兔骨髓基质干细胞在不同脱钙程度骨基质材料上的增殖

背景:脱钙骨基质具有天然网状孔隙结构,有较好的可塑性和生物相容性,但目前报道对制备脱钙骨基质所用的脱钙时间各异.目的:比较不同脱钙时间的脱钙骨基质对兔骨髓基质干细胞增殖的影响,为组织工程软骨筛选最佳支架材料.方法:取兔髂骨制成条块状,经反复脱脂后,分别脱钙处理6,12,24 h,乙醇浸泡2 d制得脱钙骨基质,置于24孔培养板中.取浓度为5×10~9L~(-1)的第3代兔骨髓基质干细胞悬液40 μL,接种于上述培养板不同脱钙时间的预湿材料上.扫描电镜下观察脱钙骨基质形态及其孔隙率、孔径,MTT法测定骨髓基质干细胞在脱钙骨基质上的增殖情况,扫描电镜下观察骨髓基质干细胞在脱钙骨基质上的黏附情况.结果与结论:脱钙骨基质呈天然的高密度孔隙网架结构,骨小梁、小梁间隙和骨内管腔系统同时存在,脱钙6,12,24 h的脱钙骨基质其孔隙率、孔径大小无明显差异(P>0.05).与脱钙12,24 h的脱钙骨基质比较,骨髓基质干细胞与脱钙6 h的脱钙骨基质复合更为紧密,细胞相容性最好.扫描电镜下,脱钙6 h的脱钙骨基质上生长的骨髓基质干细胞培养8 d后增殖稳定,适合移植,且细胞数量明显多于脱钙12,24 h的脱钙骨基质(P<0.01).     

同种异体脱钙骨基质复合自体骨髓基质干细胞修复兔关节软骨缺损

背景:脱钙骨基质具有良好的生物相容性,是临床常用的骨缺损修复材料.骨髓基质干细胞具有向骨及软骨细胞分化的潜能,适合骨软骨缺损修复.目的:观察同种异体脱钙骨基质复合自体骨髓基质干细胞修复兔关节软骨缺损的效果.方法:27只兔均建立骨软骨缺损模型,造模后随机分为3组:复合材料组钻孔植入复合自体骨髓基质干细胞培养8 d的脱钙骨基质块,单纯脱钙骨基质组钻孔单纯植入脱钙骨基质块,模型对照组钻孔后不植入任何材料.取材后对修复组织进行大体观察、组织学观察及Ⅱ型胶原免疫组织化学染色鉴定,并参照Wakitani评分标准对修复组织进行评分.结果与结论:植入后12周,复合材料组修复组织呈透明软骨样,表面光滑平坦,与周围软骨及软骨下骨结合良好;单纯脱钙骨基质组有部分软骨样修复;而模型对照组仅有少量纤维性修复.植入后12周,复合材料组、单纯脱钙骨基质组修复组织Ⅱ型胶原免疫组化染色均呈阳性,修复细胞表达Ⅱ型胶原,为软骨细胞;模型对照组呈阴性表达.植入后4,8,12周,复合材料组修复效果评分均显著优于单纯脱钙骨基质组、模型对照组(P<0.01).说明自体骨髓基质干细胞复合同种异体脱钙骨基质支架材料修复兔全层关节软骨缺损的效果良好.     

