rh-BMP-2壳聚糖微球的制备及体外检测

[目的]以壳聚糖为辅料,通过乳化交联法制备新型重组人骨形态发生蛋白-2缓释微球,并对其粒径、载药、体外释药、理化特性及降解特性进行检测,以评估应用生物可降解的壳聚糖微球作为BMP-2缓释载体的可行性.[方法]以京尼平作为交联剂,应用乳化交联法制备具有控制释放功能的负载rhBMP-2壳聚糖微球,应用扫描电镜观察微球的形态和粒径;利用酶联免疫吸附实验(ELISA)动态检测BMP-2壳聚糖微球的载药率、包封率和缓释规律以分析微球的缓释能力.[结果]乳化交联法制备的壳聚糖微球,球形良好,球体表面光滑,具有较高的包封率(>85%).体外药物释放试验表明,rhBMP-2可以从壳聚糖微球中缓慢释放,整个释放过程可达30 d.[结论]应用乳化交联法制备的负载rhBMP-2壳聚糖缓释微球,具有很好的控制释放rhBMP-2的能力.这种新型药物控制释放系统在细胞因子的控制释放及骨组织工程中有潜在的应用价值.     

转基因骨髓间质干细胞在组织工程承载体中生长及成骨转化的研究

[目的]观察经携带人骨形态发生蛋白-2(BMP-2)基因的复制缺陷重组腺病毒(Ad-BMP-2)转染的兔骨髓间质干细胞(MSCs)在以兔脱细胞脱钙骨基质作为组织工程承载体中的生长情况及转基因前后细胞成骨能力的变化。[方法]用携带有人BMP-2基因片段的复制缺陷重组腺病毒(Ad-BMP-2)转染兔骨髓间质干细胞并将其种植在兔脱细胞脱钙骨基质支架中,扫描电镜观察转基因细胞在支架中的黏附生长情况;并通过检测培养上清中的碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(BGP)含量及Ⅰ型胶原(CollagenⅠ)的分泌量来评估转基因对MSCs成骨能力的影响。[结果]转基因骨髓间质干细胞在组织工程支架中黏附生长良好,转基因组细胞的ALP、BGP含量及Ⅰ型胶原的分泌量与对照组比较差异有显著性意义。[结论]转基因骨髓间质干细胞在兔脱细胞脱钙骨基质支架中能很好的黏附并立体生长,转基因细胞在目的基因所表达的BMP-2蛋白作用下成骨能力明显增强。     

具有缓释rhBMP-2作用的仿生骨支架的构建及其体外生物活性评价

[目的]构建纳米羟基磷灰石/明胶/纤维蛋白胶/rhBMP-2三维多孔隙仿生型支架,体外研究其控制rh-BMP-2释放及其对人骨髓基质干细胞(hBMSCs)增殖、黏附及分化的影响。[方法]利用二次冷冻干燥法制备nHA/明胶/FS/rhBMP-2复合支架,电镜观察支架内部结构及孔隙率。ELISA法测定rhBMP-2体外释放情况;通过电镜观察、DNA、碱性磷酸酶(ALP)含量测定及免疫组化观察细胞在材料表面黏附、增殖及成骨分化情况。[结果]电镜观察显示支架材料具备三维孔隙性结构,孔径约为164.48μm±31.2μm,孔隙率为87.9%±2.01%;细胞在材料表面均匀黏附,生长状态良好,并有基质分泌。rhBMP-2从支架内部缓慢释放达40 d左右;细胞与材料共培养5 d,其DNA与碱性磷酸酶含量显著性增高,与空白对照组相比具有统计学差异(P<0.01);与材料共培养7 d,细胞骨钙素、Ⅰ型胶原免疫组化染色呈强阳性,共培养14 d时四环素荧光显示钙结节形成。[结论]制备的支架材料具备与自然骨相似的三维孔隙性结构及组分,同时缓释rhBMP-2,促进BMSCs黏附、增殖及成骨分化的能力。     

