人骨形态发生蛋白2基因转染的骨髓基质细胞复合生物活性玻璃陶瓷修复颅骨缺损

背景:目前已有将体外培养的骨髓基质细胞与支架复合修复骨缺损的临床报道.但是由于该类复合材料中缺乏骨生长因子作用,在原位的成骨作用并不十分理想.目的:探讨携带入骨形态发生蛋白2基因的骨髓基质细胞复合生物活性玻璃陶瓷材料在修复兔颅骨缺损中的原位成骨作用.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2005-02/2008-11在辽宁医学院解剖学实验室完成.材料:生物活性玻璃陶瓷由中国科学院四川成都光电研究所提供,转人骨形态发生蛋白2和转pcDNA3载体的骨髓间充质干细胞由辽宁医学院解剖学教研室骨组织工程研究所保存.方法:制各兔双侧颅骨骨缺损模型,将基因转染的骨髓基质细胞与生物活性玻璃陶瓷复合培养物植入骨缺损区,术后第4,8,12周对植骨区进行大体观察、X射线摄片、组织切片、组织化学检测.主要观察指标:①复苏后的转染人骨形态发生蛋白2的骨髓基质细胞的生长特性.②从大体、X射线结果和组织学等方面观察复合材料在原位修复骨缺损的作用.结果:转染的骨髓基质细胞在细胞形态及增殖特性方面与末转染的细胞无明显差异.扫描电镜显示基因转染的骨髓基质细胞在生物活性玻璃陶瓷表面呈星形紧密排列,长入生物活性玻璃陶瓷孔隙中.复合材料植入免颅骨缺损后,X射线观察术后第4周骨缺损外周骨质与复合材料之间大部分被高密度阴影充填,术后第12周骨缺损外周骨质与复合材料之间完全被高密度阴影充填:光镜观察术后第8周骨小梁大部分相连成片,术后第12周骨小梁粗大,骨髓再生.结论:基因转染的骨髓基质细胞复合生物活性玻璃陶瓷材料基本符合骨组织工程学的要求,在骨缺损区原位具有良好的成骨作用.     

骨髓间充质干细胞对股骨头坏死缺损模型修复的组织学观察

目的研究骨髓间充质干细胞在治疗股骨头坏死动物模型的修复作用及价值。方法建立兔双侧股骨头内骨缺损模型，并分为3组，A组为制作缺损而不填充任何材料，B组为单纯填充纳米人工骨，C组填充纳米人工骨和骨髓间充质干细胞的复合材料。对植入后4周、8周、12周的股骨头行组织学检查。结果B组和C组在股骨头缺损修复成骨方面与A组有显著差异，C组差异性更大。结论骨髓间充质干细胞有较强的成骨作用，可促进股骨头坏死骨缺损的修复，对股骨头坏死的治疗有较大价值。     

自体骨髓间充质干细胞修复兔关节软骨缺损的实验研究

目的 通过对受损关节软骨进行未经诱导的兔自体骨髓间质干细胞移植，探讨组织工程移植修复兔关节软骨缺损的效果。方法 取青紫蓝兔股骨骨髓分离间充质干细胞进行培养，采用变性处理及透明质酸盐修饰后的吸收性明胶海绵为载体，实验组用骨髓间充质干细胞修复自体股骨保关节软骨缺损。对照组进行单纯吸收性明胶海绵移植。结果 移植24周后，肉眼下实验组移植物与正常软骨组织难以区分，软骨表面光滑，对照组移植物为白色的疏松组织。光镜下修复组织类似周围正常软骨组织结构，甲苯胺蓝异染与正常软骨组织无区别，为透明软骨组织。对照组24周关节软骨缺损区被纤维软骨样组织修复。结论 自体骨髓间质干细胞移植于受损关节软骨处，可促进关节缺损的修复，恢复软骨组织的结构功能。     

腺病毒介导的人骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞

背景：骨髓间充质干细胞作为骨、软骨创伤缺损及退变修复的种子细胞越来越受到关注。目的：分析人骨形态发生蛋白2基因转染对白色封闭群大鼠（SD大鼠）骨髓间充质干细胞的影响。方法：分离纯化SD大鼠骨髓间充质干细胞并体外扩增,通过腺病毒载体介导人骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞,分别通过荧光显微镜观察荧光表达情况及蛋白质水平来测定转染后人骨形态发生蛋白2的表达,碱性磷酸酶定量测定鉴定成骨活性及MTT法评估人骨形态发生蛋白2转染对骨髓间充质干细胞的影响。结果与结论：从SD大鼠骨髓提取物中分离培养的细胞形态为梭形,呈铺路石状、漩涡状生长,经流式细胞仪检测及多项分化能力鉴定符合骨髓间充质干细胞的特征;经转染人骨形态发生蛋白2基因后,骨髓间充质干细胞表达人骨形态发生蛋白2、碱性磷酸酶;MTT法检测转染人骨形态发生蛋白2基因后,骨髓间充质干细胞增殖能力明显增强（P〈0．05）。说明人骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞后可以持续、高效表达入骨形态发生蛋白2和碱性磷酸酶,在体外明显促进骨髓间充质干细胞的增殖。     

