自体骨髓基质干细胞复合珊瑚修复犬下颌骨节段缺损的初步研究

目的应用自体骨髓基质干细胞(bonemarrowstromalcells,BMSCs)复合珊瑚构建组织工程化骨,修复犬下颌骨节段性缺损。方法体外扩增培养、成骨诱导犬BMSCs。将第二代细胞复合珊瑚后修复犬自体右侧3cm的下颌骨节段缺损(n=6);以单纯珊瑚植入缺损处为对照(n=6),术后12、32周分别通过影像学,大体形态观察,组织学和生物力学的方法检测骨缺损的修复效果。结果成骨诱导的BMSCs在珊瑚支架上生长良好。X线片显示12周时实验组骨痂较多,对照组材料明显吸收;32周时CT、X线片和大体观察显示术后实验组骨愈合良好,对照组为骨不连;骨密度检测示实验组显著高于对照组(P<0.05);组织学示实验组有较多成熟骨呈骨性愈合,对照组为纤维性愈合;生物力学测试实验组与正常下颌骨力学强度差异无统计学意义(P>0.05)。结论自体成骨诱导BMSCs复合珊瑚形成的组织工程化骨可修复犬下颌骨节段缺损。     

种植体联合骨组织工程技术修复犬下颌骨节段缺损的实验研究

目的 观察应用种植体联合骨组织工程技术,修复犬下颌骨节段缺损的效果。方法 体外扩增培养、成骨诱导犬BMSCs。将第2代细胞复合珊瑚后修复犬自体右侧下颌骨3 cm的节段缺损,术后32周植入种植体(实验组n=3);同时,以邻近正常骨植入种植体作为对照(n=3)。植入4周、12周、26周后,分别通过影像学、大体形态观察、组织学和生物力学等方法,检测骨缺损的修复效果。结果 植入后26周,X线片和CT均显示种植体与实验组及对照组骨质为良好骨性愈合,实验组种植体周围新生骨密度较高。Micro-CT显示,实验组骨密度和对照组间无显著性差别(P>0.05)。大体观察见种植体与组织工程骨和正常骨均形成紧密连接。组织学显示,实验组与对照组均有较多成熟骨结构。生物力学测试结果表明,实验组与正常下颌骨力学强度无显著性差异(P>0.05)。结论 自体成骨诱导BMSCs复合珊瑚形成的组织工程化骨,可较好地修复犬下颌骨节段缺损,植入种植体后可进一步促进骨成熟。     

以自体诱导和无诱导的骨髓基质干细胞复合珊瑚修复犬下颌骨节段缺损的比较研究

目的分别采用诱导和无诱导的自体骨髓基质干细胞（Bone marrow stromal cells，BMSCs）复合珊瑚构建组织工程化骨，修复犬下颌骨节段性缺损，比较修复效果。方法体外扩增、成骨诱导或无诱导培养犬BMSCs，分别将第2代细胞复合珊瑚后修复犬自体右侧3cm的下颌骨节段缺损（诱导组n=6，无诱导组n=6）。术后32周，分别通过Micro-CT、大体形态观察和组织学方法检测骨缺损的修复效果。结果32周时，Micro-CT检测示诱导组骨容积率和密度均显著高于对照组（P〈0.05）；大体观察示诱导组骨愈合良好，无诱导组中的3条犬为骨不连；组织学检测诱导组有较多成熟骨形成，缺损部分均呈骨性愈合。无诱导组中的3只犬有新骨形成，但形态不完整，另3只犬的缺损部分呈纤维性愈合。结论成骨诱导的自体BMSCs复合珊瑚形成的组织工程化骨修复犬下颌骨节段缺损效果优于无诱导组。     

组织工程方法修复羊腭裂骨缺损的实验研究

目的 观察应用自体骨髓基质干细胞(BMSCs)复合珊瑚修复山羊全长腭裂骨缺损的效果.方法 体外成骨诱导山羊BMSCs复合珊瑚修复山羊全长腭裂骨缺损,以单纯珊瑚植入缺损作为对照组.于术后2、12、24、32周行头颅CT扫描并三维重建,术后24、32周行大体取材、苦味酸-品红染色和Micro-CT骨密度分析.结果 成骨诱导BMSCs在珊瑚支架生长良好.三维CT显示早期实验组骨痂较多,对照组可见珊瑚明显降解,术后24、32周腭裂骨缺损被修复,修复比例分别达(88.52±10.95)％、(90.52 ±8.12)％,组织学显示实验组有大量成熟骨,骨基质和胶原形成良好,对照组缺损不能愈合(P＜0.05),Micro-CT显示新生骨密度(759.48± 96.45 )mg HA/cm3、( 823.93±112.07) mg HA/cm3,接近正常骨(P＞0.05).结论 山羊BMSCs成骨诱导后与珊瑚复合能修复完全性腭裂骨缺损,组织工程技术可用于修复腭裂骨缺损.     