同种异体脱钙松质骨基质材料复合自体骨髓间充质干细胞修复全层关节软骨缺损

背景：到目前为止，还没有一种十分有效的方法治疗关节软骨缺损。许多治疗方法都只能缓解临床症状，而不能有效促进软骨的再生，也不能恢复软骨表面的承重功能。目的：观察脱钙骨基质复合骨髓间充质干细胞修复兔膝关节全层软骨缺损的疗效。设计、时间及地点：随机对照动物实验，分别于2005—01／03在兰州大学第二医院骨科研究所和2008-05／08在桂林医学院中心实验室完成。材料：取新西兰兔四肢骨干骺端及椎体松质骨，脱钙制备脱钙松质骨基质材料；体外分离培养同种新西兰兔骨髓间充质干细胞种植于脱钙骨基质支架上体外培养。36只新西兰兔随机分成骨髓间充质干细胞复合同种异体脱钙骨填充组（简称复合组）、同种异体脱钙骨填充组及空白对照组，每组12只。方法：在髁间窝髌面上用直径4mm的钻头钻孔深约3mm造成膝关节全层软骨缺损模型。复合组双侧股骨髁间窝软骨缺损处植入脱钙骨基质吸附体外分离培养的自体骨髓间充质干细胞复合物；同种异体脱钙骨填充组单纯植入脱钙骨基质；空白对照组不作任何植入。主要观察指标：分别于植入后4，8，12周取材进行组织学及免疫组化染色观察，根据关节软骨组织学计分标准进行评分。结果：36只新西兰兔均进入结果分析。复合组所修复组织为透明软骨样修复：而同种异体脱钙骨填充组和空白对照组为纤维性修复。植入后12周复合组大体评分及组织学评分明显低于同种异体脱钙骨填充组和空白对照组（P〈0．05）；同种异体脱钙骨填充组低于空白对照组（P〈0．05）。结论：运用软骨组织工程的原理，以脱钙骨基质为支架材料的自体骨髓间充质干细胞移植是一种修复软骨缺损的行之有效的方法。     

可注射藻酸盐支架与人骨髓基质干细胞的体外复合培养

背景:目前可注射组织工程骨的研究主要限于动物实验,若人骨髓基质干细胞与藻酸盐生物相容性良好,可注射组织工程骨将是极具前途的临床治疗手段。目的:体外观察人骨髓基质干细胞与可注射支架藻酸钙凝胶的生物相容性。方法:实验组将第2代人骨髓基质干细胞与藻酸钙凝胶复合培养,对照组单纯接种骨髓基质干细胞。倒置相差显微镜、扫描电镜观察各组细胞形态及增殖情况,MTT法半定量检测细胞增殖情况。结果与结论:倒置显微镜下见实验组细胞生长良好,与对照组无明显差异。扫描电镜见骨髓基质干细胞在藻酸钙表面贴附、增殖良好,第6天时细胞已跨越微孔表面或向孔内生长。MTT法显示与对照组相比,实验组细胞增殖能力不受影响。结果初步表明藻酸钙与人骨髓基质干细胞体外生物相容性较好。     

天然可降解脱钙骨基质材料复合脂肪干细胞的三维培养

背景:脱钙骨基质是一种常用的组织工程支架材料,脂肪干细胞是近年来发现的一种成体干细胞,二者均可自体取材,二者复合培养的研究还未见报道.目的:观察脂肪干细胞与脱钙骨基质复合后三维培养的生长、增殖情况.方法:无菌切取兔腹股沟皮下脂肪垫,采用I型胶原酶搅拌消化法分离培养原代脂肪干细胞,系列传代传至第3代,倒置显微镜下观察细胞形态及生长情况,免疫荧光细胞化学染色检测细胞表面抗原的表达.切取兔髂骨,制备脱钙骨基质.取第3代脂肪干细胞,与脱钙骨基质复合后共培养,1周后扫描电镜观察细胞黏附和生长情况,2周后石蜡包埋切片进行苏木精-伊红染色.结果与结论:自兔皮下脂肪分离培养获得的脂肪干细胞增殖迅速,第3代脂肪干细胞表面抗原CD44呈阳性表达,CD34为阴性;制备的脱钙骨基质为三维立体多孔结构,具有良好的可塑性,并有一定的机械强度.复合培养后电镜扫描、苏木精-伊红染色显示,细胞在脱钙骨基质表面和孔隙内黏附生长良好,并能继续增殖和分泌胞外基质.结果提示脂肪干细胞与脱钙骨基质复合共培养生长增殖良好,并能分泌细胞外基质.     

