察细胞在生物材料上附着、生长、增殖及细胞分泌细胞外基质情况。 结果与结论：经成骨诱导的兔骨髓间充质干细胞在猪小肠黏膜下层上黏附、增殖速度加快,并能长入材料的孔隙内,分泌大量的细胞外基质成分,骨膜厚度随复合培养时间的延长而增加,类似生物骨膜。说明将经成骨诱导的骨髓间充质干细胞与小肠黏膜下层复合可以构建具有生理功能的组织工程骨膜。     

负载转基因成肌细胞和骨形态发生蛋白组织工程化骨修复骨缺损

背景：近年来有报道提出了睫状神经营养因子能够抑制成肌细胞体外成肌分化,可保持成肌细胞去分化状态的理论。两者可通过基因工程技术结合为组织工程化骨的构建提供种子细胞,联合骨形态发生蛋白在一定条件下促进骨缺损的修复。 目的：探讨转染睫状神经营养因子基因成肌细胞与骨形态发生蛋白通过透明质酸钠凝胶载体结合修复兔桡骨节段性缺损的效果。 方法：新西兰大白兔制备左侧桡骨中段造成1.0 cm的节段性骨缺损,缺损处以1.4 cm硅胶管桥接固定,管内植入负载骨形态发生蛋白与转睫状神经营养因子基因成肌细胞的透明质酸凝胶(实验组)、仅复合骨形态发生蛋白的透明质酸凝胶(对照组)或仅植入透明质酸凝胶(空白组)。 结果与结论：动物体内实验表明实验组的X射线阻射密度、大体标本以及病理组织学观察情况均优于对照组和空白组,对照组也优于空白组。说明应用透明质酸钠凝胶复合转基因成肌细胞和骨形态发生蛋白因子作为膜内填充物构建组织工程化骨具有可行性,其应用于修复兔桡骨节段性缺损效果理想。     

骨组织工程纳米复合支架及其生物学评价**

目的：综述骨组织工程常用支架材料的种类及其性能,同时,简介一种新型的,可降解的,具有三维空间网络结构的纳米支架材料——细菌纤维素/羟基磷灰石复合材料,并探讨纳米生物材料的安全性评价。 资料来源：检索人为第一作者,检索文献时限为1979-01/2009-06,检索数据库为PubMed数据库(http://www.ncbi. nlm.nih.gov/PubMed)及CNKI数据库(www.cnki.net/index.htm)。中文检索词“骨组织工程, 细菌纤维素, 安全性评价”;英文检索词为“bone tissue engineering, Bacterial cellulose, safety evaluation”。 资料选择：①文章所述内容与骨组织工程密切相关。②有关于纳米材料安全性评价的文章。 结局评价指标：骨组织工程材料的种类及性能,纳米材料的安全性。 结果：常用的3种支架材料有天然生物材料,人工合成高分子生物材料及陶瓷材料。单一材料难以满足组织工程所需的机械强度和生物相容性,而生理状态的磷灰石是纳米级,纳米级复合材料更符合仿生的原则。细菌纤维素与具有极好生物活性、骨传导作用和骨结合能力的纳米羟基磷灰石复合制成纤维状复合支架材料,不仅具有足够的强度,还具有骨传导功能,以满足骨细胞在支架上的黏附和繁殖,成为一种很有前途的骨组织工程纳米支架材料。对生物材料生物相容性的研究与评价,不仅要从整体水平去观察材料对人体各系统的影响,从细胞水平去观察材料对细胞的数量、形态及分化的影响,还要深入到分子水平去观察材料对细胞DNA、mRNA以及蛋白表达水平的影响。 结论：由于细菌纤维素/羟基磷灰石复合支架材料结合细菌纤维素和羟基磷灰石两种材料的优点,其复合产物的性能将优于传统的骨组织工程产品。对其完成一系列生物相容性评价后,新一代骨组织工程三维纳米纤维仿生支架材料便可安全的投入到临床应用。 关键词：骨组织工程;支架材料;纳米;安全性评价     