组织工程骨修复山羊胫骨节段性缺损的实验研究

目的应用自体骨髓基质干细胞（BMSCs）复合β-磷酸三钙（β-TCP）构建组织工程化骨，修复山羊胫骨节段性缺损。方法体外扩增培养、成骨诱导山羊BMSCs。实验组将第2代细胞复合β-TCP后修复山羊自体右侧胫骨26mm的节段性缺损（n=8），对照组以单纯β-TCP材料植入骨缺损处（n=8），旷置组（n=2）。术后16、32周分别通过大体形态观察、影像学、组织学和生物力学的方法检测骨缺损的修复效果。结果旷置组术后32周骨缺损未修复，表明动物模型确实可靠。大体观察、X线片和MicroCT显示16周时实验组已有新骨形成，β-TCP材料降解吸收；对照组则只形成少量骨痂，材料无明显降解。组织学检测示实验组有大量幼稚编织骨生成，对照组为纤维结缔组织，并有大量材料残余。实验组骨密度和力学强度低于正常胫骨组（P〈0．05），但明显高于对照组（P〈0．01）。术后32周时大体观察X线片和MicroCT显示术后实验组骨愈合良好，对照组为骨不连；骨密度检测示实验组明显高于对照组（P〈0．05），且与正常胫骨组差异无统计学意义（P〉0．05）。组织学检测示实验组呈骨性愈合，有较多成熟骨组织，对照组为纤维连接。生物力学测试实验组与正常胫骨力学强度差异无统计学意义（P〉0．05）。结论成骨诱导的自体BMSCs复合β-TCP形成的组织工程骨可良好修复山羊胫骨节段性缺损。     

人脐血间充质干细胞修复颅骨缺损的实验研究

目的 应用人脐血间充质干细胞(umbilical cord blood derived mesenchymal stem cells,UCB-MSCs)复合脱钙骨材料构建组织工程化骨,修复裸大鼠颅骨标准缺损.方法 体外扩增培养、成骨诱导人UCB-MSCs,采用Alizarin Red染色和钙离子半定量的方法测定细胞成骨分化能力.将第2代细胞接种在脱钙骨支架材料上继续诱导培养,扫描电镜检测细胞在材料上的生长状况.制备裸大鼠双侧颅骨全层标准缺损(直径5 mm),一侧以细胞材料复合物修复作为实验侧(n=8);另一侧以单纯脱钙骨材料修复作为对照侧(n=8).术后6、12周取材,分别通过大体形态观察、显微CT(Micro-CT)、组织学方法检测颅骨缺损的修复效果.结果 UCB-MSCs体外能够诱导分化为成骨细胞,且在脱钙骨支架材料上生长良好.Micro-CT检测显示术后6周实验侧有部分新生骨组织形成,12周时骨缺损修复率达(78.19±6.45)%,脱钙骨材料降解完全;对照侧6周时无明显新骨生成,12周时材料完全降解,骨缺损未修复.组织学检测显示12周时实验侧有较多成熟骨生成,为骨性愈合;对照侧骨缺损为纤维愈合.结论 成骨诱导的人UCB.MSCs复合脱钙骨材料构建的组织工程化骨可修复裸大鼠颅骨全层标准缺损,有望成为新的组织工程骨种子细胞来源.     

