生物玻璃活性陶瓷复合人骨形态发生蛋白2基因修饰骨髓间充质干细胞

摘要 背景：目前已有将体外培养的骨髓来源间充质细胞与支架复合后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,其原位的成骨作用并不十分理想。 目的：观察人骨形态发生蛋白2基因修饰的骨髓间充质干细胞与生物活性玻璃陶瓷复合材料在修复兔颅骨缺损中的原位成骨作用。 方法：复苏冻存的人骨形态发生蛋白2基因修饰的骨髓间充质干细胞,与生物活性玻璃陶瓷复合培养获得人工植骨材料;制备兔双侧颅骨全层骨缺损模型,实验组将人工植骨材料植入骨缺损区,并设置空白质粒转染的骨髓间充质干细胞+生物活性玻璃陶瓷、骨髓间充质干细胞+生物活性玻璃陶瓷、空白组作对照,术后第4,8,12周对植骨区进行大体观察、X射线摄片、组织化学检测和生物化学检测。 结果与结论：转染人骨形态发生蛋白2 的骨髓间充质干细胞与生物活性玻璃陶瓷复合培养的人工植骨材料植入后第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;第12周,完全被高密度阴影充填;第8周,骨小梁大部分相连成片;第12周,骨小梁粗大,骨髓再生。生物化学检测结果与组织化学检测结果一致,并且成骨效果及成骨活性明显优于对照组。说明携带人骨形态发生蛋白2基因的骨髓间充质干细胞与生物活性玻璃陶瓷复合构成的人工植骨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。 关键词：骨髓间充质干细胞;基因转染;生物活性玻璃陶瓷;骨缺损;移植;兔;生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.42.005     

转bFGF基因组织工程骨修复兔骨缺损的实验研究

摘要 目的 观察生物活性玻璃结合转碱性成纤维细胞生长因子(Basic fibroblast growth factor,bFGF) 基因的骨髓基质干细胞构建的组织工程骨修复兔骨缺损的效果。 方法 以生物活性玻璃作为转bFGF基因骨髓基质干细胞（bone marrow stromal cell, BMSCs）的可吸附载体,体外构建组织工程骨,将其植入兔桡骨中段10mm骨缺损处,以自体骨移植组、生物活性玻璃/BMSCs和空白组作为对照,在术后2、4、8、12周,进行大体观察、影象学、病理组织切片、生物力学测试,观察各组骨缺损修复的效果。 结果 植入组织工程骨的兔桡骨缺损完全愈合,成骨效果优于其他组。结论 生物活性玻璃结合转bFGF基因BMSCs构建组织工程骨可用于骨缺损修复,优于自体骨移植组。     

胰岛素样生长因子1基因转染骨髓基质干细胞治疗裸鼠骨缺损☆

背景：众多的研究已证实胰岛素样生长因子1在成骨细胞的增殖、分化、基质合成中发挥重要的调控作用，并参与调节骨改建及修复的一系列过程。 目的：观察人胰岛素样生长因子1基因修饰的骨髓基质干细胞对骨损伤修复的促进作用及能否构建出具有良好生物学活性的组织工程人工骨，提高骨缺损修复质量。 设计、时间及地点：对比观察，实验于2004-03/2005-05在苏州大学实验动物中心完成。 材料：体外将胰岛素样生长因子1基因通过反转录病毒转入骨组织工程种子细胞骨髓基质干细胞，并与具有良好生物学活性的脱钙骨基质材料复合。 方法：BalB/C裸鼠15只制备颅骨8 mm缺损模型，随机数字表法分为3组，每组5只。胰岛素样生长因子1转染细胞组和空载体细胞组将两种不同植入物脱钙骨基质/胰岛素样生长因子1转染细胞和脱钙骨基质/空载体细胞分别植入颅骨缺损部位，空白对照组仅造模，不进行任何干预。造模后4周处死动物，取出颅骨进行组织学观察。 主要观察指标：①反转录-聚合酶链反应检测转染细胞胰岛素样生长因子1 mRNA的表达。同时收集转染后细胞上清，用蛋白免疫印迹检测重组胰岛素样生长因子1的表达。②扫描电镜观察细胞/基质材料复合物共培养3，6 d后的生长情况。③颅骨缺损模型大体观察。④苏木精-伊红染色观察造模后4周各组颅骨缺损的修复情况。 结果：①经反转录-聚合酶链反应及蛋白免疫印迹检测，胰岛素样生长因子1 基因修饰的骨髓基质干细胞中有胰岛素样生长因子1 mRNA及蛋白的表达。②扫描电镜观察转染细胞与脱钙骨基质共培养3 d时胰岛素样生长因子1转染细胞组脱钙骨基质材料表面已有大量细胞黏附并向深部空隙长入；6 d时脱钙骨基质表面黏附的细胞处已分泌出大量胶原纤维；而空载体细胞组各时间点黏附细胞数和胶原纤维产生量则均较少。③造模后4周各组植入物周围均无明显炎症反应，胰岛素样生长因子1转染细胞组植入物与颅骨缺损结合紧密；而空载体细胞组植入物可推动；空白对照组骨缺损处无新骨形成。④苏木精-伊红染色可见胰岛素样生长因子1转染细胞组植入物与颅骨缺损结合紧密，骨折缺损区有新骨及血管形成；空载体细胞组骨缺损区新骨形成较少；空白对照组缺损未见修复。 结论：胰岛素样生长因子1转染的骨髓基质干细胞/脱钙骨基质复合物具有较好的骨缺损修复功能。     