兔脂肪干细胞体外构建组织工程软骨：负载胰岛素样生长因子1基因的作用

背景：前期研究证实在二维培养条件下,转染胰岛素样生长因子1基因能够明显促进脂肪间充质干细胞的增殖。 目的：在前期研究基础上,利用壳聚糖明胶复合物为立体培养的载体,观察三维立体培养条件下胰岛素样生长因子1基因转染对兔脂肪间充质干细胞增殖能力的影响,体外初步构建组织工程软骨。 方法：分离、培养成年新西兰大耳白兔脂肪间充质干细胞,构建稳定表达pcDNA3.1-IGF-1的细胞株,鉴定后接种于壳聚糖三维支架材料上,分组培养：空白对照组接种未转染基因的脂肪间充质干细胞,空载体组接种胰岛素样生长因子1诱导条件下培养的脂肪间充质干细胞,基因转染组接种稳定转染胰岛素样生长因子1基因的脂肪间充质干细胞,培养1周。扫描电镜观察各组细胞形态,MTT法绘制细胞增殖曲线,CM-DiL荧光标记后观察细胞增殖比率及细胞分布,DMMB法测定糖胺聚糖含量。 结果与结论：成功构建稳定表达pcDNA3.1-IGF-1的细胞株,转染后的细胞株在mRNA水平上获得胰岛素样生长因子1的表达,并成功翻译为蛋白。扫描电镜示各组细胞在支架上贴附、伸展良好,基因转染组细胞生长最为旺盛。MTT 及GAG检测结果提示,基因转染组增殖能力最强、糖胺聚糖最高(P < 0.01),荧光标记显示细胞分布均匀,存活率高(P < 0.05)。提示胰岛素样生长因子1基因转染联合三维立体培养能够有效促进兔脂肪间充质干细胞的增殖和软骨细胞外基质糖胺聚糖的分泌。     

血管内皮生长因子缓释系统复合成骨诱导的骨髓间质干细胞修复骨缺损

背景：从目前文献报道来看,生长因子缓释系统在骨科方面的应用研究主要集中在软骨修复方面,关于复合组织工程骨修复骨缺损的研究报道较少。目的：构建复合组织工程骨,观察其修复骨缺损的效果。方法：①通过血管内皮生长因子、肝素和纤维蛋白胶的不同组合构建复合支架缓释系统,经检测选取最优组种植成骨诱导的骨髓间质干细胞构建复合组织工程骨。②36只SD大鼠制备股骨干骨缺损模型后随机分为3组,分别植入上述复合组织工程骨和复合支架缓释系统,空白对照组不植入任何材料,3组均予内固定。③ELISA方法检测样本释放的血管内皮生长因子浓度以评价复合支架缓释系统的缓释性能;于植入后1,4,12,24周行X射线检查及骨组织碱性磷酸酶染色评价各组动物骨缺损修复水平。结果与结论：经血管内皮生长因子/肝素/纤维蛋白修饰的纳米晶胶原基骨复合支架缓释系统在体外环境缓释30 d后依然高浓度释放血管内皮生长因子,且缓释曲线平直;动物实验中植入的复合组织工程骨在24周内完全降解,骨缺损修复完成,骨缺损部位碱性磷酸酶活性明显高于复合支架缓释系统组、空白对照组。结果显示该复合支架缓释系统具有优异的缓释性能,在该缓释系统上种植成骨诱导的骨髓间充质干细胞后,能够提高骨缺损修复的速度和质量。     

组织工程血管构建中支架材料的特征

摘要：组织工程血管的构建是组织工程的重要内容,它是将种子细胞在体外种植于生物可吸收材料的血管支架上,形成多层细胞层,随着支架的吸收,可建立自体血管。组织工程血管应具有高度生物相容性、可塑性、异物反应小、无致血栓生成、无感染等特点,并且随着组织的长大,最终可成为完全意义上的自体血管。文章比较了几种人造血管材料,支架的加工技术,种子细胞和血管培养的内容,便于探寻一种更好制备人造血管的方法。     