涂层双相陶瓷复合BMSC修复骨缺损的实验观察

目的比较双相陶瓷（Biphasie calcium phosphate，BCP）经低结晶羟基磷灰石（Low crystalline hydroxyapatite，LcHA）涂覆改性后构建的组织工程化骨（LcBCP）与单纯BCP复合骨髓基质干细胞（Bone marrow stromal cells，BMSCs）修复兔桡骨节段性缺损的成骨差异。方法BMSCs复合LcBCP（实验组）修复12只兔左侧桡骨15mm缺损；BMSCs复合BCP（对照组）植入右侧桡骨同样大小缺损，植入后第4、8和12周取材，通过大体形态、组织学、影像学和生物力学检测骨缺损修复效果。结果BMSCs—LcBCP复合物在体内骨缺损处生长良好。X线检测显示实验组连接处骨痂形成，对照组连接处在各个时间点愈合稍差。12周时，实验组骨修复良好，髓腔再通，组织学显示板层骨形成，连接处骨性愈合；对照组连接处尚有较多编织骨形成。实验组和对照组生物力学检测有统计学差异。结论BMSCs—LcBCP复合物可修复兔桡骨节段性缺损，低品态羟基磷灰石涂层有助于增强双相陶瓷的成骨能力。     

大段仿生活性人工骨修复犬长骨缺损的实验研究

[目的]观察大段活性人工骨对大动物骨缺损的修复效果,了解材料的降解性。[方法]以快速成形技术制备犬用PLLA.cTCP大段人工骨载体材料,按3 mg/块材料的标准复合rhBMP-2制备犬用大段活性人工骨。以犬桡骨2.0 cm骨缺损为实验模型,将大段活性人工骨(实验组)和单纯载体材料(对照组)植入骨缺损,通过影像学、组织学、生物力学检查评价骨缺损的修复效果,通过图像分析仪分析材料的降解情况。[结果]影像学检查表明,实验组术后12周骨痂与断端完全连接,术后24周骨痂塑形良好。对照组术后24周无骨痂生长,缺损未修复。组织学检查证明,实验组术后12周骨痂外层形成板层骨,中央形成小梁骨及骨髓组织,材料部分吸收;术后24周,骨痂板层骨致密,小梁骨减少,骨髓组织增多,材料进一步降解。对照组术后12周纤维组织将材料包裹并长入其中,材料部分降解;术后24周材料被纤维组织分割包裹,材料进一步降解。术后12周实验组和对照组的降解率分别为43.2%和35.7%,术后24周58.4%和45.4%。生物力学检测证明,术后24周实验组桡骨的抗弯强度超过正常骨的强度。[结论]PLLA.cTCP大段活性人工骨对大动物骨缺损有良好的修复效果,材料的降解性还需要改善。     

磷酸钙骨水泥复合微小颗粒骨修复兔桡骨缺损

[目的]证实磷酸钙骨水泥复合少量自体颗粒骨修复骨缺损的效果,为临床使用提供依据。[方法]手术造成日本大耳白兔双侧桡骨中段15 mm缺损,一侧植入磷酸钙骨水泥与自体颗粒骨以3∶1复合的材料,做为实验组;另一侧植入单纯的磷酸钙骨水泥,做为对照组。在不同的时间点行X线、骨密度、最大扭矩检测,分析实验组及对照组的成骨性能和材料降解程度。[结果]X线检查发现:实验组材料明显促进成骨,8周时材料周围有明显的骨痂,16周时缺损完全修复、材料完全降解,优于对照组;8、16周时,实验组单位面积的骨矿盐含量均高于对照组,统计学检测,P0.01;16周时实验组和对照组的最大扭矩分别为:(0.843±0.016)mN、(0.540±0.029)mN,统计学检验P0.01。[结论]磷酸钙骨水泥与自体颗粒骨以3∶1复合后明显促进了缺损修复和材料降解。     

BMP2基因修饰犬脂肪源性基质细胞修复自体大段骨缺损

目的 评价BMP2基因修饰的犬脂肪源性基质细胞(ADSCs)与β-磷酸三钙(β-TCP)复合修复自体大段骨缺损的疗效.方法 从比格犬背部脂肪组织中提取基质细胞,转染腺病毒介导的人BMP2基因(Adv-hBMP2),通过ELISA和裸鼠体内异位成骨实验鉴定BMP2的表达及异位成骨活性;取比格犬11只,制作双侧尺骨2.5 cm骨缺损模型,缺损处旷置(4侧)或随机填充:单纯TCP(6侧),AD-SCs+TCP(6侧),Adv-hBMP2-ADSCs+TCP(6侧).所有动物16周后处死.结果 ELISA显示犬ADSCs被腺病毒转染后可高表达具有成骨活性的BMP2;裸鼠体内异位成骨实验证实所分泌的BMP2具有骨诱导活性.骨缺损修复的X线片显示,单纯TCP和ADSCs+TCP组至16周时,骨缺损均未愈合;BMP2基因修饰ADSCs+TCP组6例中2例愈合,4例部分愈合.显微摄片和组织学观察示:单纯TCP和AD-SCs+TCP组仅在骨缺损断端形成编织骨,缺损中央被纤维组织填充,而Adv-hBMP2-ADSCs+TCP组骨.缺损处皮质连续,新生骨组织主要为编织骨,部分改建形成板层骨.组织形态学分析示BMP2基因修饰ADSCs明显促进了新骨形成.结论 BMP2基因修饰ADSCs可以修复犬尺骨大段骨缺损.     