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3cm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14,21d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。     

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3cm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14,21d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。     

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15mm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。     

生物衍生骨与骨髓间充质干细胞复合修复免桡骨大段缺损

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,随机取其巾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;对照组明硅推迟,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:成骨诱导的问充质干细胞/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.     

骨髓间充质干细胞作为干细胞参与生物材料异位诱导成骨

背景:体内骨组织工程是在骨或非骨部位植入具有骨诱导活性的生物材料,利用机体作为生物反应器去构建组织工程骨,以修复骨缺损.骨移植物所具备的优良生物相容性和机械性能为骨移植开辟新的治疗途径.然而,其相关干细胞来源尚不清楚.目的:探索骨髓间充质干细胞作为干细胞是否参与生物材料的异位诱导成骨.方法:分离纯化雄性beagle犬的骨髓间充质干细胞.将培养至第3代骨髓间充质干细胞移植入雌性beagle犬体内,建立同种异体骨髓移植模型,同期将双相钙磷陶瓷植入受体犬竖脊肌内.6周后,获取骨构建物标本,利用原位荧光杂交技术对骨移植物Y染色体进行示踪.结果与结论:原位荧光杂交结果显示Y染色体在骨构建物中有荧光信号表达,表明骨髓间充质干细胞可通过血液循环途径募集到异位生物材料处,形成骨组织.结果提示骨髓间充质干细胞参与生物材料异位诱导成骨,是生物材料异位诱导成骨干细胞来源之一.     

骨膜复合骨髓间充质干细胞和软骨细胞体内移植修复软骨缺损

背景:以往主要采用磨削灌洗、钻孔、微骨折技术等对软骨缺损组织进行修复,但多数技术被认为具有一定的局限性,只能减轻患者疼痛或仅短期有效。近年来越来越多的研究表明,软骨组织工程修复技术对于软骨再生及修复具有重要意义。目的:观察自体骨膜复合骨髓间充质干细胞和软骨细胞修复兔膝关节髁间窝软骨缺损的效果。方法:取新西兰大白兔28只,随机均分为两组,建立双侧膝关节髁间窝关节软骨缺损模型,实验组左侧植入自体骨膜与骨髓间充质干细胞-软骨细胞复合物,右侧不植入任何材料作为空白对照;对照组左侧植入自体骨膜,右侧不植入任何材料作为空白对照。术后第8,12周,取膝关节软骨缺损部位新生组织,行大体、组织学观察及Wakitani评分。结果与结论:术后12周,实验组修复组织表面基本光滑,与周围软骨色泽极其相近,出现大量软骨细胞及软骨陷窝,形成软骨基质,Ⅱ型胶原免疫组织化学染色呈阳性,甲苯胺蓝染色较深;对照组修复组织仍为白色,新生修复组织局部凹陷,表面欠光滑,质地较硬,仅有极少量软骨细胞,甲苯胺蓝染色较浅,Ⅱ型胶原免疫组织化学染色呈阴性,无软骨基质形成;空白对照组软骨缺损塌陷,表面不规则,修复组织为纤维组织,甲苯胺蓝染色较浅。表明自体骨膜复合骨髓间充质干细胞与软骨细胞移植能够较好修复关节软骨缺损。     