丝素蛋白/羟基磷灰石材料复合骨髓间充质干细胞构建组织工程化软骨

背景：随着组织工程的兴起,软骨损伤的修复可能性显著地提高,但单一的支架材料均不能符合理想支架,有一定的局限性。 目的：观察骨髓间充质干细胞复合丝素蛋白/羟基磷灰石构建组织工程化软骨的可行性。 方法：体外分离培养骨髓间充质干细胞,并定向诱导成软骨细胞,与丝素蛋白/羟基磷灰石复合培养,构建膝关节胫骨平台全层关节软骨缺损。54只大白兔单侧膝关节全层软骨缺损模型后随机抽签法分为3组,复合组植入细胞-丝素蛋白/羟基磷灰石复合物;材料组植入单纯丝素蛋白/羟基磷灰石,对照组不行任何植入。植入后8,12周CT检查及组织学检查观察软骨缺损修复情况。 结果与结论：植入后8周,复合组关节面不平整,关节间隙增大,形成新生类软骨细胞,基质丰富。材料组关节面塌陷,软骨细胞少量增殖。植入后12周,复合组关节面平整,关节间隙如常。大量软骨细胞出现,与周边软骨色泽一样,支架材料完全降解。材料组关节面不平整,软骨细胞不完全充填,支架材料部分降解。对照组未见修复。提示用骨髓间充质干细胞复合丝素蛋白/羟基磷灰石可形成透明软骨修复动物膝关节全层软骨缺损,显示了丝素蛋白/羟基磷灰石材料作为关节软骨组织工程支架材料的良好生物相容性。     

多孔型丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞修复兔股骨骨缺损

背景：从蚕丝中提取的丝素蛋白具有良好的细胞相容性,且可生物降解,用于修饰生物材料能提高细胞在材料表面的黏附和生长能力。 目的：探讨丝素蛋白/羟基磷灰石材料复合脂肪间充质干细胞修复包含性骨缺损的作用。 方法：取2月龄新西兰大白兔附睾处脂肪组织,经胰酶消化传代培养脂肪间充质干细胞,取第3代兔脂肪间充质干细胞以1×1010 L-1浓度接种于丝素蛋白/羟基磷灰支架材料上,培养3 h后加入含有1 μmol/L地塞米松、50 μmol/L维生素 C、 10 mmol/L β-甘油磷酸钠的DMEM培养液进行成骨诱导。新西兰大白兔36只,在兔股骨远端制备直径4.5 mm、深10 mm的松质骨缺损。细胞复合材料组植入复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石;单纯材料组植入丝素蛋白/羟基磷灰石;空白对照组不作任何植入。 结果与结论：12周时大体观察细胞复合材料组骨缺损区完全被骨组织修复,单纯材料组骨缺损区缩小、部分修复,空白对照组骨缺损无修复。12周时X射线、组织学检查显示细胞复合材料组完全修复了骨缺损区,材料组部分修复了骨缺损区,细胞复合材料组的新生骨小梁多于单纯材料组(P < 0.05),空白对照组未见骨修复。结果说明复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石修复兔股骨包含性骨缺损能力优于单纯丝素蛋白/羟基磷灰石材料。 关键词：丝素蛋白/羟基磷灰石;脂肪间充质干细胞;骨缺损;骨及软骨组织工程支架材料;复合生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.08.003     

Controlled release of nerve growth factor enhances sciatic nerve regeneration

Based on previous studies demonstrating the potential of growth factors to enhance peripheral nerve regeneration, we developed a novel growth factor delivery system to provide sustained delivery of nerve growth factor (NGF). This delivery system uses heparin to immobilize NGF and slow its diffusion from a fibrin matrix. This system has been previously shown to enhance neurite outgrowth in vitro, and in this study, we evaluated the ability of this delivery system to enhance nerve regeneration through conduits. We tested the effect of controlled NGF delivery on peripheral nerve regeneration in a 13-mm rat sciatic nerve defect. The heparin-containing delivery system was studied in combination with three doses of NGF (5, 20, or 50 ng/mL) and the results were compared with positive controls (isografts) and negative controls (fibrin alone, NGF alone, and empty conduits). Nerves were harvested at 6 weeks postoperatively for histomorphometric analysis. Axonal regeneration in the delivery system groups revealed a marked dose-dependent effect. The total number of nerve fibers at both the mid-conduit level and in the distal nerve showed no statistical difference for NGF doses at 20 and 50 ng/mL from the isograft (positive control). The results of this study demonstrate that the incorporation of a novel delivery system providing controlled release of growth factors enhances peripheral nerve regeneration and represents a significant contribution toward enhancing nerve regeneration across short nerve gaps.     