低强度脉冲式超声对兔脱细胞脱钙骨基质负载关节软骨细胞及骨髓间充质干细胞复合体的影响

背景:有关低强度脉冲式超声波促进关节软骨损伤修复的研究较多,可供选择的细胞支架亦较多,但是有关低强度脉冲式超声波的应用条件及构建出理想的组织工程软骨细胞支架尚未达到共识.目的:构建新西兰兔同种异体脱细胞脱钙骨基质负载关节软骨细胞及骨髓间充质干细胞的复合体.给予一定条件的低强度脉冲式超声波刺激,以探讨脱细胞脱钙骨基质作为组织工程软骨支架的可行性和低强度脉冲式超声波刺激对关节软骨细胞及骨髓间充质干细胞的促进作用.设计、时间及地点:多个样本观察,实验于2009-05/08在解放军第二军医大学生物医学工程研究所完成.材料:应用新型改良Urist法制备兔脱细胞脱钙骨基质.采用机械粉碎结合酶消化法获取兔关节软骨细胞;采用全骨髓漂洗法分离出骨髓间充质干细胞并加以纯化,进行体外单层培养扩增.方法:按与脱细胞脱钙骨基质复合的细胞成分不同及是否应用低强度脉冲式超声波刺激不同分为4组:软骨细胞组、骨髓间充质干细胞组、复合细胞组:脱细胞脱钙骨基质分别与软骨细胞、骨髓间充质干细胞、软骨细胞/骨髓间充质干细胞复合,未进行低强度脉冲式超声波刺激.超声组:将脱细胞脱钙骨基质与软骨细胞/骨髓间充质干细胞复合,第2天进行低强度脉冲式超声波刺激,刺激频率1.0 MHz、瞬时空间强度10 mW/cm~2,20 min/d.主要观察指标:①平面培养第2代关节软骨细胞及骨髓间充质干细胞行免疫组织化学检测.②新型改良Urlet法制备的脱细胞脱钙骨基质行苏木精一伊红染色.③于细胞-支架复合第21天行Ⅱ型胶原的免疫组织化学检测.结果:①平面培养第2代关节软骨细胞行Ⅱ型胶原免疫组织化学染色,可见细胞形态为多角形、星形、圆形,有伪足伸出,胞质内容丰富,胞浆明显呈棕黄色,胞核为圆形.②平面培养第2代骨髓间充质干细胞的CD34免疫组织化学染色呈阴性,CD44及CD105免疫组织化学染色呈阳性.③新型改良Urist法制备的兔脱细胞脱钙骨基质内未见明显的细胞样结构,空隙大小均匀.④复合第21天后,骨髓间充质干细胞组的Ⅱ型胶原免疫组织化学染色阴性,软骨细胞组的Ⅱ型胶原免疫组织化学染色弱阳性,复合细胞组的Ⅱ型胶原免疫组织化学染色阳性,超声组的Ⅱ型胶原免疫组织化学染色呈强阳性.结论:①第1-3代关节软骨细胞及骨髓间充质干细胞与原代细胞的生物学性能相似.②在脱细胞脱钙骨基质内,软骨细胞和骨髓间充质干细胞可以保持较高的增殖能力.③10 mW/cm~2的低强度脉冲式超声波不影响骨髓间充质干细胞活性,并且能够加速其向关节软骨细胞分化,但未发现有明显促进细胞增殖的作用.     

兔骨髓间充质干细胞向尿路上皮分化后构建膀胱组织工程化移植物

背景：尿路上皮细胞是泌尿系组织工程领域重要的种子细胞,但是难以体外大量扩增;有研究表明骨髓间充质干细胞可以向尿路上皮细胞分化,但关于分化后细胞在植入动物体内后上皮生成情况,以及分化后细胞在组织工程领域的具体应用研究尚不多。目的：分离、扩增兔骨髓间充质干细胞,诱导骨髓间充质干细胞向尿路上皮细胞分化并与兔膀胱脱细胞基质构建组织工程化移植物,了解分化后细胞作为种子细胞的效果。方法：12只8周龄雄性新西兰大白兔胫骨穿刺,抽取骨髓,密度梯度离心法分离骨髓间充质干细胞,第4或5代细胞以条件培养基培养2周,进行分化后细胞的鉴定。随后将分化后细胞种植在膀胱脱细胞基质上构建组织工程化移植物,进行膀胱修补;另12只动物作为对照组以尿路上皮细胞与膀胱脱细胞基质构建复合物行膀胱修补。结果与结论：骨髓间充质干细胞培养成功并在体外扩增,由条件培养基培养诱导分化后,PCR检测提示分化后细胞干细胞标志物CD44表达降低,而上皮细胞标志物UP1a表达升高,行免疫荧光检测发现分化后细胞能表达尿路上皮特异性标志物UP1a,而骨髓间充质干细胞无表达。分化后细胞构建的组织工程化移植物在膀胱修补2周后可形成稳定连续的上皮覆盖,上皮层厚度与尿路上皮细胞构建的组织工程化移植物类似。提示骨髓间充质干细胞向尿路上皮诱导分化后可作为泌尿系组织工程的种子细胞,可能是尿路上皮细胞之外的又一新选择。     