KLD-12多肽/重组人BMP-2凝胶诱导兔BMSCs成骨活性的实验研究

目的探讨KLD-12多肽复合重组人BMP-2(recombinant human BMP-2,rhBMP-2)诱导兔BMSCs成骨活性的影响。方法取3月龄新西兰大白兔骨髓,采用密度梯度法分离培养BMSCs。取第3代BMSCs分别采用KLD-12多肽/rhBMP-2凝胶三维培养(实验组)和KLD-12多肽凝胶培养(对照组)。培养7 d倒置相差显微镜下观察实验组细胞在凝胶内的形态;3、7、10、14、21 d检测两组细胞培养基中ALP及骨钙蛋白含量;培养14 d两组行Ⅰ型胶原免疫荧光染色观察,实时荧光定量PCR检测Ⅰ型胶原和骨钙蛋白基因相对表达量。结果倒置相差显微镜下观察,培养7 d实验组及对照组凝胶内BMSCs呈圆形,分布均匀。两组培养3、7 d时ALP表达量及骨钙蛋白含量比较差异无统计学意义(P0.05),10~21 d实验组以上指标均明显高于对照组(P0.05)。培养14 d,激光共聚焦显微镜观察示,实验组Ⅰ型胶原免疫荧光染色阳性,且荧光强度较对照组高;实时荧光定量PCR检测实验组Ⅰ型胶原、骨钙蛋白基因相对表达量均显著高于对照组,比较差异有统计学意义(t=15.902,P=0.000;t=12.998,P=0.000)。结论 BMSCs在KLD-12多肽内正常生长并增殖,KLD-12多肽/rhBMP-2凝胶诱导BMSCs向成骨细胞分化的生物活性良好。     

骨形态发生蛋白-2/胶原/掺锶羟基磷灰石材料修复颅骨缺损

目的 制备骨形态发生蛋白-2( BMP-2)/胶原/掺锶羟基磷灰石材料并探讨其修复大鼠颅骨缺损的可行性和有效性.方法 扫描电镜观察Ⅰ型胶原制备单纯胶原、胶原/羟基磷灰石、胶原/掺锶羟基磷灰石、BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石4组骨修复材料表面结构.用BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石材料浸提液进行细胞毒性试验和体外溶血试验评价其生物相容性.在大鼠头颅制备颅骨极限骨缺损模型,分别植入4种骨修复材料.术后12周CT扫描观察骨缺损修复影像学.苏木素-伊红(HE)和Masson染色观察骨缺损组织学变化,并在骨缺损及其周围新生骨部位行骨桥蛋白( OPN)和β-连环蛋白(β-catenin)免疫组织化学染色.结果 在扫描电镜下观察发现单纯的胶原材料为交织样物质结构,胶原/羟基磷灰石材料为交织晶体板状结构胶原/掺锶羟基磷灰石和BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石材料晶体结构为单晶体交织状.BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石材料浸提液对细胞相对增殖率(RGR)无显著影响(P＞0.05),材料的细胞毒性为1级.骨缺损CT扫描平均CT值分别为(98.5±10.2)、(208.4±19.5)、(418.4±27.1)、(476.8±30.5)hu,BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石材料缺损部位CT值最高.HE和Masson染色见BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石组骨质愈合完全,原骨缺损处多为红色成熟骨.胶原/掺锶羟基磷灰石组植入区内蓝色的新生骨较多.胶原/羟基磷灰石材料组,植入区在植入材料边缘新生骨形成,界限仍然清晰.单纯胶原组骨质未愈合,骨缺损处为淡蓝色条索状结构,中间未见骨形成.对比其他3组,BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石组存在大量棕色的OPN和β-catenin染色阳性新生骨组织,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 BMP-2/胶原/掺锶羟基磷灰石材料促进骨修复能力强于单纯胶原、胶原/羟基磷灰石、胶原/掺锶羟基磷灰石材料.     