人骨形态发生蛋白质7基因转染兔骨髓基质干细胞向成骨细胞的分化

背景：骨形态发生蛋白质是目前发现惟一的一类具有成骨能力的细胞因子，它能刺激基质干细胞向成软骨细胞和成骨细胞方向分化。目的：应用基因工程方法，观察人骨形态发生蛋白质7基因转染兔骨髓基质干细胞向成骨细胞的定向分化。设计：单一样本观察。 单位：中山大学附属第一医院骨科。材料：pcDNA1．1／AMP-hBMP7质粒。 方法：实验于2004-05／2005-03在中山大学附属第一医院外科实验室完成。全骨髓培养法培养兔骨髓基质干细胞，在体外分别转染poD．NA1．1／AMP-hBMP7和pcDNA1．1／AMP并留置空白对照。检测转染基因的转录和表达，观察细胞形态和生长情况，通过对感染细胞的碱性磷酸酶染色、钙盐染色、电镜观察胞质中钙质成分以及检测骨钙素鉴定其成骨分化表型。 主要观察指标：①兔骨髓基质干细胞的形态及生长。②表达产物的鉴定。③碱性磷酸酶染色（钙钴法）结果。④茜素红染色结果。⑤透射电镜观察结果。⑥扫描电镜观察结果。⑦骨钙素的测定结果。 结果：人骨形态发生蛋白质7基因存在于转染后的骨髓基质干细胞中并表达相应的mRNA。目的基因表达后的细胞形态略有变化，但生长曲线与未转染组无明显变化。骨钙素表达较未转染组明显增强。转染组细胞的碱性磷酸酶染色和钙盐染色均为阳性。 结论：人骨形态发生蛋白质7基因转染可促进兔骨髓基质干细胞向成骨细胞表型分化。     

人骨形态发生蛋白质7基因转染兔骨髓基质干细胞向成骨细胞的分化

背景骨形态发生蛋白质是目前发现惟一的一类具有成骨能力的细胞因子,它能刺激基质干细胞向成软骨细胞和成骨细胞方向分化.目的应用基因工程方法,观察人骨形态发生蛋白质7基因转染兔骨髓基质干细胞向成骨细胞的定向分化.设计单一样本观察.单位中山大学附属第一医院骨科. 材料pcDNA1.1/AMP-hBMP7质粒.方法实验于2004-05/2005-03在中山大学附属第一医院外科实验室完成.全骨髓培养法培养兔骨髓基质干细胞,在体外分别转染pcD-NA1.1/AMP-hBMP7和pcDNA1.1/AMP并留置空白对照.检测转染基因的转录和表达,观察细胞形态和生长情况,通过对感染细胞的碱性磷酸酶染色、钙盐染色、电镜观察胞质中钙质成分以及检测骨钙素鉴定其成骨分化表型.主要观察指标①兔骨髓基质干细胞的形态及生长.②表达产物的鉴定.③碱性磷酸酶染色(钙钴法)结果.④茜素红染色结果.⑤透射电镜观察结果.⑥扫描电镜观察结果.⑦骨钙素的测定结果.结果人骨形态发生蛋白质7基因存在于转染后的骨髓基质干细胞中并表达相应的mRNA.目的基因表达后的细胞形态略有变化,但生长曲线与未转染组无明显变化.骨钙素表达较未转染组明显增强.转染组细胞的碱性磷酸酶染色和钙盐染色均为阳性.结论人骨形态发生蛋白质7基因转染可促进兔骨髓基质干细胞向成骨细胞表型分化.     

软骨源形态发生蛋白基因转染自体骨髓间充质细胞修复关节软骨缺损

背景:以支架或干细胞在一定程度上能够修复软骨缺损,但是研究中发现较大块的缺损修复效果还达不到令人满意的程度.基因转染后的干细胞能够不断的释放生长因子有可能够为软骨缺损研究带来突破.目的:进一步验证软骨源形态发生蛋白转染的骨髓间充质干细胞是否会促进体内兔软骨修复.方法:从兔骨髓内分离获得骨髓间充质干细胞,脂质体感染的方法将软骨源形态发生蛋白基因转染到骨髓间充质干细胞中.实验组移植转染后的细胞;单纯骨髓间充质干细胞组移植未转染的骨髓间充质干细胞;空白对照组缺损区不移植细胞.术后行组织学检测及组织学评分分析修复情况.结果与结论:体内修复过程中,软骨源形态发生蛋白转染的骨髓间充质干细胞促进了软骨再生.透明软骨填充了软骨缺损区,并且深部区域显示了软骨下成骨.透明软骨的重建区域优于单纯骨髓间充质干细胞移植组.组织学评分实验组高于骨髓间充质干细胞对照组和空白组.提示转染软骨源形态发生蛋白基因的骨髓间充质干细胞能够促进和提高关节软骨的改建和修复.     

