组织工程化人工骨修复骨缺损的实验研究

[目的]观察兔骨髓基质细胞与生物活性玻璃联合培养构建的组织工程化人工骨修复兔桡骨缺损的效果,探讨组织工程化人工骨促进骨缺损修复的作用机制.[方法]体外分离培养兔的骨髓基质细胞,经过传代扩增后,与生物活性玻璃联合立体培养构建组织工程化人工骨后,植入兔桡骨缺损处.通过大体形态观察、影像学、组织学、扫描电镜检查及生物力学分析,分别与单纯植入生物活性玻璃、髂骨以及空白组进行对比,观察各组对骨缺损修复的效果.[结果]植入组织工程化人工骨的兔桡骨缺损完全愈合,成骨效果与自体髂骨相似明显优于其他组.[结论]骨髓基质细胞复合生物活性玻璃构建的组织工程化人工骨能很好的完成骨缺损的修复.     

骨软骨复合体修复软骨及软骨下骨缺损

目的探讨以诱导的兔骨髓基质细胞与双层PLGA支架构建组织工程骨软骨复合体,修复兔膝关节软骨及软骨下骨缺损的方法及结果。方法健康新西兰兔28只,分为三组。A组为常规培养MSCs(10只),B组为诱导培养MSCs(10只),C组为自体骨软骨块移植(8只)。密度梯度离心法获得骨髓基质干细胞(marrow-derivedstromalcells,MSCs),分别使用常规培养液和成软骨诱导条件培养液进行体外扩增传代。提取MSCs及关节软骨细胞总RNA,RT-PCR检测Ⅰ、Ⅱ型胶原表达。扫描电镜观察MSCs在PLGA双层支架上的复合与分布情况。A、B组MSCs分别与PLGA双层支架构建直径3.5mm、高3.0mm的骨软骨复合体,植入股骨髁髌骨滑车同比例骨软骨缺损区,术后第4、8、16、24周取材,进行大体观察、组织学检查和评分。结果RT-PCR见常规培养MSCs表达Ⅰ型胶原,无Ⅱ型胶原表达;诱导后MSCs表达Ⅰ、Ⅱ型胶原。扫描电镜观察MSCs在PLGA支架黏附生长良好,孔隙深处可见细胞分布。B组标本术后24周大体观察与正常软骨无明显差别,组织学检查为成熟的类透明软骨组织(4/6),优于A组(1/4)。结论MSCs具有成骨和成软骨潜能,可在基于细胞的软骨修复中作为种子细胞与双层PLGA构建组织工程骨软骨复合体,该复合体在实验动物模型中可修复关节软骨和软骨下骨缺损。     

组织工程化骨修复猕猴长段骨缺损的实验研究

目的 探讨用生物衍生骨材料和骨髓基质干细胞(MSCs)复合后构成的组织工程化骨对异体猕猴长段骨缺损的修复作用。方法 于猕猴胫骨结节抽取MSCs并使诱导分化为成骨样细胞，用5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)标记，培养后与人源生物衍生骨材料体外复合构成组织工程化骨，植入15只异体猕猴修复桡骨2．5cm长段骨缺损作为实验组；用单纯生物衍生骨材料修复对侧同样骨缺损作为对照组；另取2只猕猴双侧桡骨同样部位和大小骨缺损旷置作为空白组。术后1、2、3、6和12周时各处死3只动物取材，空白组12周取材，行大体观察、组织学和免疫组织化学检测。结果 实验组和对照组术后1、2和3周移植物周围组织反应较明显，6周后明显减轻，12周时基本消失。实验组标记成骨样细胞于术后6周仍存在，术后12周基本消失；骨缺损部位骨样组织、软骨、编织骨和板层骨出现时间均较对照组早，且骨愈合时间提前3～6周。实验组骨缺损以多点方式直接成骨，对照组则从两端以“爬行替代”方式成骨。空白组术后12周骨缺损均无愈合。结论 生物衍生骨材料和MSCs复合构建的组织工程化骨异体植入修复猕猴长段骨缺损可超越骨段移植的“爬行替代”过程，使骨缺损能较快愈合。生物衍生骨材料和同种异体MSCs复合组织工程化骨可作为构建骨组织工程的一种较好选择方式。     