pcDNA3-hBMP2转染兔骨髓基质细胞的体外表达及体内成骨能力

背景：能否通过病毒或者非病毒载体将骨形态发生蛋白2转导到骨髓基质细胞发挥成骨作用？ 目的：观察真核表达载体pcDNA3-hBMP2转染兔骨髓基质细胞后体外表达，同时将MSC转染后但未筛选兔骨髓基质细胞自体回植入肌组织，利用X线观察其成骨情况。 设计、时间及地点：观察对比实验。实验于2004-11/2005-04在辽宁医学院骨科研究室完成。 材料：6只成年新西兰大白兔，雌雄不拘，体质量2.0~3.0 kg。BMP2抗体为美国Sanaka公司产品，pcDNA3-hBMP2由解放军第四军医大学生化教研室蒲勤教授提供，限制性内切酶购于大连宝生物工程有限公司。 方法：从大肠杆菌提取超纯质粒pcDNA3-hBMP2，从成年兔股骨抽取骨髓，密度梯度分离法分离培养骨髓基质干细胞，将细胞分成4组：A组：pcDNA3-hBMP2转染进行G418筛选；B组：pcDNA3-hBMP2转染未用G418筛选；C组：给予pcDNA3空载体转染；D组：仅加入脂质体转染试剂Fugene 6。 主要观察指标：①应用免疫组织化学法检测转染后瞬时表达。②应用免疫组织化学法检测细胞骨钙素表达，分别应用原位杂交法检测细胞Ⅰ型胶原表达。③转染2周后将B组细胞自体回植入兔后腿肌组织中，移植4周后应用X射线观察成骨情况。 结果：①pcDNA3-hBMP2成功转染入骨髓基质干细胞内并100%瞬间表达BMP2。②基因转染4周后，A组细胞骨钙素及Ⅰ型胶原表达高于C组及D组。③B组细胞回植肌组织4周后，X射线可显示新骨形成。 结论：pcDNA3-hBMP2能安全有效转染兔骨髓基质干细胞，通过其分泌物BMP2来作用诱导细胞加速分化为成骨细胞。     