可塑型脱矿骨基质/海藻酸钠复合材料的制备及细胞相容性

背景:制备具有良好骨传导、骨诱导活性、细胞相容性,且可任意塑形的骨修复材料,对于不规则骨缺损以及难愈合性骨折的治疗具有重要意义。目的:构建可塑型脱矿骨基质/海藻酸钠复合组织工程骨材料,筛选出最佳复合比例并评价其细胞相容性。方法:选取健康供体皮质骨,经清洗、粉碎、脱钙处理制备脱矿骨基质,以5/5,6/4,7/3,8/2比例与海藻酸钠复合,通过测定离散直径选取合适的比例构建脱矿骨基质/海藻酸钠复合材料。将所制备脱矿骨基质/海藻酸钠材料浸提液与L-929小鼠成纤维细胞复合培养,2,4,7d后经MTT法检测细胞毒性。结果与结论:随着海藻酸钠含量的增加,复合材料黏性变强,水中离散直径逐步减小,当脱矿骨基质/海藻酸钠质量比为7/3时,复合材料可塑性强,不易离散,在37℃水浴中浸泡2h的离散直径为3.7cm,为复合的最佳比例,经MTT法检测,2,4,7d的细胞增殖率分别为91.56%,95.43%,97.47%,细胞毒性级别均为1级。     

氟转化涂层镁合金材料与诱导后人骨髓间充质干细胞的相容性

背景：氟转化涂层的AZ31B镁合金和β-磷酸三钙涂层的AZ31B镁合金是中科院金属研究所新研制的镁合金,是否具有良好的生物相容性尚不确切。目的：以诱导的人骨髓间充质细胞作为检测细胞,评价氟转化涂层的AZ31B镁合金和β-磷酸三钙涂层的AZ31B镁合金材料的细胞相容性。方法：实验分为镁合金AZ31B组,氟转化涂层的AZ31B镁合金组和β-磷酸三钙涂层的AZ31B镁合金组。以诱导的人骨髓间充质细胞作为检测细胞,分别取3种材料浸提液进行体外细胞相容性实验。结果与结论：氟转化涂层的AZ31B镁合金和β-磷酸三钙涂层的AZ31B镁合金材料细胞毒性分级均为1级,镁合金AZ31B材料细胞毒性分级为2级。提示氟转化涂层的AZ31B镁合金和β-磷酸三钙涂层的AZ31B镁合金材料生物相容性优于未经处理镁合金AZ31B材料。     

氟转化涂层镁合金材料与诱导后人骨髓间充质干细胞的相容性

背景:氟转化涂层的AZ31B 镁合金和β-磷酸三钙涂层的AZ31B 镁合金是中科院金属研究所新研制的镁合金,是否具有良好的生物相容性尚不确切.目的:以诱导的人骨髓间充质细胞作为检测细胞,评价氟转化涂层的AZ31B 镁合金和β-磷酸三钙涂层的AZ31B 镁合金材料的细胞相容性.方法:实验分为镁合金AZ31B 组,氟转化涂层的AZ31B 镁合金组和β-磷酸三钙涂层的AZ31B 镁合金组.以诱导的人骨髓间充质细胞作为检测细胞,分别取3 种材料浸提液进行体外细胞相容性实验.结果与结论:氟转化涂层的AZ31B 镁合金和β-磷酸三钙涂层的AZ31B 镁合金材料细胞毒性分级均为1 级,镁合金AZ31B材料细胞毒性分级为2 级.提示氟转化涂层的AZ31B 镁合金和β-磷酸三钙涂层的AZ31B 镁合金材料生物相容性优于未经处理镁合金AZ31B 材料.     