可降解复合人工骨修复骨缺损的实验研究

[目的]探讨硫酸钙（CS）／骨基质明胶（BMG）复合人工骨修复节段性骨缺损的能力。[方法]分别制备CS、BMG，按一定比例复合，植入兔尺骨15mm骨缺损，并随机分为3组，CS／BMG组植入复合人工骨、CS组单纯植入硫酸钙、空白对照组缺损区旷置。标本于术后4、8、12周分批取材，经大体观察、影像学、组织学及四环素荧光示踪检测，观察修复骨缺损的效果。[结果]术后切口均一期愈合，植入区周围未见炎性细胞浸润。CS／BMG组植入4周，缺损区两端及中央均可见岛状新骨生长，8周时材料已完全降解，新骨生长活跃，并逐渐由编织骨重塑为板层骨，12周缺损区被新生骨替代，骨结构逐渐成熟，与宿主骨间形成骨性桥接，髓腔再通，完成骨性修复。CS组4周两端也见新骨生长，但较CS／BMG组成骨量少，中央部位新骨出现时间晚。8周时材料完全降解吸收，植入区可见大量骨痂生长，两端出现板层样新骨，12周缺损区得到基本修复，但骨髓腔轮廓不清。空白组术后形成骨不连。[结论]。CS／BMG复合人工骨具有良好的生物相容性和可降解性，能有效地修复兔尺骨骨缺损，是一种较为理想的骨移植替代材料。     

基因强化组织工程骨联合显微外科方法修复长段骨缺损的实验研究

目的评价骨形态发生蛋白2（BMP-2）基因强化的组织工程骨联合显微外科方法修复长段骨缺损的效果。方法分离培养兔骨髓基质干细胞，经BMP-2基因转染后复合异种骨支架体外构建基因强化的组织工程骨（GEB）。建立兔双侧桡骨缺损（2．5cm长）模型，采用5种方法修复。A：GEB加带血管蒂骨膜移植；B：GEB加血管束植入；C：GEB加游离骨膜移植；D：GEB；E：单纯支架。术后4、8、12周行X线、组织学、生物力学测定和微血管墨汁灌注等观察血管形成及成骨情况。结果A组血运建立最快，B组血管束早期即发出分支向移植骨内长入，C组4周时游离骨膜成活并发出微小血管，D组在BMP-2基因诱导下成骨速度和质量优于E组，12周时骨缺损部分修复，但中央区成骨不良，而E组12周时形成骨不连，缺损区内被纤维组织填充。在细胞成活率、生物力学性能、VEGF表达水平等方面，均表现为A〉B〉C〉D〉E，差异有统计学意义（P〈0．05）。结论BMP-2基因强化的组织工程骨联合显微外科方法修复长段骨缺损，既提供了血运，又提供了有效的成骨诱导因子，是治疗长段骨缺损较为理想的方法。其中，带血管蒂骨膜联合移植修复效果最佳；血管束植入法血供重建较快，方便临床应用。     

构建组织工程骨修复兔颅骨极限缺损的实验研究

目的观察以胶原缓释重组人骨形成蛋白2(recom b inan t hum an bone m orphogenetic prote in 2,rhBM P-2)复合骨髓间充质干细胞(m arrow m esenchym a l stem ce lls,M SC s)及珊瑚构建的组织工程骨修复兔颅骨极限缺损的能力。方法新西兰大白兔40只,制备颅骨极限缺损,按植入的修复物不同随机分为5组,每组8只。Ⅰ组:自体髂骨,为阳性对照组;Ⅱ组:珊瑚,为阴性对照组;Ⅲ组:rhBM P-2+珊瑚;Ⅳ组:胶原+rhBM P-2+珊瑚;Ⅴ组:M SC s+胶原+rhBM P-2+珊瑚。将其分别植入兔颅骨极限缺损处,术后8、16周行大体观察、X线片、HE染色及M asson三色染色法观察比较骨缺损修复的情况。结果术后Ⅴ组材料与Ⅰ组修复颅骨极限缺损的效果相近,缺损区大体标本可见骨样组织充填,硬度与周边骨质相近,并与周边骨质形成明显骨融合;X线阻射程度高,16周时达80.45%±2.52%;组织学观察为板层状结构的新骨组织,空白孔隙区较少。Ⅳ组修复效果次之,Ⅲ组材料成骨能力较弱,Ⅱ组大部为半透明的纤维薄膜,缺损区界限清晰。结论胶原是rhBM P-2适宜的缓释载体,胶原及M SC s对促进复合支架材料修复骨缺损有重要意义。以M SC s+胶原+rhBM P-2+珊瑚构建的组织工程骨可成为一种良好的骨缺损修复材料。     