脱钙骨支架与诱导培养的脂肪基质细胞复合修复兔胫骨缺损*

背景：脂肪基质细胞经诱导后具备成骨活性已被实验证实，因此，脂肪基质细胞修复骨缺损的研究已成为目前的热点，但脂肪基质细胞修复负重骨缺损修复的相关实验报道较少。 目的：通过兔脂肪基质细胞诱导培养为成骨细胞，并与牛脱钙骨复合培养，对兔胫骨骨缺损修复情况的观察，探讨脂肪基质细胞修复骨缺损的可行性。 设计、时间及地点：随机对照动物实验，于2008-01/09在天津市第三中心医院动物实验室完成。 材料：取新生小牛四肢长骨干干骺端的松质骨置于脱钙液中脱钙、脱脂、去细胞、去抗原和去蛋白等程序处理制备成脱钙骨支架。 方法：选取健康成年新西兰大白兔12只，随机选取1只提取腹腔内脂肪组织15 mL，体外分离培养脂肪基质细胞并行诱导培养证实为成骨细胞后，以1×109 L-1浓度种植于脱钙骨支架上，继续培养1周，制成组织工程骨。将12只新西兰大白兔手术制成双侧胫骨骨缺损模型，左下肢植入单纯脱钙骨作为对照组，右下肢植入组织工程骨作为实验组。 主要观察指标：X射线、CT检查观察骨缺损处骨痂形成情况，取材后行大体、组织学观察骨缺损处修复情况。 结果：大体观察及X射线显示实验组术后12周骨缺损区缺损消失，已骨性愈合，对照组术后12周骨缺损区缺损仍存在，未见完全愈合。组织学观察显示实验组术后12周可见新生骨小梁形成，对照组术后12周未见新生骨小梁形成。测量CT值行配对t检验显示实验组明显优于对照组(P < 0.05)。 结论：脂肪基质细胞经诱导培养具备成骨活性，与细胞支架复合具备修复骨缺损的能力。 关键词：脂肪基质细胞；诱导培养；脱钙骨；骨缺损     

SOX-9转染骨髓基质细胞与聚乳酸-羟基乙酸共聚物的生物相容性

摘要 背景：Sox基因家族是一个新发现的基因家族，在胚胎发育、性别分化、神经系统及骨骼系统发育过程中起着重要的作用。 目的：观察SOX-9基因转染骨髓基质干细胞后在聚乳酸-羟基乙酸共聚物培养生长的生物相容性，以及其复合材料修复软骨缺损动物模型的可行性。 方法：将SOX-9基因转染成功后的骨髓基质细胞在聚乳酸-羟基乙酸共聚物培养生长，制备软骨缺损动物模型，将复合物植入软骨缺损，通过大体标本观察、组织学观察及Ⅱ型胶原免疫组织化学及RT-PCR检测对软骨缺损模型的修复效果。 结果与结论：SOX-9基因转染骨髓基质干细胞后可以在聚乳酸-羟基乙酸共聚物上正常生长，并有Ⅱ型胶原的高表达，将复合物植入软骨缺损后，可以修复软骨缺损动物模型。聚乳酸-羟基乙酸共聚物与转染后的骨髓基质细胞具有良好的生物相容性，可以修复兔软骨缺损动物模型。     

藻酸钙/骨髓基质成骨细胞复合物修复兔颅骨缺损实验研究

目的：在兔颅骨缺损中区植入组织工程骨，观察其成骨和对骨缺损的修复作用。方法：取兔髂骨，获取骨髓基质干细胞，体外扩增培养，将获得的骨髓基质成骨细胞与藻酸盐复合，制备成盘状组织工程骨，植入兔颅骨缺损区，单纯藻酸盐植入作为对照组，8周后行X线和组织学检查，观察其成骨和对骨缺损的修复作用。结果：骨髓基质成骨细胞/藻酸钙复合物植入组，有明显的新骨形成，而对照组无骨形成。结论：藻酸钙/骨髓基质成骨细胞复合物可用于修复非受力区、范围较小的骨质缺损。     