血管内皮祖细胞/骨髓间充质干细胞复合细胞膜片的构建

背景：研究发现充足的血供是骨组织修复与再生必不可少的条件。
　　目的：应用血管内皮祖细胞与骨髓间充质干细胞构建出复合细胞膜片。
　　方法：体外分离培养SD大鼠血管内皮祖细胞及骨髓间充质干细胞,将两种细胞直接共培养,经成膜诱导10 d后构建出复合细胞膜片并对获得的膜片进行大体、倒置显微镜及苏木精-伊红染色观察。将血管内皮祖细胞及骨髓间充质干细胞分别应用荧光标记液标记后,观察膜片诱导过程中两种细胞的分布及交流情况。对复合细胞膜片进行碱性磷酸酶活性检测及茜素红染色,观察其成骨分化能力。
　　结果与结论：血管内皮祖细胞与骨髓间充质干细胞直接共培养成膜诱导10 d后可成功获得复合细胞膜片,两种细胞在成膜诱导过程中存在细胞间接触。获得的膜片由多层细胞及细胞外基质构成,经碱性磷酸酶活性检测及茜素红染色结果证实该膜片具有较强的成骨分化能力,为进一步将血管内皮祖细胞/骨髓间充质干细胞复合细胞膜片应用于骨缺损的修复提供了条件。     

骨髓间充质干细胞复合温敏水凝胶支架的制备

背景：壳聚糖及其衍生物制备的支架对细胞迁移和神经轴突再生有重要作用。壳聚糖及其衍生物的组织相容性好,易使干细胞在其表面附着生长,在神经组织工程具有较为广阔的应用前景。
　　目的：制备适宜骨髓间充质干细胞生长的壳聚糖/壳聚糖季铵盐/甘油磷酸钠温敏性水凝胶细胞支架,观察骨髓间充质干细胞在细胞支架中的生长情况。
　　方法：将壳聚糖进行季铵盐化改性处理,通过傅里叶变换红外光谱分析谱检测确定其生成。实验以壳聚糖与壳聚糖季铵盐配比为8∶1成功制备出较为稳定的壳聚糖/壳聚糖季铵盐/甘油磷酸钠温敏性温敏水凝胶细胞支架,观察成胶情况,并进行生物安全性检测。
　　结果与结论：实验在傅里叶变换红外光图谱上发现了季铵基基团的特征峰。细胞毒性实验显示,水凝胶浸提液干预的大鼠骨髓间充质干细胞无毒性。急性全身毒性实验显示,浸提液对大鼠体质量增加无明显影响,支架生物安全性较好。扫描电镜观察显示,骨髓间充质干细胞在细胞支架中能正常的生长和增殖。结果证实,实验成功制备了壳聚糖/壳聚糖季铵盐/甘油磷酸钠温敏性水凝胶细胞支架,适合骨髓间充质干细胞生长和增殖。     

磷离子对三维培养下人骨髓间充质干细胞的影响

背景：以往研究是关于含磷复合物对动物源性或人源性其他干细胞的影响,三维情况下磷离子对人骨髓间充质干细胞作用研究尚未见。目的：探讨磷离子对三维培养条件下人骨髓间充质干细胞的影响。方法：实验分为6组,将人骨髓间充质干细胞接种在三维聚苯乙烯培养支架上,细胞分别在无血清生长培养基和添加4,8 mmol/L磷离子的无血清生长培养基中培养21 d;在二维聚苯乙烯培养板上培养的细胞作为相应的对照组。CCK8法检测细胞增殖情况,RT-PCR 检测成骨分化标记性基因的表达,茜素红染色检测人骨髓间充质干细胞成骨分化生成的矿化结节。结果与结论：培养4,7,14,21 d,相对于二维的细胞培养,磷离子的促细胞生长作用在三维聚苯乙烯培养支架上表现更明显（P 〈0.05）。相对与三维培养对照组,培养7,14 d时,胶原蛋白Ⅰ基因的表达在4,8 mmol/L磷离子三维培养组显著增加（P 〈0.05）;培养14 d时,碱性磷酸酶基因的表达在4,8 mmol/L磷离子三维培养组显著增加（P 〈0.05）;培养14,21 d时,骨钙素基因的表达在4,8 mmol/L磷离子三维培养组显著增加（P 〈0.05）。培养21 d时,在4,8 mmol/L磷离子三维培养组可生成矿化结节,在三维培养对照组无矿化结节生成。结果说明,磷离子可以促进人骨髓间充质干细胞的增殖和成骨分化;相对于二维的细胞培养,磷离子的促生长作用在三维聚苯乙烯培养支架上表现更明显。     