组织工程骨软骨复合体修复犬膝关节负重区骨软骨缺损的实验研究

目的 观察以骨软骨支架复合骨髓基质干细胞(bone-fflarrow mesenchymal stem cells,BMSCs)修复犬膝关节负重区骨软骨缺损的疗效.方法 利用软骨细胞外基质作为软骨支架部分,以脱细胞骨作为骨支架部分,采用相分离技术制备骨软骨双相支架,将成软骨诱导的BMSCs种植到双相支架上构建组织工程骨软骨复合体,并以此复合体修复犬膝关节股骨髁负重区骨软骨缺损,分为细胞-双相支架组(实验组)和单纯支架组(对照组).分别在术后3和6个月时取材,根据大体、组织学、Micro-CT等检测结果进行半定量或定量评估.结果 大体及组织学评价表明:同一时间点实验组的修复效果优于对照组,且实验组在术后6个月时的修复效果优于其术后3个月时,两项差异均有统计学意义;而对照组小同时间点修复效果的差异无统计学意义.Micro-CT检测结果表明实验组与对照组软骨下骨均得到重建,两者的差异尤统计学意义.结论 骨软骨双相支架复合成软骨诱导的BMSCs能成功修复犬膝关节负重区的骨软骨缺损,其修复效果明显优于单纯支架植入组.     

组织工程骨修复颅颌面骨缺损预塑形技术的研究

目的：采用快速成型技术对组织工程支架材料进行预塑形,探讨其在治疗颅颌面骨缺损中的应用前景.方法：选择1 0只成年杂交犬,均拟行组织工程骨修复颅颌面骨缺损实验研究（下颌骨节段缺损,颅骨全层缺损）,螺旋CT连续薄层容积扫描,数据传至工作站后行三维重建,按实验设计方案进行模拟手术,并转换成＊.stl文件格式,快速成型机制造骨缺损三维实体模型,据此制作阴模,填充磷酸三钙高温烧结后制成多孔支架,复合骨髓基质细胞后回植,螺旋CT检测组织工程骨和骨缺损完全匹配情况.结果：10例均按预设计制备骨缺损三维实体模型,据此制备个性化组织工程支架材料,手术回植和骨缺损完全匹配.结论：采用快速成型技术可对组织工程骨支架材料进行预塑形,对未来组织工程技术治疗复杂性颅颌面骨缺损具有重要的临床实用价值.     

同种异体脂肪干细胞复合脱钙骨修复大鼠尺骨缺损

目的探讨同种异体脂肪干细胞修复管状骨缺损的可行性。方法获取SD大鼠的腹股沟处脂肪,分离培养脂肪干细胞（Adipose-Derived Stem Cells,ADSCs）;鼠第3代ADSCs与脱钙骨复合,24 h后进行成骨诱导培养。检测细胞在材料表面的生长及成骨分化能力。建立鼠两侧尺骨缺损模型,分别植入鼠ADSCs-脱钙骨复合物（实验侧）和单纯脱钙骨材料（对照侧）;8周、24周后取样,行DR和组织学检测,观察成骨情况。结果 ADSCs能在脱钙骨上很好地黏附和生长,并维持成骨分化能力。细胞-材料复合物植入24周后,DR显示实验侧有新生骨基质长成,对照侧未见骨组织生成。组织学检测显示,实验侧缺损区被典型的骨组织取代,可见新生骨小梁附着于脱钙骨表面;对照侧只有少量的骨组织和纤维组织充填。结论 ADSCs-脱钙骨材料复合物植入,能成功修复临界大小的管状骨缺损。     