转化生长因子明胶微球制备及体外缓释研究

目的: 研制转化生长因子β1 (TGFβ1 ) 缓释明胶微球, 探索将微球药物控释系统引入组织工程学领域的可行性。方法: 采用改良的双相乳化冷凝聚合法制备明胶微球, 将其与TGFβ1 复合, 观察微球分散度、粒径及外观形态; 计算微球包封率、载药率及体外释药特性;分别使用缓释微球、诱导液 (含TGFβ1 4. 5ng/ml) 诱导兔骨髓间充质干细胞 (MSCs) 6d, 免疫组化检测Ⅱ型胶原、S 100蛋白表达。结果: 微球大小均匀, 平均直径 ( 15. 1±3. 4 )μ, 载药量为 900ng/g, 包封率为90. 0%, 体外 7d内药物缓释 92%; 缓释微球可持续释放具有生物活性的TGFβ1 诱导MSCs, 6d后细胞Ⅱ型胶原、S 100蛋白免疫组化染色阳性, 而诱导液组Ⅱ型胶原、S 100蛋白免疫组化染色阴性。结论: TGFβ1 明胶微球具有良好的药物缓释功能, 体外可持续诱导MSCs向软骨细胞分化, 维持细胞表型。为软骨组织工程中生长因子能够持续高效发挥作用提供一种新途径。     

脂肪干细胞/Ⅰ型胶原凝胶/聚乳酸聚乙醇酸-β-磷酸三钙骨组织工程复合体的构建及其异位成骨研究

目的 构建基于脂肪干细胞、Ⅰ型胶原凝胶以及聚乳酸聚乙醇酸-β-磷酸三钙支架(PLGA-β-TCP)的骨组织工程复合体并对其异位成骨进行研究.方法 设计构建脂肪干细胞-Ⅰ型胶原凝胶/PLGA-β-TCP复合体(A组),同时设立单纯细胞/PLGA-β-TCP材料复合体(B组)、单纯Ⅰ型胶原凝胶/PLGA-β-TCP复合体(C组)以及单纯PLGA-β-TCP支架材料(D组)作为对照.扫描电镜、相差显微镜观察细胞材料复合情况并对脂肪干细胞增殖以及成骨分化进行分析.体外成骨诱导培养2周后移植于自体股部肌袋,8周后取出,依次行放射学、组织学定性及半定量分析.结果 (1)体外成骨诱导2周,A组细胞增殖率慢于B组(P<0.05,n=4),但其细胞总数远高于后者(P<0.01,n=4).A组碱性磷酸酶(ALPase)活性、细胞外基质矿化程度均显著高于B组(P<0.01,n=4).A组细胞悬浮于Ⅰ型胶原凝胶并均匀分布于材料孔隙中而B组细胞仅见黏附于材料表面.(2)移植8周,X线片示A组高密度钙化影形成,B、C、D组未见有阳性结果.A组材料孔隙中均匀充满新生骨组织,可观察到骨小梁样结构.B组仅在少数孔隙中有类骨组织形成,同时伴有结缔组织长入.A组新生骨面积百分比显著高于B组(P<0.01,n=4).结论 通过应用Ⅰ型胶原凝胶来实现脂肪干细胞与PLGA-β-TCP多孔支架材料的均匀复合,能够有效促进脂肪干细胞在材料孔隙中的成骨分化及均质骨组织形成.     