骨形态发生蛋白2体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化

背景:目前研究者尝试使用各种细胞因子、中药单体和组织裂解液等诱导剂作用于其分化过程,用以修复梗死的心肌组织。目的:探索骨形态发生蛋白2在大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导分化为心肌样细胞过程中的作用。方法:分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞。应用含有骨形态发生蛋白2的培养基定向诱导培养(对照组为普通培养基培养)72h,其后换用普通培养基继续培养4周。结果与结论:初分离的细胞经纯化培养后,显示CD29阳性、CD34阴性,符合骨髓间充质干细胞的特征,生长曲线显示各代细胞生长规律相近。经骨形态发生蛋白2体外诱导培养后,细胞形态狭长,排列紧密、方向一致。分化后的细胞均阳性表达C-TnI、C-TnT、desmin、α-sarcomericactin和P38MAPK。空白对照组则基本不表达以上蛋白。提示骨形态发生蛋白2可以诱导大鼠骨髓间充质干细胞体外定向分化为心肌样细胞,是骨髓间充质干细胞体外心肌分化的一种新的有效诱导剂。     

人骨形态发生蛋白-2重组慢病毒载体转染羊骨髓间充质干细胞及其成骨调节作用

目的探讨人骨形态发生蛋白-2（bone morphogenetic protein-2,BMP-2）基因转染对体外培养的骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）增殖和骨向分化的影响。方法构建携带人BMP2基因的慢病毒载体,转染诱导羊第4代BMSCs为转染组,选择未转染的BMSCs为对照组。采用Western blot检测2组细胞BMP-2与成骨相关蛋白表达情况,采用实时定量PCR法检测细胞I型胶原、骨钙素、骨桥蛋白mRNA相对表达量的变化情况。结果转染组骨钙素、骨桥蛋白mRNA及蛋白表达量较对照组增高,差异有统计学意义（P〈0．05）,2组I型胶原mRNA及蛋白表达量差异无统计学意义（P〉0．05）。结论BMP-2基因转染可增强羊BMSCs增殖和骨向分化的能力,可作为组织工程骨的种子细胞。     

重组骨形成蛋白2/壳聚糖-磷酸钙支架载体与经诱导骨髓间充质干细胞共培养的可行性

目的:观察经诱导的骨髓间充质干细胞在由重组人骨形成蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2)修饰后的壳聚糖-磷酸钙支架材料上的增殖和生长情况,以及其作为成骨细胞的支架载体用于构建组织工程化骨的可行性.方法:实验于2007-02/08在暨南大学附属第一医院中心实验室及暨南大学理工学院材料科学与工程系实验室完成.①制备壳聚糖-磷酸钙支架,再将其放入rhBMP-2溶液中浸泡30 min,真空抽吸后冷冻干燥.②测量改良后壳聚糖-磷酸钙支架的孔隙率及抗压强度,扫描电镜观察其超微结构;同时,将兔骨髓间充质干细胞接种于复合支架上,用成骨细胞诱导液培养1周,扫描电镜观察成骨细胞在支架上的生长及黏附情况.结果:①rhBMP-2/壳聚糖-磷酸钙支架复合体的孔径超过100 μm,空隙率为87%,压缩弹性模量为20 MPa.②扫描电镜结果显示支架材料内部为多孔结构,孔内见有细胞生长,细胞表面可见分泌颗粒.结论:经复合rhBMP-2后的壳聚糖-磷酸钙支架是合适三维立体多孔复合支架,有较好的细胞相容性,可以作为成骨细胞的支架载体,用于构建组织工程化骨.     

重组骨形成蛋白2／壳聚糖-磷酸钙支架载体与经诱导骨髓间充质干细胞共培养的可行性

目的：观察经诱导的骨髓间充质干细胞在由重组人骨形成蛋白2（recombinant human bone morphogenetic protein-2，rhBMP-2）修饰后的壳聚糖磷酸钙支架材料上的增殖和生长情况，以及其作为成骨细胞的支架载体用于构建组织工程化骨的可行性。方法：实验于2007-02／08在暨南大学附属第一医院中心实验室及暨南大学理工学院材料科学与工程系实验室完成。①制备壳聚糖-磷酸钙支架，再将其放入rhBMP-2溶液中浸泡30min，真空抽吸后冷冻干燥。②测量改良后壳聚糖-磷酸钙支架的孔隙率及抗压强度，扫描电镜观察其超微结构；同时，将兔骨髓间充质干细胞接种于复合支架上，用成骨细胞诱导液培养1周，扫描电镜观察成骨细胞在支架上的生长及黏附情况。结果：①rhBMP-2／壳聚糖-磷酸钙支架复合体的孔径超过100μm，空隙率为87％，压缩弹性模量为20MPa。②扫描电镜结果显示支架材料内部为多孔结构，孔内见有细胞生长，细胞表面可见分泌颗粒。结论：经复合rhBMP-2后的壳聚糖-磷酸钙支架是合适三维立体多孔复合支架，有较好的细胞相容性，可以作为成骨细胞的支架载体，用于构建组织工程化骨。