骨组织工程支架材料：脱矿骨基质

背景：脱矿骨基质是目前研究较多的具备骨诱导及骨引导的生物支架材料之一。 目的：总结脱矿骨基质作为骨组织工程支架材料的研究进展,并展望其发展趋势。 方法：由第一作者检索1965年1月至2013年5月PubMed数据库、中国生物医学数据库、万方数据库及FMJS数据库有关脱矿骨基质及其作为骨组织工程支架材料的相关文献。英文检索词为＂Demineralized Bone Matrix,Scaffold material, Groowth factor, Cells,drugs＂,中文检索词为＂脱矿骨基质,支架材料,生长因子,细胞,药物＂,根据纳入标准排除重复性研究,保留34篇密切相关文献进行归纳总结。 结果与结论：骨组织工程支架材料是组成组织工程骨的主体,而脱矿骨基质既具备骨诱导性又具备骨引导性,可为骨组织细胞的修复提供空间,又可与生物活性因子、活细胞、抗生素等在体外构建成复合体,植入骨内促进骨缺损的愈合。但这一技术也面临着脱矿骨基质与各种物质的配比、消毒、保存成骨活性及抗原性的消除等问题,充分了解脱矿骨基质作为骨组织工程支架的研究,可为其服务于临床提供理论依据。     

膝关节腔内培养骨髓间充质干细胞复合脱钙骨的组织工程软骨

背景：如何更好地以组织工程学方法修复关节软骨缺损并达到良好的远期疗效目前尚无公识。目的：创新性地在膝关节腔内培养兔骨髓间充质干细胞复合同种异体脱钙骨的组织工程软骨。方法：采用全骨髓贴壁筛选法分离培养兔骨髓间充质干细胞,DMEM／F12完全培养基培养,成软骨诱导条件培养基诱导分化。取同种异体兔的髂骨和椎体骨制作成脱钙骨支架,诱导后的骨髓间充质干细胞种植于脱钙骨支架上,培养1d后将细胞支架复合物用筋膜包裹置于兔左膝关节腔内培养,单纯脱钙骨支架筋膜包裹置入右膝关节腔。于培养第4,8,12周分别取材,行大体观察并制成石蜡切片,采用苏木精伊红染色、甲苯胺蓝染色,Ⅱ型胶原免疫组化染色方法进行组织学观察。结果与结论：培养4,8周,细胞一支架组标本Ⅱ型胶原免疫组化的平均吸光度值（A）分别为0．263±0．031,0．340±0．052,单纯支架组标本分别为0．147±0．027,0．165±0．030,两组比较差异有显著性意义（P〈0．05）;培养12周细胞支架组标本Ⅱ型胶原免疫组化A值平均为0．362±0．037,标本类似正常软骨外观,Ⅱ型胶原免疫组化反应呈阳性;而单纯支架组脱钙骨支架降解。培养12周细胞一支架组苏木精一伊红染色结果显示细胞数量多,脱钙骨支架基本被吸收;而甲苯胺蓝染色结果显示有被染成紫红色的异染性基质形成。结果提示兔骨髓间充质干细胞复合同种异体脱钙骨可在兔膝关节腔内培养出组织工程软骨。     

Use of autologous bone marrow cells concentrate enriched with platelet-rich fibrin on corticocancellous bone allograft for posterolateral multilevel cervical fusion

The outcomes of posterolateral multilevel spine fusion in difficult clinical settings, such as in an aged multi-diseased osteoporotic patient, remain unpredictable. The osteoprogenitor cells in bone marrow decrease with ageing without losing their osteogeneic potential. Autologous bone marrow cells (BMCs) from iliac crest aspirate can be concentrated in the operating room and platelet-rich fibrin (PRF) can be obtained from a peripheral blood as a source of autologous osteoprogenitor cells and growth factors, respectively. We present the case of an 88 year-old multi-diseased osteoporotic patient affected by cervical stenosis and subjected to C3--C7 posterior decompression, instrumentation and posterolateral fusion, using an intraoperative 'tissue-engineered' composite made of corticocancellous bone allograft augmented with autologous BMCs concentrate from iliac crest aspirate enriched with PRF from peripheral blood. Lateral dynamic X-rays and CT scan showed consolidation signs at 3 months follow-up, with solid C3--C7 fusion at 6 months follow-up. This paper describes a simple and effective method for potentially improving the fusion rate in aged osteoporotic patients by using corticocancellous bone allograft augmented with autologous BMCs concentrate from the iliac crest, enriched with PRF from peripheral blood, rapidly obtained before the surgical procedure.     