应用负载碱性成纤维细胞生长因子的人脱细胞羊膜构建人工活性真皮

目的 探讨构建一种新型人工活性真皮的可行性.方法 组织块法培养幼儿包皮成纤维细胞;采用酶-去垢剂法制备人脱细胞羊膜(HAAM);双相法制备碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)-明胶-壳聚糖缓释微球;缓释微球黏附于HAAM;bFGF基体式负载于HAAM,绘制药物缓释曲线;将第3～4代成纤维细胞培养于负载缓释微球的HAAM;扫描电镜观察HAAM、缓释微球的表面特征及缓释微球与HAAM的粘附情况;Western印迹法检测成纤维细胞中层粘连蛋白的表达.结果 制备的HAAM为白色半透明状薄膜,有较高的孔隙率,空隙不规则,孔径大小为10～100 nm,无细胞毒性;bFGF-明胶壳聚糖缓释微球分散较均匀,呈球形,粒径均匀,球体表面比较光滑,载药率为20 ng/g,包封率为80.5％,体外药物缓释曲线显示药物控释效果良好;成纤维细胞在支架表面爬行生长良好,层粘连蛋白表达较对照组高.结论 通过将成纤维细胞种植于负载bFGF-明胶-壳聚糖缓释微球的HAAM,有望制备出一种新型的人工活性真皮.     

胶原表面改性CPC对小鼠卵黄囊间质干细胞体外生长与BMP-2表达的影响

目的 观察胶原表面改性磷酸钙骨水泥(CPC)对小鼠卵黄囊间质干细胞体外生长与骨形态发生蛋白-2(BMP-2)表达的影响。方法 分离、纯化及传代培养小鼠卵黄囊间质干细胞。用0．5%Ⅰ型胶原对CPC进行表面改性，检测胶原表面改性CPC对卵黄囊间质干细胞增殖分数的影响，扫描电镜观察卵黄囊间质干细胞在胶原表面改性CPC表面的黏附生长情况，逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)检测与胶原表面改性CPC共培养卵黄囊间质干细胞BMP-2mRNA的表达。结果 胶原表面改性CPC有利于卵黄囊间质干细胞黏附生长，共培养6d，卵黄囊间质干细胞的增殖分数为1．129，并可检测到BMP-2 mRNA的表达。结论 胶原表面改性CPC能支持小鼠卵黄囊间质干细胞体外生长，并促进其BMP-2 mRNA的表达。     

骨形态发生蛋白2和富血小板血浆凝胶对兔骨髓间充质干细胞体外成软骨分化的影响

目的观察富血小板血浆(PRP)凝胶及腺病毒介导的骨形态发生蛋白2(BMP-2)基因转染对兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)体外成软骨分化的影响。方法取新西兰大白兔骨髓培养BMSCs,抽取静脉血制备PRP,以Ad-GFP-hBMP-2(BMP-2-BMSCs组)及Ad-GFP(对照组)转染的BMSCs分别与PRP凝胶复合,继续培养。用扫描电镜、MTT检测PRP凝胶的生物相容性,RT-PCR检测各组的Ⅰ型胶原、Ⅱ型胶原、Ⅹ型胶原、蛋白聚糖、SOX-9表达。结果扫描电镜及MTT检测证实PRP凝胶具有良好的生物相容性。RT-PCR分析表明,单层培养的BMP-2-BMSCs组的Ⅱ型胶原、蛋白聚糖和SOX-9的表达水平均高于对照组(P0.05),但Ⅰ型胶原表达水平较对照组明显下降(P0.05),同时Ⅹ型胶原表达水平与对照组相比差异无统计学意义(P0.05);与PRP复合后,BMP-2-BMSCs组的Ⅱ型胶原、蛋白聚糖和SOX-9表达水平较对照组升高(P0.05),而Ⅰ型胶原和Ⅹ型胶原表达水平与对照组比较差异无统计学意义(P0.05)。结论转染BMP-2的BMSCs在PRP凝胶中生长良好,BMP-2基因转染能促进BMSCs的体外成软骨分化。     

