纳米羟基磷灰石/聚己内酯电纺支架修复种植体周围骨缺损

背景：牙齿缺失导致牙槽嵴骨质的改建和持续吸收,严重影响种植体植入的条件和种植区软硬组织的美观。目的：评价纳米羟基磷灰石/聚己内酯电纺支架促进即刻种植体周围骨缺损的成骨效果。方法：制作犬骨髓间充质干细胞复合纳米羟基磷灰石/聚己内酯电纺支架的组织工程化骨。拔除6只实验犬双侧下颌第二前磨牙,在其近中根牙槽窝处制备种植床,即刻植入种植体,在钛钉颊侧制作三壁骨缺损,两侧骨缺损处分别植入组织工程化骨与Bio-Oss小牛无机骨粉,并在材料表面覆盖Bio-Gide胶原膜。术后即刻、4周、8周、12周X射线测量种植体周围骨灰度值;12周后完整取出下颌骨,甲苯胺蓝染色观察骨缺损区的微观结构,新生骨量、形态结构及种植体-骨结合情况。结果与结论：两组间术后各时间点骨密度变化无明显差异,表明两组材料在促进骨再生过程中的成骨效果基本一致。组织工程化骨组骨缺损区内形成致密板状骨,可见成熟骨细胞,哈弗氏管,新生骨-种植体结合较紧密;Bio-Oss小牛无机骨粉组板层骨致密,新骨中有少量Bio-Oss颗粒分布,成骨细胞较组织工程化骨组少,部分哈弗管结构内可见到毛细血管,新骨与植入材料之间形成桥形连接,与种植体结合紧密。表明纳米羟基磷灰石/聚己内酯支架复合骨髓间充质干细胞、Bio-Gide胶原膜可促进种植体周围牙槽骨再生。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

脂肪干细胞与Bio-oss支架构建组织工程骨治疗种植体周围骨缺损

背景：目前治疗种植体周围炎的方法主要有手术治疗、激光治疗、超声洁治加局部用药单独或联合治疗等,但并未完全达到理想的治疗效果。 目的：探讨由骨形态发生蛋白修饰的脂肪干细胞与Bio-oss支架构建组织工程骨治疗种植体周围炎性骨缺损的可行性。 方法：应用计算机检索1988年1月至2011年12月Pubmed数据库相关文章,检索词为“adipose-derived stem cells、tissue engineering”,并限定文章语言种类为英文。同时计算机检索2005年1月至2011年12月CNKI数据库相关文章,检索词为“脂肪干细胞、种植体周围炎”,并限定文章语言种类为中文。共检索到文献56篇。 结果与结论：利用组织工程原理与方法再生组织的特点和优势,将脂肪干细胞作为理想的种子细胞,骨形态发生蛋白2作为理想的细胞因子与Bio-oss生物材料混合,构成三维环境,Bio-oss晶体内广泛交织的空隙结构,有利于脂肪干细胞的迁移。骨形态发生蛋白2与脂肪干细胞复合,促进控制其分化向骨形成中心募集,并分化为骨系细胞,通过钙盐沉积形成新骨,达到治疗种植体周围骨缺损的目的。     