预构骨肌皮瓣修复下颌骨和皮肤复合缺损的实验研究

目的 探讨BMP-2与胶原复合材料在骨骼肌中异位成骨预构骨肌皮瓣,修复自体下颌骨和皮肤复合缺损的可行性. 方法 4～6周龄新西兰白兔24只,体重2.0～2.5 kg,雌雄不拘,随机分成3组,即实验组、对照组和空白组(n=8).将BMP-2与胶原复合,植入兔背阔肌,预构异位新生骨组织,2、4、6周后行X线片、ALP、Von Kossa、CD31免疫组织化学血管标记及组织学观察.6周后,实验组动物于同侧下颌骨体部制备2 cm × 3 cm皮肤缺损,并形成直径8 mm洞穿性骨缺损;以同侧胸背动脉体表投影为皮瓣纵轴,设计含预制新骨组织的背阔肌肌皮瓣,带蒂移位修复下颌骨及皮肤复合缺损.对照组和空白组实验动物下颌骨体部均造成直径8 mm的洞穿性骨缺损,对照组将复合组织瓣中的骨性部分游离移植修复缺损;空白组缺损不予修复.术后6周,各组取材行四环素荧光染色、X线摄片、组织学观察以及新骨计量等,观察骨和皮肤复合缺损修复效果. 结果 BMP-2与胶原复合材料在兔背阔肌中4～6周成骨,胶原材料于植入后3～5周降解,成骨过程以软骨成骨为主,新骨形态为编织骨,可见明显的微血管分布.修复自体下颌骨缺损6周后,实验组皮肤及骨缺损均愈合良好,对照组缺损修复区基本骨化,空白组尚残留大块骨缺损实验组、对照组及空白组新骨计量分别为(1.594 ±0.674)、(0.801 ±0.036)和(0.079±0.010)mm2,组间两两比较,差异均有统计学意义(P＜0.05). 结论 预构的骨肌皮瓣带血管蒂移位修复兔自体下颌骨和皮肤复合缺损具有可行性和明显优势,有望成为一种血管化骨移植的供区预构形式.     

组织工程化同种异体骨移植修复骨缺损

目的解决骨缺损修复时自体骨移植存在修复材料来源有限,异体骨移植又为爬行替代,存在愈合慢、假关节率高的问题。方法以兔骨膜成骨细胞为种子细胞,经分离、体外培养、传代,再粘附于冷冻干燥表面脱钙同种异体骨,共同复合培养,制作兔胫骨缺损,分异体骨移植组(对照组)、组织工程化异体骨移植组,术后2、4、6周各处死2只兔子,大体观测骨痂大小及硬度;苏木精-伊红染色,光镜观察细胞在材料上的生长情况,了解其愈合快慢及质量。结果与对照组比较,实验组炎性明显较轻,细胞生长活跃,缺损愈合快。结论组织工程化同种异体骨移植能解决骨缺损修复时自体植骨材料来源有限,特别是在小儿及骨缺损大时修复材料的来源问题;同时,植入的异体骨又具有支架及自体成骨细胞活性,使植入的异体骨愈合加快,克服其愈合慢、假关节率高的问题。     