rhIGF-1对成骨细胞增殖、BMP-2及Cbfa1基因表达的影响

目的通过重组人胰岛素样生长因子(rhIGF-1)对体外成骨细胞增殖、骨形态蛋白-2(BMP-2)及核心结合因子1(Cbfa1)基因表达的影响,探讨rhIGF-1对骨代谢影响的可能机制。方法不同浓度的rhIGF-1(0、10、50、100ng/ml)刺激体外培养的大鼠成骨细胞,采用噻唑蓝(MTT)法检测细胞增殖能力,用半定量RT-PCR法检测成骨细胞BMP-2、Cbfa1基因的表达。结果rhIGF-1可明显促进成骨细胞增殖(P0.05),并促进成骨细胞BMP-2、Cbfa1基因的表达(P0.01),具有浓度依赖性。结论rhIGF-1可促进成骨细胞的增殖、分化及成熟,可能是通过增强BMP-2、Cbfa1基因的表达来实现的。     

不同浓度配比的壳聚糖-胶原复合材料对细胞亲和性的影响

目的评价不同浓度配比的壳聚糖-胶原支架材料对细胞亲和性的影响,并观察在细胞-支架复合物培养过程中支架材料的物理性质变化情况。方法采用第3代正常人皮肤成纤维细胞作为种子细胞,进行体外培养和扩增至足够数量后,分别种植于100%胶原(实验组1)、70%胶原(壳聚糖∶胶原=3∶7,实验组2)、50%胶原(壳聚糖∶胶原=5∶5,实验组3)、30%胶原(壳聚糖∶胶原=7∶3,实验组4)四种不同浓度配比的壳聚糖-胶原复合支架材料上,培养7d,通过光镜、电镜等观察和比较细胞在支架上的黏附情况、增殖活力和生长形态,以及材料物理强度的变化情况。结果不同浓度的各组壳聚糖-胶原支架材料上,细胞均能黏附、生长良好,其中实验组2的多孔支架材料上细胞增殖更接近单纯胶原材料(实验组1),且材料收缩降解速度明显低于其他2组。结论不同浓度配比的壳聚糖-胶原支架材料中,壳聚糖∶胶原=3∶7的复合支架材料具有良好的三维空间结构和细胞相容性,且材料形变相对较小。     

人脂肪来源干细胞与Ⅰ型胶原支架体外复合培养的研究

目的 观察体外人脂肪来源干细胞(ADSCs)与Ⅰ型胶原支架的生物相容性.方法 0.125％Ⅰ型胶原酶体外分离人ADSCs,按每只培养瓶1×104个细胞/ml接种,80％融合时进行传代,培养至第3代,将其与Ⅰ型胶原支架体外复合培养(5×105个/cm2胶原支架),细胞计数法检测黏附率,倒置显微镜及扫描电镜观察细胞在支架上黏附生长及增殖.将ADSCs用DⅡ荧光标记并与胶原支架黏附,检测黏附率并与转染前进行比较,检测DII标记后对ADSCs的黏附能力是否有影响.结果 体外成功分离得到ADSCs,与Ⅰ型胶原支架能够很好地黏附,在支架上增殖生长状态良好,DⅡ标记前后黏附率分别为(91.9±2.3)％和(90.5±2.0)％,两样本t检验比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 ADSCs与Ⅰ型胶原支架具有良好的生物相容性,Ⅰ型胶原支架可作为脂肪组织工程较理想的生物支架材料.     

rhBMP-2明胶纳米微球制备及体外缓释效果研究

目的制备重组人骨形态发生蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2)明胶纳米微球并检测其体外缓释效果。方法 "二次凝聚法"制备明胶纳米微球,扫描电镜、透射电镜和粒径分析仪检测纳米微球的表面形态、内部结构、粒径,计算其溶胀率;将rhBMP-2与明胶纳米微球复合,计算其包封率和载药量,并对其体外缓释效果进行检测。结果明胶纳米微球的表面形态良好,分散均一,内部结构多孔隙、通道,平均粒径(171.49±50.12)nm,溶胀率为1.83;rhBMP-2明胶纳米微球的包封率为(98.13±0.131)%,载药量为(58.89±0.079)ng/mg;rhBMP-2明胶纳米微球释药时间在1个月以上,呈"双相缓释",第1天为"突释相",释药量约为7%,以后平缓释放呈"缓释相",40%左右的药物于28 d内释放,约60%的药物在1个月以后释放。结论成功制备rhBMP-2明胶纳米微球,不但包封率高,而且体外缓释效果好。     