以带蒂筋膜瓣包裹复合自体红骨髓构建非细胞型组织工程化骨修复兔桡骨缺损

背景：国外学者将红骨髓和生成因子复合即时植入用于促进骨折愈合已经获得满意效果。由于不需体外培养过程，只要在抽取红骨髓后与支架生成因子复合并立即植入，被称为“非细胞型组织工程化骨”。 目的：课题创新性提出以带蒂筋膜瓣包裹复合自体红骨髓方法构造非细胞型组织工程化骨修复骨缺损，并验证其优势性。 设计、时间及地点：同体对照动物实验，于2007-12/2009-02在河北北方学院及附属医院实验中心完成。 材料：四五月龄新西兰大白兔24只；取自体红骨髓与含骨形态发生蛋白的骨诱导活性材料混合成非细胞型组织工程骨。 方法：将成年新西兰大白兔双侧桡骨造骨缺损模型,左侧为对照组，仅植入骨诱导活性材料复合物, 右侧为带蒂筋膜瓣实验组，利用显微外科技术在骨缺损邻近制备一个带有无名血管蒂所属毛细血管网的筋膜瓣，使其包裹非细胞型组织工程骨并充填骨缺损。 主要观察指标：于术后4，8，12，16周各取6只兔，进行X射线检查和吸光度比测量、大体观察和组织学检查、修复区内骨形态计量分析和交界区血管图像分析。 结果：①X射线检查：16周，对照组骨缺损周边植入物初步形成骨干结构，骨皮质不连续，髓腔不通；实验组正常骨干结构形成,骨髓腔完全再通。②组织学观察：16周，对照组植入物内血管长入较少和发育较成熟的骨小梁,骨髓腔未通；实验组植入物已吸收降解，完全由新骨替代，成熟骨结构形成，骨髓腔再通。③修复区内骨形态计量分析：术后4，8，12，16周实验组的骨小梁的体积明显多于对照组(P < 0.05)。④交界区血管图像分析：实验组各时间段单位面积内血管再生面积均大于对照组(P < 0.05)。 结论：带蒂筋膜瓣包裹复合自体红骨髓构建非细胞型组织工程化骨，具有膜诱导骨再生和血管化双重作用，对修复大段骨缺损是可行的，在缩短骨缺损修复时间，提高成骨的质和量有显著疗效。     

Choukroun富血小板纤维蛋白复合自体微小颗粒骨修复兔颅骨缺损

背景：Choukroun富血小板纤维蛋白与自体微小颗粒骨具有促进骨缺损修复的能力，但单独应用均有其不足，拟将两种材料结合使用以期达到理想效果。 目的：观察Choukroun富血小板纤维蛋白复合自体微小颗粒骨修复颅骨缺损的效果。 方法：采用自体对照方法在大耳白兔颅骨中缝两侧利用磨骨术各制备标准一致的骨缺损，即刻于一侧骨缺损处回填Choukroun富血小板纤维蛋白膜与自体微小颗粒骨混合物作为实验组，另一侧只填充Choukroun富血小板纤维蛋白膜作为对照组，术后4，6，8周行软X射线摄片与组织病理切片观察。 结果与结论：实验组骨小梁面积显著大于对照组，骨愈合程度均优于对照组，骨小梁密度、形态、新生骨质的量及结构、成骨细胞数量均优于对照组(P < 0.05或P < 0.01)，说明Choukroun富血小板纤维蛋白与自体微小颗粒骨复合材料较Choukroun富血小板纤维蛋白具有更明显促进骨缺损修复的作用。     

血管内皮生长因子对珊瑚人工骨材料成骨作用的影响*☆○

背景：人工骨材料在大块骨缺损中常常无法发挥成骨作用，研究表明如果存在血供不足，骨缺损难以愈合。 目的：了解血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）质粒转染细胞对珊瑚人工骨材料成骨作用的影响。 设计、时间及地点：随机对照动物实验，于2004-08/2007-06在德国海德堡大学附属骨科医院实验室完成。 材料：应用6~9月龄雌性新西兰白兔24只制备桡骨骨缺损模型，并随机分为4组；自兔的骨髓分离培养骨髓基质干细胞，传代培养扩增；通过EndoFree Plasmid Giga 试剂盒扩增pVEGF165和pCR3.1的质粒。 方法：将pVEGF165或pCR3.1质粒转染骨髓基质干细胞，将含有VEGF基因的质粒和VEGF基因重组的骨髓基质干细胞分别载入珊瑚人工骨材料，然后植入2组模型兔桡骨干中段15 mm的骨缺损内，另外2组植入载空白质粒或空白质粒转染的骨髓基质干细胞的珊瑚人工骨材料。 主要观察指标：实验动物桡骨骨缺损内人工骨材料吸收速度，血管数目以及新形成的骨量。 结果：VEGF重组的骨髓基质干细胞分泌足量VEGF超过1周；血管计数发现VEGF质粒和骨髓基质干细胞能促进血管生成，但体外转染VEGF的细胞疗效更显著；VEGF质粒或其转染的骨髓基质干细胞对珊瑚人工骨材料的吸收具有促进作用。 结论：VEGF基因重组的细胞能够持续表达高于正常水平的VEGF，并且能够在一定程度上促进人工骨材料的吸收。     