透明质酸钠复合外周血间充质干细胞修复软骨缺损

背景：近几年外周血来源的间充质干细胞被重视,但并未见应用其修复软骨缺损的报道。 目的：将动员后外周血来源的间充质干细胞与透明质酸钠复合后注入关节腔内,探讨修复关节软骨缺损的可行性。 方法：联合应用干细胞因子及粒细胞集落刺激因子动员2月龄兔,取外周血后分离间充质干细胞,进行原代及传代细胞培养。以透明质酸钠为细胞载体材料,将它与第3代间充质干细胞混合制成细胞混悬液。于3月龄兔双膝关节股骨内外髁负重区制造软骨缺损区,随机选取10只以左膝为实验组,术后1周关节腔内注射含透明质酸钠的细胞悬液0.5 mL,右膝为透明质酸钠对照组,注射透明质酸钠0.5 mL,其余5只作为生理盐水对照组,每周1次,连续3次。治疗后12周时处死取材,观察缺损处修复情况、新生组织类型及有无免疫反应。 结果与结论：①兔外周血中分离培养的间充质干细胞与骨髓来源的形态相似,能够进行原代培养。②膝关节内注射外周血间充质干细胞与透明质酸钠的混悬液后未见红肿等现象发生,关节活动良好。③治疗后12周时,实验组部分缺损区基本被软骨样组织填满,表面较平整光滑。但部分边界尚可见,浅层纤维化较明显。实验组的修复效果明显优于透明质酸钠对照组及生理盐水对照组。说明动员后外周血间充质干细胞与透明质酸钠的混悬液短期内对关节软骨缺损具有一定的修复作用。     

异种去蛋白松质骨复合骨髓间充质干细胞修复骨缺损的组织学变化

背景：目前应用各种人造支架复合细胞修复骨缺损研究很多,但是各种人造支架都没有骨的天然结构,所以修复效果不够理想。 目的：将大鼠骨髓间充质干细胞接种到异种去蛋白松质骨上,移植修复大鼠股骨节段性缺损,以体内修复效果来评价复合体应用前景。 方法：分离培养大鼠骨髓间充质干细胞并进行扩增,用BrdU体外进行标记。同时制备牛去蛋白松质骨,在体外与标记后的细胞复合。制备大鼠双侧股骨中段5 mm缺损模型,实验分成3组,缺损处分别移植骨髓间充质干细胞/去蛋白松质骨复合体、单纯去蛋白松质骨及单纯骨髓间充质干细胞。 结果与结论：BrdU免疫染色结果显示,在各组细胞均呈阳性表达,但随着移植时间的延长而减弱。X射线放射学评分及苏木精-伊红染色组织学评分结果显示,各时间段复合体组成骨效果均好于其他组。复合体组Ⅰ型胶原蛋白表达随着时间的延长有明显增强,强于其他组。提示骨髓间充质干细胞复合异种去蛋白松质骨的成骨能力明显强于单纯的支架修复能力,单纯的骨髓间充质干细胞虽然有成骨能力,但不能修复节段性骨缺损。     

自体骨髓间充质干细胞复合去抗原牛松质骨载体修复兔桡骨节段性骨缺损

目的：探讨以自体骨髓问充质干细胞（MSCs）复合去抗原牛松质骨载体（BCB）修复兔桡骨节段性骨缺损的效果。方法：抽取20只新西兰大白兔的骨髓并分离、培养、扩增和建立诱导MSCs，将其和BCB复合。手术建立兔双桡骨干15mm骨骨膜缺损的动物模型，实验侧植入MSCs／BCB，对照侧植入BCB，通过X线、组织学检查等手段观察不同时相的骨缺损修复情况。结果：在第12周时，实验侧骨缺损得到骨性修复，对照侧则未能修复。结论：MSCs在体内能成骨，MSCs／BCB能有效地修复节段性骨缺损。     

骨髓间充质干细胞移植修复高原大鼠股骨缺损

背景：对于高原地区受到环境负面影响的组织创伤,例如高原骨缺损,干细胞的特点可以提供一个良好的加速创伤修复的方法。 目的：研究骨髓间充质干细胞治疗大鼠高原股骨缺损的创伤恢复效果。 方法：分离提取雄性Wistar大鼠原代骨髓间充质干细胞,取第3代细胞进行细胞表型鉴定。雌性Wistar大鼠80只,制备实验性股骨圆形缺损后随机均分为平原对照组、平原骨髓间充质干细胞移植组、高原对照组、高原骨髓间充质干细胞移植组(n=20)。治疗后第30天拍X射线片观察股骨缺损区的修复情况,并于第10,20,30天分别采集股骨缺损区组织,检测其中碱性磷酸酶的含量。 结果与结论：高原骨髓间充质干细胞移植组大鼠股骨缺损区愈合速度较高原对照组快,且碱性磷酸酶的含量较高原对照组高(P < 0.05);平原骨髓间充质干细胞移植组的缺损区愈合速度也比平原对照组快,且碱性磷酸酶的含量也较平原对照组高(P < 0.05)。平原骨髓间充质干细胞移植组的缺损区愈合速度较高原骨髓间充质干细胞移植组快,且碱性磷酸酶的含量较高原骨髓间充质干细胞移植组高(P < 0.05)。说明骨髓间充质干细胞的局部移植可提高高原股骨缺损区局部的碱性磷酸酶含量,加速缺损区的创伤修复速度,但高原股骨缺损区的愈合修复较平原组慢。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