增强型生物活性玻璃-胶原复合支架材料的成骨效能研究

目的 探讨增强型生物活性玻璃-胶原复合支架材料的体内外成骨效能.方法取第3代BMSCs种植于支架材料(支架组),以等量细胞常规培养作为非支架组,培养1、3、5、7、9、11 d采用阿尔玛蓝法动态检测细胞的增殖率.取第3代BMSCs种植于支架材料(体外实验组),以等量细胞常规培养作为体外对照组,培养4、7 d采用实时定量逆转录聚合酶链式反应(qRT-PCR)检测细胞骨形态发生蛋白-2(BMP-2)、碱性磷酸酶(ALP)、Ⅰ型胶原的mRNA表达.裸鼠皮下植入复合成骨样细胞的支架材料(体内实验组),取正常骨组织作为体内对照组,6周后以X线片、qRT-PCR、绀织学染色评估成骨情况.结果培养7～11 d支架组细胞增殖率显著高于非支架组,差异均有统计学意义(P<0.05).体外实验组培养7 d BMP-2、ALP、Ⅰ型胶原的mRNA表达显著高于体外对照组,差异均有统计学意义(P<0.05).体内实验组X线片示植入区域有密度增高影,支架材料形成白色硬性组织;BMP-2、Ⅰ型胶原、骨钙素、骨桥蛋白的mRNA表达较体内埘照组均增高,差异有统计学意义(P<0.05);组织学染色示支架材料大部分降解,新生骨形成明显.结论增强型生物活性玻璃-胶原复合支架材料具有良好的生物相容性,体内外均具有成骨效应.

Abstract：

Objective To study the in vivo and vitro biocompatibility and osteogenetic capacity of enhanced bioactive glass/collagen composite scaffold. Methods Bone marrow stromal cells(BMSCs)were collected and induced to osteoblast-like cells.The growth rate of BMSCs was detected and compared progressively through Alamar Blue.The RNAs of the cells were collected and detected for bone morphogenetic protein-2(BMP-2),alkaline phosphatase(ALP),collagen Ⅰ(Col-Ⅰ)through qRT-PCR on the fourth and seventh days.Scaffolds with induced osteoblasts were embedded into 3 nude mice subcutaneously in vivo and detected after 6 weeks.X-ray,qRT-PCR and tissue staining were used to detect the mRNA expressions of BMP-2,Col Ⅰ,osteocalcin(OCN)and ostcopontin(OPN)and bone formation. Results SEM(scanning electronic microscopy)showed BMSCs attached to the scaffold tightly and viably and proliferated actively on the scaffold.The growth rate in the experimental group was significantly higher after 7 days(P<0.05)than in the control group.qRT-PCR showed that the mRNA expressions of BMP-2,ALP and Col-Ⅰ in the experimental group were significantly higher than in the control group on the seventh day(P<0.05).X-ray showed that the dense images of embedded scaffolds were locally similar to those of normal bone after 6 weeks.qRT-PCR showed that the mRNA expressions of BMP-2,Col Ⅰ,OCN and OPN in the experimental group were significantly higher than those of normal bone(P<0.05).HE and Massort staining of the paraffin sections showed the scaffolds degraded generally and osteoblasts and chondrocytes proliferated abundantly and distributed irregularly.Bone formation could be observed obviously. Conclusion Enhanced bioactive glass/collagen composite scaffolds have good biocompatibility and osteogenetic capacity in vitro and vivo.     