复合骨髓间充质干细胞和富血小板血浆煅烧骨在大鼠下颌骨缺损修复中的

背景：用于修复骨缺损的方法有直接植入、复合细胞植入以及加入生长因子植入。近年来,复合细胞植入和加入生长因子植入的研究受到比较广泛的关注。 目的：观察复合骨髓间充质干细胞和富血小板血浆的煅烧骨修复颌骨缺损的作用。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2008-04在青岛大学医学院附属医院中心实验室及口腔研究室完成。 材料：取成年牛长骨骨骺端,经脱脂、脱蛋白、煅烧处理后制得煅烧骨。将第3代的骨髓间充质干细胞悬液加到煅烧骨上制备煅烧骨-骨髓间充质干细胞复合体。将富血小板血浆因子滴加到将要植入的煅烧骨-骨髓间充质干细胞复合体上,制得含富血小板血浆因子的煅烧骨-骨髓间充质干细胞复合体。 方法：用牙钻在Wistar大鼠左侧下颌骨下缘备出1.0 cm×0.8 cm大小缺损,将30只大鼠随机分为3组,每组10只。对照组：将煅烧骨直接植入大鼠下颌骨缺损中。复合骨髓间充质干细胞组：将煅烧骨-骨髓间充质干细胞复合体植入大鼠下颌骨缺损中。复合骨髓间充质干细胞+富血小板血浆组：将含富血小板血浆因子的煅烧骨-骨髓间充质干细胞复合体植入大鼠下颌骨缺损中。 主要观察指标：观察各组煅烧骨在4,8,12周的成骨情况。 结果：复合骨髓间充质干细胞+富血小板血浆组煅烧骨在4,8,12周3个时间点的成骨情况明显优于对照组煅烧骨及复合骨髓间充质干细胞组煅烧骨(P < 0.01),对照组和复合骨髓间充质干细胞组之间的成骨情况差异无显著性意义(P > 0.05)。 结论：复合骨髓间充质干细胞和富血小板血浆的煅烧骨可以促进下颌骨缺损修复,增加血管化与骨化。     

构建外源性重组pcDNA3.1-hBMP-7真核表达载体转染兔骨髓基质干细胞

背景：在细胞获取、培养、移植等体外环境体系下,骨髓基质干细胞能否有效的应用于局部基因治疗尚不清楚。 目的：课题创新性提出构建外源性hBMP-7基因真核表达载体,并期望可提高被转染的兔骨髓基质干细胞诱导成骨能力。 设计、时间及地点：细胞-基因学体外观察,于2006-07/2007-07在哈尔滨医科大学附属第二医院科研实验中心完成。 材料：人健康新鲜胎盘组织由哈尔滨医科大学附属二院妇产科提供,产妇知情同意。健康雄性新西兰大耳白兔1只,由哈尔滨医科大学动物中心提供。 方法：从人胎盘组织中克隆出hBMP-7基因,与真核表达载体pcDNA3.1连接,构建重组pcDNA3.1-hBMP-7真核表达载体。从兔骨髓中分离培养骨髓基质干细胞,分为3组：pcDNA3.1-hBMP-7转染组、空载体pcDNA3.1转染组、未转染组。转染前1 d取第2代骨髓基质干细胞5×106个,接种到60 mm3含无抗生素培养基的培养皿中进行转染。 主要观察指标：使用RT-PCR、免疫组织化学等方法检测hBMP-7在骨髓基质干细胞中的表达,检测各组细胞碱性磷酸酶、胶原、骨钙蛋白的合成情况。 结果：转染72 h后,pcDNA3.1-hBMP-7转染组于1.3 kb处出现特异性条带,细胞胞浆有棕色的颗粒出现,另2组均呈阴性。pcDNA3.1-hBMP-7转染组骨髓基质干细胞碱性磷酸酶活性于转染后第2天显著增高,第8天达峰值,各时间点pcDNA3.1-hBMP-7转染组骨髓基质干细胞碱性磷酸酶活性、羟脯氨酸合成量、骨钙蛋白含量均明显高于其他2组(P < 0.05或0.01)。 结论：实验成功构建了pcDNA3.1-hBMP-7真核表达载体。结局证明了外源性hBMP-7基因可在兔骨髓基质干细胞中充分、高效表达,并且这种外源性hBMP-7基因具备促进兔骨髓基质干细胞向成骨细胞转化的能力。     