SD大鼠骨基质明胶吸附骨髓间充质干细胞修复骨缺损的实验研究

目的:探讨大鼠骨基质明胶吸附骨髓间充质干细胞修复骨缺损的可行性。方法:采用第5代(P5)SD大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs),经Hoeschst 33344(sigma)荧光杂料标记后,调配制成的1×106个／ml细胞浓度后与骨基质明胶(BMG)共同培养6 h,然后植入SD大鼠双侧胫骨的实验性骨缺损中(A组),同时作胫骨骨缺损单纯BMG植入(B组),无植入物(C组)两组对照。术后8周处死,取骨缺损区组织进行组织学观察,其中A组行荧光染料标记测定以确认骨缺损区的骨痂是否来源于MSCS。结果:①A组:胫骨骨缺损区可见大量新生不规则骨纤维组织、软骨及纤维骨痂填充,可见骨细胞、骨组织和骨小梁,已形成骨髓腔。②B组:胫骨骨缺损区可见大量纤维组织、少量新生不规则骨纤维组织及骨骼肌组织,伴有多核巨细胞和少量炎性细胞,缺损区边缘带有骨痂组织。③C组:胫骨骨缺损区可见大量纤维组织及骨骼肌组织填充生长,伴有多核巨细胞和少量炎性细胞,缺损区边缘带有少量骨痂组织。荧光染色鉴定确认胫骨骨缺损区的骨痂来源于MSCs。结论:大鼠骨基质明胶吸附骨髓间充质干细胞修复骨缺损具有安全性、可行性及有效性。     

牙髓干细胞培养及分化的研究进展

干细胞是未分化的细胞,具有自我更新、高度增殖及多向分化等特性。牙髓干细胞(dental pulp stem cell,DPSC)不仅具有干细胞的上述特性,而且具有取材方便、易于培养、易于冷藏等优点。本文就DPSC与其他三种干细胞在培养多向分化潜能、分化诱导因素、向诱导性多功能干细胞(induced pluripotent stem cell,i PSC)的分化潜能以及在组织工程学中的应用进行比较,并讨论DPSC的培养及分化优势。     

基因转染间充质干细胞修复大鼠骨缺损及其生物力学研究

目的评价腺病毒介导的人BMP-2基因转染的间充质干细胞对长骨骨干节段性骨缺损的修复效果。方法:36只雄性Wistar大鼠随机分为3组,每组12只,采用单侧股骨缺损模型,分别植入下列同系细胞与胶原的复合物:(1)Adv-hBMP-2转染的间充质干细胞;(2)Adv-βgal转染的间充质干细胞;(3)未转染细胞。于术后2、4、6、8周行放射学检查,术后8周的标本行组织学检查及生物力学测试。结果放射学检查显示,Adv-hBMP-2转染组术后2周有明显骨痂形成,术后8周12例骨缺损中有10例愈合,其他2组骨缺损均未愈合,放射学评分低于Adv-hBMP-2转染组,差异有统计学意义。组织学分析表明,Adv-hBMP-2转染组术后8周骨缺损内有丰富的编织骨和板层骨,其他2组无明显骨痂或仅有少量骨形成。生物力学测试显示,Adv-hBMP-2转染组手术侧股骨的弯曲强度是对侧未手术股骨的85%±8%。结论Adv-hBMP-2基因转染的同系大鼠间充质干细胞可修复长骨干节段性骨缺损。     