生物活性玻璃与壳聚糖复合的骨修复材料

背景：生物活性玻璃是一种多相复合材料,具有良好的生物活性、骨传导性及生物相容性,但作为骨修复材料仍然存在不能完全降解、机械强度较低等不足。目的：设计生物活性玻璃/壳聚糖复合材料骨组织工程支架,并检测其理化性能。方法：将2.0%壳聚糖盐酸溶液与β-甘油磷酸钠以7∶1的体积比混合制备壳聚糖溶液。称取0.5,1.0,1.5 g生物活性玻璃分别加入上述壳聚糖溶液中,使得壳聚糖与生物活性玻璃的质量比为2∶1,1∶1及1∶1.5。将复合材料浸泡于模拟生理体液中7 d进行体外矿化。结果与结论：扫描电镜见复合支架具有相互贯通的多孔结构,孔隙率最高可达89%,孔径大小合适,为100-300μm,生物活性玻璃以针状形式分散在壳聚糖支架之间,均匀排列,被壳聚糖支架充分包裹结合紧密。随生物活性玻璃含量的增加,复合材料的孔隙率逐渐下降,断裂强度逐渐升高,他们之间呈正相关性。X射线衍射图及傅里叶变换红外光谱证实复合支架中的单一材料未发生性质改变,示差扫描量热法分析显示正常体温情况下材料无质量丢失。矿化3 d后材料表面形成的羟基磷灰石逐渐长大为绒毛状,数量也明显增多;矿化7 d后绒毛状的羟基磷灰石长成为针状,数量进一步增多,且众多的矿化物结成球状。     

骨髓基质干细胞接种于藻酸盐修复兔颅骨缺损

目的在骨缺损中植入骨形成细胞和藻酸盐复合物,观察缺损的修复情况。方法体外扩增兔骨髓基质干细胞(bonemarrowstemcell,MSCs),将MSCs与2.0%藻酸钠溶液混合形成MSCs/藻酸钠复合物,使细胞的终浓度为5×106/ml。将MSCs/藻酸钠复合物用氯化钙固化为凝胶体,植入细胞供体兔颅骨直径15mm缺损中,以单纯植入藻酸盐凝胶作为对照。术后8周取材,通过大体观察、X线检查、组织学检查观察骨缺损的修复情况。结果MSCs/藻酸钠凝胶植入8周后,缺损大部分获得修复,组织学分析显示缺损中有大量新骨形成。结论应用藻酸钠复合MSCs可以提高骨缺损修复效果。     

骨形态发生蛋白12诱导骨髓间充质干细胞构建组织工程肌腱★

背景：以往肌腱损伤的修复方法有端端吻合、自体肌腱移植、同种异体肌腱或人工肌腱移植等，但均有其各自缺点。目的：探讨以家兔骨髓间充质干细胞为种子细胞，骨形态发生蛋白12诱导，聚羟基乙酸复合材料作为支架材料，预构组织工程化肌腱重建家兔跟腱缺损的可能性。方法：家兔抽取股骨近端骨髓，分离所得细胞传代至第2代，加入10μg/L 骨形态发生蛋白12诱导分化，并与Ⅰ型胶原溶液按一定比例移植于预张的聚羟基乙酸缝线上预制组织工程化肌腱备用。将家兔制备成跟腱缺损模型，分别采用不同方法修复跟腱缺损：组织工程化肌腱修复，Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸缝线修复，丝线行端端修复。修复12周对各组肌腱行形态学、力学及组织病理学观察。结果与结论：修复12周家兔肌腱组织病理切片：组织工程化肌腱组可见大量梭形纤维母细胞顺应力学方向排列均匀分布于胶原中，纤维细胞明显增多，胶原致密；Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸缝线组可见部分纤维组织增生伴少许肉芽组织形成，胶原纤维呈松散网丝状，细胞排列紊乱分布不均；丝线组可见纤维组织旁见大量肉芽组织形成。修复12周家兔肌腱生物力学强度：骨形态发生蛋白12+聚羟基乙酸重建肌腱的力学强度明显优于Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸组，与丝线缝合组差异无显著性意义；但骨形态发生蛋白12+聚羟基乙酸重建肌腱的力学强度低于正常肌腱。提示以自体骨髓间充质干细胞作为种子细胞，骨形态发生蛋白12诱导，以聚羟基乙酸为支架，可望构建组织工程化肌腱。构建的组织工程肌腱具有一定的生物力学特性，能用于修复跟腱缺损。