骨形态发生蛋白-2活性多肽修饰的重组胶原矿化骨对骨髓基质干细胞生物学行为的影响

目的 探讨骨形态发生蛋白-2(BMP-2)活件多肽修饰的重组胶原矿化骨复合材料对骨髓基质干细胞(BMSCs)增殖、黏附及分化等生物学行为的影响. 方法制备重组胶原矿化骨支架材料,将BMP-2活性多肽通过交联剂共价结合到材料上,扫描电镜观察支架材料表面微观形貌;取第3代BMSCs接种到材料上,以未结合多肽的重组胶原矿化骨作为对照,采用MTT法检测BMSCs在材料表面的增殖;沉淀法检测BMSCs在材料表面的黏附率;扣描电镜观察比较BMSCs在材料表面的生长形态;通过检测细胞中的碱性磷酸酶活性及钙含量,观察BMSCs在材料表面的分化情况. 结果扫描电镜结果显示:支架材料旱多孔状;X射线光电子能谱法证实BMP-2活性多肽成功共价结合到材料表面;BMP-2活性多肽修饰的重组胶原矿化骨复合材料表面BMSCs的黏附和向成骨细胞方向分化能力均高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05),而BMSCs的增殖能力与对照组相比,差异无统计学意义(P＞0.05). 结论BMP-2活性多肽可以显著改善重组胶原矿化骨复合材料的细胞相容性和生物活性,经BMP-2活性多肽修饰的重组胶原矿化骨复合材料是一种理想的骨组织工程支架材料.     

脂肪干细胞/Ⅰ型胶原凝胶复合体的构建及其体内外成骨分化研究

目的探讨利用脂肪干细胞与Ⅰ型胶原凝胶复合构建新型骨组织工程复合体的可行性并对其体内外成骨分化情况进行分析。方法取3月龄日本大耳白兔肩胛部皮下脂肪，Ⅰ型胶原酶消化获得细胞，于体外依次进行骨、软骨、脂肪多向诱导分化鉴定；取第3代细胞与Ⅰ型胶原凝胶复合，于成骨诱导条件下体外培养，相差显微镜、扫描电镜观察复合情况并对其碱性磷酸酶、细胞外基质矿化程度进行检测，同时设立单层贴壁培养细胞作为对照（n=4）；两周后移植于裸鼠皮下，12周后处死动物，依次行放射学、组织学检测观察成骨情况（n=3）。结果（1）所获细胞具备骨、软骨、脂肪多向分化潜能，为多能干细胞。（2）形态学观察显示脂肪干细胞呈三维立体生长状态，均匀、高密度悬浮于Ⅰ型胶原凝胶中。在体外成骨诱导条件下，其碱性磷酸酶活性以及外基质矿化程度均显著高于单层贴壁培养细胞（P〈0．01，n=4）。（3）于裸鼠皮下移植12周后，放射学、组织学检测显示脂肪干细胞．Ⅰ型胶原凝胶复合体成骨明显（n=3）。结论（1）IⅠ型胶原凝胶可显著促进脂肪干细胞的成骨分化。（2）作为一种新型的骨组织工程复合物，脂肪干细胞-Ⅰ型胶原凝胶复合体可应用于骨组织工程，特别是腔隙性骨缺损的修复过程。     