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。     

重组共表达质粒pIRES-hVEGF121cDNA/hBMP-4转染骨髓间充质干细胞对其成骨分化的影响

背景：在许多情况下,人体组织修复是多因子共同协调作用的结果,因而共表达多基因载体的构建能够满足多因子基因治疗的需要,是近年来基因治疗的新思路。 目的：观察重组pIRES-hVEGF121cDNA/hBMP-4共表达质粒转染大鼠骨髓间充质干细胞后的表达及其对大鼠骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的影响,为骨缺损的联合基因治疗奠定基础。 方法：使用全骨髓培养法分离、培养大鼠骨髓间充质干细胞;流式细胞仪检测骨髓间充质干细胞表面标志抗原的表达;重组pIRES-hVEGF121cDNA/hBMP-4共表达质粒经酶切鉴定后,在脂质体介导下将其转入大鼠骨髓间充质干细胞,提取总RNA和总蛋白,进行RT-PCR和Western blot检测;茜素红染色检测转染后大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化能力。 结果与结论：流式细胞仪检测显示CD90表达强阳性,CD45表达阴性;重组pIRES-hVEGF121cDNA/hBMP-4共表达质粒成功转染至大鼠骨髓间充质干细胞中,并获得有效共表达;转染后第14天,茜素红染色阳性,能够诱导大鼠骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,为骨缺损的联合基因治疗奠定了基础。     

转基因组织工程骨体内移植修复颅骨缺损的实验研究

目的 采用血管内皮生长因子(VEGF)转基因组织工程骨对兔颅骨缺损模型进行修复,对转基因技术在颅骨组织工程方面的应用进行初步探讨.方法 建立兔颅骨缺损模型,以转基因MSCs与成骨诱导后的MSCs混合作为种子细胞构建的组织工程骨进行移植修复,以单纯组织工程骨为对照.通过血生化检查、组织学观察、X线检查以及组织学评分等指标来判断修复效果.结果 转基因组织工程骨较单纯组织工程骨成骨细胞生长、增殖、血管形成更活跃,其成骨能力明显增强.结论 VEGF转基因组织工程骨能加快修复区的骨形成,可望为临床大块颅骨缺损修复提供有效方法.     

可注射性纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合骨髓间充质干细胞促进骨缺损的修复

背景：可注射性纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合材料是清华大学利用仿生学原理制备的一种较理想的组织工程新型材料,经过前期体外实验证明其具有良好的生物相容性和骨传导性。 目的：观察骨髓间充质干细胞复合可注射性纳米羟基磷灰石/壳聚糖材料在促进骨缺损修复中的作用。 方法：用梯度离心和贴壁培养法收集兔骨髓间充质干细胞,分离、培养至第3代,然后与纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合。24只新西兰大白兔双侧股骨外侧髁钻孔,制备骨缺损模型。所有兔右侧股骨外侧髁缺损以骨髓间充质干细胞-纳米羟基磷灰石/壳聚糖局部植入作为实验组,其中20只兔左侧股骨外侧髁缺损以单纯纳米羟基磷灰石植入治疗作为对照组,4只兔左侧股骨外侧髁缺损旷置为空白组,于第12周末,分别行大体、影像学观察、组织形态学、观察该复合材料对兔骨缺损的修复效果。 结果与结论：术后12周实验组植入体已与骨缺损处骨性愈合,明显见新生骨生成,骨缺损能够完全修复,对照组骨缺损处部分修复,部分骨皮质不连续。空白组缺损区尚未见修复,纤维结缔组织填充。术后12周,实验组见骨形成细胞较多,材料内见新生骨小梁相互连接成片;对照组少量骨细胞形成,骨量少,部分纤维组织填充。空白组未见骨形成细胞,纤维组织较多。结果表明,骨髓间充质干细胞-纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合材料具有骨缺损修复能力,其疗效优于单纯纳米羟基磷灰石材料。 关键词：纳米羟基磷灰石/壳聚糖;骨髓间充质干细胞;骨缺损;兔;可注射 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.34.003     