骨髓间充质干细胞复合去抗原松质骨修复骨缺损的实验研究

目的 探讨骨髓间充质干细胞离体培养并与去抗原牛松质骨复合修复节段性骨缺损的效果。方法 Wistar大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)与去抗原牛松质骨(BCB)制成MSCs／BCB复合物；采用同种异体大鼠桡骨干5mm节段性骨缺损动物模型，通过X线放射学、组织学、生物力学检测对比研究骨缺损修复情况。结果 术后2、4、8、14、18周实验组与实验对照组经放射学检查评价新骨生成有显著性差异。术后组织学检查新骨生成速度、生成量均有显著性差异。18周经生物力学实验检测，实验组与实验对照组新骨生成有显著性差异，实验组标本与正常基本一致。空白对照组各时间点均无新骨形成，最后缺损由纤维组织充填。结论 大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)是骨组织工程中适宜的种子细胞。去抗原牛松质骨是可以选择的细胞载体。MSCs／BCB复合物植入修复骨缺损效果明显优于单纯BCB植入。     

Regeneration of dental pulp following pulpectomy by fractionated stem/progenitor cells from bone marrow and adipose tissue

Pulp stem/progenitor cells can induce complete pulp regeneration. However, due to the limited availability of pulp tissue with age, there is a need to examine other sources for fractions of side population (SP) cells. In the present investigation bone marrow and adipose tissues of the same individual were evaluated as alternate sources. Pulp CD31⁻ SP cells have higher migration activity and higher expression of angiogenic/neurotrophic factors than bone marrow and adipose CD31⁻ SP cells. Adipose tissue CD31⁻ SP cell transplantation yielded the same amount of regenerated tissue as pulp derived cells. However, bone marrow CD31⁻ SP cell transplantation yielded significantly less regenerated tissue in pulpectomized root canals in dogs. The rate of matrix formation was much higher in adipose CD31⁻ SP cell transplantation compared to pulp CD31⁻ SP cell transplantation on day 28. Microarray analysis demonstrated similar qualitative and quantitative patterns of mRNA expression characteristic of pulp in the regenerated tissues from all three cell sources. Expression of many angiogenic/neurotrophic factors in the transplanted cells demonstrated trophic effects. Our results demonstrate that bone marrow and adipose CD31⁻ SP cells might be suitable alternative cell sources for pulp regeneration.     

Human dental pulp stem cells and hormesis

This paper represents the first assessment of hormetic dose responses by human dental pulp stem cells (hDPSCs) with particular emphasis on cell renewal (proliferation) and differentiation. Hormetic dose responses were commonly reported in this model, encompassing a broad range of chemicals, including principally pharmaceuticals (e.g., metformin and artemisinin), dietary supplements/extracts from medicinal plants (e.g., berberine, N-acetyl-L-cysteine, and ginsenoside Rg1) and endogenous agents (e.g., ATP, TNF-α). The paper assesses mechanistic foundations of the hDPSCs hormetic dose responses for both cell proliferation and cell differentiation, study design considerations, and therapeutic implications.     

牙乳头细胞对大鼠牙髓干细胞中Notch信号的影响

目的探讨大鼠牙乳头细胞对牙髓干细胞增殖作用的影响过程中,相关牙齿发育信号通路的机制。方法原代培养大鼠牙髓干细胞和牙乳头细胞,建立牙髓干细胞和牙乳头细胞的分层共培养体系。共培养5d后,应用反转录聚合酶链反应(RT-PCR)和Western blot方法检测Notch信号通路中Notch2、Hes1 mRNA与蛋白的表达。结果 RT-PCR和Western blot结果显示牙髓干细胞和牙乳头细胞分层共培养组中Notch2、Hes1 mRNA和蛋白表达水平较单纯牙髓干细胞培养组显著增强(P<0.01)。结论牙乳头细胞促进大鼠牙髓干细胞增殖可能与牙乳头细胞促进牙髓干细胞中Notch信号分子的表达有关。     