负载IL-4及BMP-2的氧化石墨烯-羧甲基壳聚糖凝胶对骨免疫和骨修复的早期影响研究

目的探讨负载IL-4和BMP-2的氧化石墨烯(graphene oxide,GO)-羧甲基壳聚糖(carboxymethyl chitosan,CMC)凝胶诱导巨噬细胞M2型分化及对BMSCs成骨分化的影响。方法取CMC、GO制备混合溶液后,分别添加PBS、IL-4、BMP-2或IL-4+BMP-2,在交联剂作用下制备单纯或负载不同因子的GO-CMC凝胶支架;取单纯GO-CMC凝胶表征观测,包括大体、扫描电镜及傅里叶变换红外吸收光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)检测,以单纯CMC凝胶作为对照;取负载不同因子的GO-CMC凝胶行体外缓释实验。取4～5周龄SPF级SD雌性大鼠分离培养巨噬细胞,分别与单纯以及负载不同因子的GO-CMC凝胶培养,24 h后行CD206免疫荧光检测巨噬细胞分化情况;取第3代大鼠BMSCs分别与单纯以及负载不同因子的GO-CMC凝胶成骨诱导培养,10 d后行ALP染色观测早期成骨,21 d行茜素红染色观测晚期成骨。结果大体观察GO-CMC凝胶呈棕色、半透明状;扫描电镜观察示,GO-CMC凝胶孔径及孔壁厚度与单纯CMC凝胶相似,但内壁粗糙度增加;FTIR检测显示CMC发生聚合形成凝胶。体外缓释实验示3种负载不同因子的GO-CMC凝胶缓释性能相似,均呈线性缓慢释放因子。CD206免疫荧光检测示GO-CMC凝胶可诱导巨噬细胞M2型分化,ALP及茜素红染色示GO-CMC凝胶可诱导BMSCs成骨分化;其中负载IL-4+BMP-2的GO-CMC凝胶作用最显著(P0.05)。结论负载IL-4和BMP-2的GO-CMC凝胶可诱导巨噬细胞M2型分化,增强BMSCs成骨分化能力,为后期骨缺损修复及骨免疫调节研究提供了新的策略。     

腺病毒骨形态发生蛋白2绿色荧光蛋白基因转染兔骨髓基质干细胞成骨及示踪作用

目的 观察腺病毒介导的人骨形态发生蛋白绿色荧光蛋白基因(Ad-GFP-hBMP-2)转染对骨髓间质干细胞(bMSCs)成骨能力的影响.方法 取日本大耳白兔4只自双侧股骨远端抽取骨髓培养bMSCs.以Ad-GFP-hBMP-2基因(实验组)及Ad-GFP(对照组)基因转染bMSCs后,用ALP检测试剂盒检测两组细胞的ALP活性;原位杂交检测两组细胞I型胶原的表达;Western blot 检测细胞中BMP-2的表达.将转染后24 h的bMSCs接种到裸鼠体内,术后第4、8、12周观察成骨情况.结果 转Ad-GFP-hBMP-2基因组和Ad-GFP组各时间段ALP分泌量差异分别有统计学意义(P<0.01);实验组I型胶原原位杂交实验组为阳性.实验组成骨阳性率为90%,对照组为40%.结论 bMSCs经Ad-GFP-hBMP-2基因转染后能高效表达BMP-2并诱导成骨.腺病毒介导人BMP-2转基因可以提高bMSCs的成骨能力.     

多孔磷酸钙人工骨复合BMP-2/bFGF成骨的实验研究

目的 研究多孔磷酸钙人工骨与重组人骨形成蛋白2/碱性成纤维细胞生长因子复合后成骨的作用.方法 通过体外实验获取BMP-2/bFGF最佳比例,将犬的骨髓基质细胞与PCPC/BMP-2/bFGF复合材料扫描电镜观察,以BMSCs/PCPC为对照组,BMSCs/PCPC/BMP-2、BMSCs/PCPC/bFGF、BMSCs/PCPC/BMP-2/bFGF为实验组,植入裸鼠皮下,术后4、8、16周,取材行组织学观察,计算新骨形成面积.结果 扫描电镜显示,BMSCs/PCPC/BMP-2/bFGF吸附了大量BMSCs,BMSCs/PCPC/BMP-2/bFGF组新骨形成较其他组明显增多.结论 PCPC是BMP-2/bFGF较理想的载体材料,复合后具有良好的诱导成骨作用,可作为一种新型复合人工骨修复骨缺损.