血管化人工骨的体外构建和体内异位成骨*

背景：血管化在骨形成和改建中起重要作用,目前大的组织块难以获得充足的氧气和营养供应,因此组织工程中就出现了需要适当血管化的问题。 目的：建立体外血管化人工骨模型并且体内异位成骨的实验体系。 方法：分离培养鼠骨髓间充质干细胞和肾血管内皮细胞,体外构建鼠骨髓间充质干细胞和鼠肾血管内皮细胞直接接触培养血管化人工骨组,以间接接触三维培养体系和两种细胞单独培养体系作为对照。体外通过测定蛋白质含量,碱性磷酸酶活性和骨钙素,分析骨髓间充质干细胞在不同混合培养模型中的成骨能力。建立鼠骨髓间充质干细胞和肾血管内皮细胞的三维培养体系,再将两种细胞直接接触组材料和骨髓间充质干细胞单独培养组的材料分别植入鼠左右腿肌肉内,通过软X射线摄影和苏木精-伊红染色检测分析不同植入方法的血管形成和成骨能力。 结果与结论：当两种细胞混合培养时,具有很好的细胞兼容性。两种细胞单独培养碱性磷酸酶活性和骨钙素较间接接触混合培养降低,而两种细胞混合培养时,体系中碱性磷酸酶活性和骨钙素水平增加。动物实验结果显示在混合培养体系中的骨髓间充质干细胞的成骨能力高于单独培养(P < 0.05)。体内实验表明在血管化人工骨中的软X射线骨密度,血管数量和新形成的骨量均高于对照组(P < 0.05)。提示在两种细胞混合培养时骨髓间充质干细胞的成骨能力可以被细胞因子和细胞膜蛋白质调节,和传统的人工骨比较,血管化人工骨有加速骨髓间充质干细胞分化,增加了局部的血管微循环生存率,以及加速成骨和更好的抗感染能力。     

骨形态发生蛋白2复合异种脱蛋白骨支架材料修复山羊大段骨缺损

背景：单纯骨形态发生蛋白2修复骨缺损只有骨诱导性，单纯异种脱蛋白骨只有骨传导性。 目的：评估异种脱蛋白骨复合骨形态发生蛋白2修复山羊大段长骨缺损的效果。 设计、时间及地点：随机分组设计、动物对照观察实验，于2005-03/2007-02在解放军第三军医大学创伤、烧伤与复合伤国家重点实验室完成。 材料：山羊24只用于制备大段长骨缺损模型。市售猪股骨用于制备脱蛋白骨。重组骨形态发生蛋白2为美国Biosource公司产品。 方法：山羊右侧胫骨中下段截除胫骨总长度20%制备节段性骨缺损模型。24只山羊按植入材料的不同分为3组，单纯异种脱蛋白骨组、自体骨组和异种脱蛋白骨+重组骨形态发生蛋白2组，每组8只。 主要观察指标：植入后4，8，12，16，20，24周X射线评估骨缺损情况。植入后24周取新生骨组织进行双能X射线、组织学、生物力学检测修复效果。 结果：植入后12，24周自体骨组和异种脱蛋白骨+重组骨形态发生蛋白2组X射线评分均高于单纯异种脱蛋白骨组，差异有显著性意义（P < 0.05）。植入后24周自体骨组和异种脱蛋白骨+重组骨形态发生蛋白2组骨密度和骨矿含量均高于单纯异种脱蛋白骨组，差异有显著性意义（P < 0.05）。自体骨组和异种脱蛋白骨+重组骨形态发生蛋白2组之间比较差异均无显著性意义（P > 0.05）。植入后24周生物力学测试表明，自体骨组>异种脱蛋白骨+重组骨形态发生蛋白2组>单纯异种脱蛋白骨组。植入后24周，自体骨组、异种脱蛋白骨+重组骨形态发生蛋白2组，新生骨与最初两断端连成一体，新生骨骨小梁排列整齐有序。单纯异种脱蛋白骨组，新生骨与最初两断端部分相连。 结论：重组骨形态发生蛋白2复合异种脱蛋白骨修复山羊胫骨大段缺损成骨能力与自体骨相当。