尼古丁抑制人牙髓干细胞增殖和分化

目的探讨尼古丁的刺激对人牙髓干细胞增殖、分化的影响。方法培养人牙髓干细胞,流式细胞计量术鉴定细胞表面抗原;用不同浓度的尼古丁(10-4、10-3和10-2 mol/L)刺激牙髓干细胞,培养0、1、2、3和4 d后,CCK8法检测细胞增殖能力;茜素红染色法检测细胞分化过程中矿化结节形成,RT-qPCR和免疫印迹(Western blot)检测牙本质涎磷蛋白(DSPP)、碱性磷酸酶(ALP)、骨桥素(OPN)及细胞外信号调节激酶(ERK)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)、p38(p-ERK、p-JNK、p-p38)等MAPK通路相关蛋白表达。结果培养第3、4天时,与对照组相比,尼古丁刺激时A值显著降低(P<0.05);与对照组相比,尼古丁刺激时矿化结节形成数、DSPP、ALP、OPN mRNA和蛋白、p-ERK、p-JNK、p-p38蛋白表达显著降低(P<0.05)。结论尼古丁抑制人牙髓干细胞增殖、成骨分化能力。     

人牙髓干细胞与脱细胞猪小肠黏膜下层的生物相容性

目的 探讨体外培养的人牙髓干细胞（DPSCs）与脱细胞猪小肠黏膜下层(SIS)的生物相容性,为组织工程角膜上皮构建寻找理想的种子细胞。 方法 改良酶组织块法,培养人DPSCs并鉴定。细胞计数试剂盒（CCK-8）实验分别检测脱细胞SIS浸提液及脱细胞SIS对DPSCs增殖活性的影响。实验分组：（1）脱细胞SIS浸提液培养组为实验组,含10%胎牛血清的DMEM培养基培养组为对照组;（2）复合脱细胞SIS培养组作为实验组,非复合脱细胞SIS培养组为对照组。HE染色检测DPSCs接种于脱细胞SIS后的生长情况。 结果 成功获取DPSCs。脱细胞SIS浸提液及脱细胞SIS对DPSCs增殖无明显影响,与对照组相比差异无统计学意义（P>0.05）。DPSCs接种第3天和第7天后,能够在脱细胞SIS表面生长,支架纤维有断裂,细胞间有一定的连接。 结论 DPSCs与脱细胞SIS具有一定的生物相容性,有望用于组织工程角膜上皮的构建。     

Investigation of dental pulp stem cells isolated from discarded human teeth extracted due to aggressive periodontitis

Recently, human dental pulp stem cells (DPSCs) isolated from inflamed dental pulp tissue have been demonstrated to retain some of their pluripotency and regenerative potential. However, the effects of periodontal inflammation due to periodontitis and its progression on the properties of DPSCs within periodontally compromised teeth remain unknown. In this study, DPSCs were isolated from discarded human teeth that were extracted due to aggressive periodontitis (AgP) and divided into three experimental groups (Groups A, B and C) based on the degree of inflammation-induced bone resorption approaching the apex of the tooth root before tooth extraction. DPSCs derived from impacted or non-functional third molars of matched patients were used as a control. Mesenchymal stem cell (MSC)-like characteristics, including colony-forming ability, proliferation, cell cycle, cell surface antigens, multi-lineage differentiation capability and in vivo tissue regeneration potential, were all evaluated in a patient-matched comparison. It was found that STRO-1- and CD146-positive DPSCs can be isolated from human teeth, even in very severe cases of AgP. Periodontal inflammation and its progression had an obvious impact on the characteristics of DPSCs isolated from periodontally affected teeth. Although all the isolated DPSCs in Groups A, B and C showed decreased colony-forming ability and proliferation rate (P < 0.05), the decreases were not consistent with the degree of periodontitis. Furthermore, the cells did not necessarily show significantly diminished in vitro multi-differentiation potential. Only DPSCs from Group A and the Control group formed dentin-like matrix in vivo when cell-seeded biomaterials were transplanted directly into an ectopic transplantation model. However, when cell-seeded scaffolds were placed in the root fragments of human teeth, all the cells formed significant dentin- and pulp-like tissues. The ability of DPSCs to generate dental tissues decreased when the cells were isolated from periodontally compromised teeth (P < 0.05). Again, increased periodontal destruction was not necessarily followed by a decrease in the amount of dentin- and pulp-like tissue formed. These findings provide preliminary evidence that periodontally compromised teeth might contain putative stem cells with certain MSC properties, as long as the vitality of the pulp has not been totally damaged. Whether these cells can serve as a source of autologous multipotent MSCs for clinical regenerative therapies warrants further investigation with larger sample sizes and various types of periodontitis.     