Ⅰ型胶原凝胶包埋脂肪干细胞复合PLGA-β-TCP支架修复兔自体桡骨缺损

目的 采用Ⅰ型胶原凝胶悬浮包埋兔脂肪干细胞并复合PLGA-β-TCP支架修复自体桡骨缺损。方法 使用Ⅰ型胶原凝胶悬浮兔脂肪干细胞并与PLGA-β-TCP复合构建脂肪干细胞-Ⅰ型胶原凝胶/PLGA-β-TCP复合体(ASCs-COL/PLGA-β-TCP)(A组),同时设立单纯细胞/PLGA-β-TCP材料复合体(ASCs/PLGA-β-TCP)(B组)、单纯Ⅰ型胶原凝胶/PLGA-β-TCP复合体(COL/PLGA-β-TCP)(C组)、单纯PLGA-β-TCP支架材料(D组)以及空白缺损(E组)作为对照,体外成骨诱导培养2周后植入桡骨1.5cm缺损部位。30只兔(60侧)采用两因素随机区组设计每只兔两侧骨缺损植入组别。分别于术后8、16、24周处死兔,取材,进行相关分析。结果 术后8周,大体观察、放射学、组织学检测示A组桡骨断端连续性基本恢复。术后16周,A组骨断端连续性完全恢复,髓腔未通。术后24周,A组髓腔再通,改建塑形趋于完成,材料基本降解。自术后16～24周,A组残存材料比例低于其他3组(P＜0.05,n=4);与A组比较,在整个观察周期内,B、C、D组均无明显成骨现象,E组保持骨缺损状态(P ＜0.05,n=4)。结论 通过应用Ⅰ型胶原凝胶悬浮包埋脂肪干细胞进而与PLGA-3-TCP多孔支架材料复合构建新型仿生骨组织工程复合体,可修复兔桡骨1.5 cm缺损。     

同种异体间充质干细胞复合纤维蛋白修复骨缺损

[目的]探讨骨髓间充质干细胞(m esenchym al stem cells,MSCs)的体外培养,以及同种异体MSCs复合纤维蛋白修复兔股骨髁松质骨缺损的效果。[方法]在日本大耳兔双侧股骨髁制作0.6 cm×1.0 cm松质骨缺损,左侧植入同种异体MSCs纤维蛋白复合物,右侧单纯植入纤维蛋白。分别于术后2、5、8周行放射学、组织学检查,以了解骨缺损修复情况。[结果]单纯植入纤维蛋白的一侧不能自行愈合。植入复合物的一侧术后2周可见少量骨组织生成,5周可见大量模糊骨痂,术后8周骨缺损基本愈合。除少量炎性细胞浸润外,各期均未见明显免疫排斥反应。[结论]同种异体MSCs复合纤维蛋白可有效修复兔股骨髁松质骨缺损,8周内机体的免疫排斥反应较弱。     

Aneurysmal bone cyst of the occipital bone

A 13 years boy presented with a painless hard and fixed swelling in occipital region for the last three months. Plain X-ray, CT scan and MRI showed an expansile multi loculated cystic lesion in occipital bone. Histopathological examination revealed it to be an aneurysmal bone cyst. Treatment of choice is surgery. However, radiotherapy may be helpful in incompletely excised lesions.     

Aneurysmal bone cyst of the frontal bone

Aneurysmal bone cyst rarely affects the skull. We report two cases of aneurysmal bone cyst of the frontal bone. One of the cases is associated with pregnancy. The association of pregnancy with aneurysmal bone cyst and enlargement of the aneurysmal bone cyst during the pregnancy have been discussed.     

Aneurysmal bone cysts of the occipital bone

Two cases of aneurysmal bone cysts are reported. Each patient presented with a palpable mass in the occipital region and signs of compression of structures in the posterior fossa. One of the cases is unique, in that the aneurysmal bone cyst was associated with an epidural hematoma in the posterior fossa. The pertinent literature is reviewed.     

Effect of bone marrow mononuclear phagocytes on the bone matrix-induced bone formation in rats

Experimental ulnar bone defects in rats were grafted with freshly isolated whole bone marrow cells; bone marrow mononuclear phagocytes (macrophages); or both types of marrow cell preparations in combination with demineralized bone matrix gelatin (BMG). In the absence of BMG, the osteogenic performance of the marrow cell preparations was superior to that of the macrophages. In the presence of BMG (composite grafts), their osteogenic potential was nearly identical and significantly improved the level of bone formation stimulated by implants of BMG alone. The results encourage speculation and further research on sequential activities of bone marrow monocyte-macrophage (osteoclast) lineages and marrow stromal (osteoprogenitor) cell in bone morphogenetic protein (BMP)-induced regeneration.