新型脱细胞骨基质材料的制备及理化评估

背景：传统的结构性天然骨脱细胞的方法存在许多不足之处。 目的：用新的理化方法对结构性骨块进行脱细胞处理制作新型骨支架材料的可行性,并检测其理化性能。 方法：以股骨头负重区结构性骨块为原料,高压水枪冲洗,继而利用Triton-100、脱氧胆酸钠等进行脱细胞等理化处理,制备新型脱细胞骨基质材料,并对支架进行大体、组织学、扫描电镜、Micro-CT观察、生物力学等相关检测。 结果与结论：新型脱细胞骨基质材料保留了骨的细胞外基质成分,脱细胞彻底,扫描电镜及Micro-CT观察显示支架具备三维多孔网状结构系统,具有天然骨的孔径和孔隙率;生物力学测试脱细胞组支架的弹性模量为(552.56±58.92) MPa,强度为(11.34±3.49) MPa,与新鲜骨的弹性模量及强度比较,差异无显著性意义(P > 0.05),可作为骨组织工程支架的良好载体。     

两种仿生双相陶瓷生物骨修复节段性骨缺损的实验研究

摘要 目的：。将仿生双相陶瓷生物骨和仿生双相陶瓷生物活性骨移植于兔桡骨缺损处,确定双相陶瓷支架材料修复节段骨缺损的可能性。 方法: 实验于2004-10/2005-10在第四军医大学全军骨科研究所及青岛医学院中心实验室完成。选择成年健康日本大耳兔48只,随机数字表法分为生物活性骨组,生物骨组及空白组,每组16只。将仿生双相陶瓷生物活性骨和仿生双相陶瓷生物骨分别植入生物活性骨组和生物骨组兔桡骨缺损处, 将空白组兔双侧桡骨造成15 mm缺损不做移植修复,作为空白对照,分别于术后第2,4,8,12周取材, 进行植入材料的大体观察,组织切片分别做苏木精-伊红染色、Masson染色。 结果：纳入兔48只,均进入结果分析。①大体观察：生物活性骨组和生物骨组术后2周时无明显差别,材料与骨床间为纤维组织连接。4周及8周可见生物活性骨组断端周围新生骨痂较多,将材料包绕,12周时可见材料部分吸收新生骨长入,修复段塑型较好,基本接近宿主骨外形。12周时,生物骨组仅在骨折端有少量骨痂连接。空白组骨折端为纤维结蒂组织,骨缺损不能修复。②骨组织染色观察：生物活性骨组和生物骨组术后2周时无明显差别,材料与骨床间为纤维组织连接。术后4周8周,生物活性骨组有更多的血管和纤维组织长人材料,新骨形成逐渐增多,材料与骨床间为骨性连接。生物骨组材料与骨床间两端被新生的纤维组织和少量幼稚骨包绕,新生幼稚骨组织逐渐从缺损两端向材料内部长入。术后12周生物活性骨组材料降解增多,新生骨组织与两端骨床融合成一体,有骨髓样结构形成。术后12周生物骨组材料与骨床间两端为骨性连接,骨长入较少。空白组2周时骨折端为纤维结蒂组织,断端较整齐。12周时骨折端吸收,硬化,封闭。 结论：仿生双相陶瓷生物活性骨有较好的骨传导性和骨诱导性,又有一定的可吸收性,植入动物体内后未见明显免疫反应,修复节段骨缺损作用明显,应用双相陶瓷支架材料修复骨缺损具有较好的前景