以转染CDMP1基因的BMSCs修复软骨缺损

 目的 探讨CDMP1基因转染的骨髓间充质干细胞（BMSCs）负载于聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）支架上修复喉软骨缺损的能力,并对其修复效果做出初步评估。方法 用反转录聚合酶链式反应（RT-PCR）和免疫印迹法(Western blot)检测hCDMP1mRNA和蛋白的表达;用免疫组织化学方法检测Ⅱ型胶原蛋白(ColⅡ)以及糖胺聚糖(GAG)的表达;将转染前后的细胞支架培养体系移植入兔甲状软骨全层缺损处,从大体、组织学方面观察其对软骨缺损的修复作用。结果 腺病毒感染方法可以将外源hCDMP1基因成功转入BMSCs,并使其获得稳定表达;和对照组比较,转染hCDMP1基因的BMSCs分泌ColⅡ、GAG等软骨特异性基质的能力增强,有促进软骨分化趋势;转染细胞支架复合物可更加有效地修复喉软骨缺损。结论 转染hCDMP1基因的BMSCs/PLGA三维生物支架复合物移植动物体内可修复喉软骨缺损。     

不同骨缺损类型牙种植体的三维有限元分析

目的研究动态加载下不同骨缺损类型对种植体-骨整合界面、天然骨与Bio-oss成骨结合界面应力分布的影响。方法应用ANSYS软件,建立第1磨牙缺失并伴有不同类型骨缺损(旁穿型、裂开型、环型、垂直型)的4种模型,并建立各模型对应的植骨块和种植体模型,以200 N垂直载荷及100 N斜向载荷分别模拟咀嚼周期中5个阶段的动态受力过程,分析各组织结合界面应力分布情况。结果 4类骨缺损模型在一个咀嚼周期中,从第2到第4阶段,种植体-骨整合界面应力增幅依次为81.6%、90.7%、106%、182%,Bio-oss成骨与天然骨结合界面应力增幅依次为26%、13%、6%、56%。结论 4类模型的植骨稳定性为:环型骨缺损裂开型骨缺损旁穿型骨缺损垂直型骨缺损,在临床上种植医师应根据其植骨部位甄别出植骨高风险患者,治疗时应为骨植入材料选择不同的固定方式,最终提高植骨稳定性;垂直载荷更有利于各组织结合界面的应力分布状况,在临床设计种植义齿上部结构时应尽量减小或避免斜向载荷。     

脂肪干细胞在骨组织工程中的研究进展

各种原因导致的骨损伤甚至骨缺损会给患者带来较大的经济及社会负担,而骨组织工程研究能为治疗骨损伤提供新的方向。脂肪干细胞因其来源广泛、易于获取等特性在骨组织工程中发挥着重要作用,且脂肪干细胞在生长因子、机械刺激、各种信号通路的适宜刺激下能进行自我增殖并成骨分化,形成骨组织以治疗骨损伤及骨缺损,改善骨损伤带来的一系列症状。