慢病毒介导BMP-2过表达质粒转染骨髓间充质干细胞联合丝素蛋白支架向成骨细胞转化的实验研究

目的：探究慢病毒介导BMP-2过表达质粒转染骨髓间充质干细胞联合丝素蛋白支架向成骨细胞转化的作用效果。方法：构建慢病毒BMP-2过表达载体,培养骨髓间充质干细胞,构建细胞核支架的联合培养体系,体外实验利用茜素红染色和碱性磷酸酶染色检测骨髓间充质干细胞的成骨转化。选择10只新西兰大白兔,体重3.2～4.5 kg,平均3.9 kg;年龄（2.89±0.45）岁;使用口腔钻在兔子胫骨钻孔（长度5 mm、宽度2 mm、深度3 mm的锥形胫骨缺损）构建兔子胫骨骨缺损模型,HE染色观察动物模型内骨缺损的修复。实验组造模后植入丝素蛋白支架+转染BMP-2过表达载体骨髓间充质干细胞复合物,阴性对照组造模后植入丝素蛋白支架+未转染骨髓间充质干细胞复合物。结果：实验组（丝素蛋白支架+转染BMP-2过表达载体骨髓间充质干细胞复合物）中支架表面黏附的细胞与对照组（丝素蛋白支架+未转染骨髓间充质干细胞）相比,细胞数明显增多。实验组细胞外基质分泌与对照组相比,支架间细胞外基质含量明显增多。对照组支架表面元素EDX分析显示钙离子含量为0.22%,实验组支架表面元素EDX分析显示钙离子含量为0.86%,可见实验组诱导钙离子形成的能力要比对照组强。钙结节茜素红染色结果显示,对照组肉眼观无明显变化,镜下观察可见少量钙结节点。实验组肉眼观可见明显红色区域染色,镜下观察可见大量钙结节点。碱性磷酸酶染色结果显示,对照组肉眼观无明显变化,镜下观察未见明显变化。实验组肉眼观可见紫色区域染色,镜下观察可见ALP染色呈强阳性。丝素蛋白支架与骨髓间充质干细胞联合培养体系可以对软骨缺损有较好的修复作用,转染BMP-2骨髓间充质干细胞后修复作用明显优于未转染组。HE染色结果显示,对照组炎性细胞减少,支架略有消失。实验组炎性细胞明显减少,支架消失,血管生成。结论：慢病毒介导BMP-2过表达质粒可以促进BMSC向骨细胞的分化作用,并且分泌更多的含Ca²⁺成分的细胞外基质,从而发挥其促进骨缺损修复的作用。     

脱细胞骨软骨支架复合自体骨髓间充质干细胞修复羊骨软骨缺损的研究

目的探讨脱细胞骨软骨支架接种自体骨髓间充质干细胞(BMSCs)修复羊骨软骨缺损效果,探索骨软骨缺损新的修复方式。方法制备直径为8mm骨软骨脱细胞支架,培养羊BMSCs,接种于骨软骨支架,制备羊负重区骨软骨缺损模型,分空白、空白支架及细胞支架复合物3组,每组4只羊,3个月后处死动物取标本行大体及组织学检测。结果修复羊负重区骨软骨缺损模型实验结果显示细胞支架复合修复组骨软骨有较好修复,空白支架组软骨下骨基本修复、软骨侧无明显修复,空白对照组未见明显修复,缺损边缘软骨退变。结论含骨软骨连接结构的脱细胞骨软骨支架接种种子细胞能较好的修复羊负重区骨软骨缺损。     

体内构建骨软骨复合体修复骨软骨缺损的实验研究

[目的]探讨软骨组织工程方法修复骨软骨缺损理想的种子细胞和支架材料。[方法]体外诱导骨髓基质干细胞向软骨细胞定向分化，分别与PLGA支架复合培养，并模仿马赛克骨软骨移植术在犬关节骨软骨缺损深层置入MSC-支架复合体，浅层置入诱导培养后的MSC-支架复合体，紧密压配，体内构建骨软骨复合体，观察其修复的情况。[结果]16周实验组缺损区完全由透明软骨修复，与周围正常软骨完全融合，组织观察显示以软骨细胞修复为主，软骨下骨形成，潮线基本恢复；阴性对照组缺损区主要由纤维组织修复，部分由透明软骨修复，组织观察显示以纤维细胞修复为主，混有部分软骨细胞；空白对照组完全由纤维组织修复。[结论]MSCs经向软骨细胞定向分化后复合PLGA支架材料，通过紧密压配方式与MSCs-PLGA支架在体内构建骨软骨复合体，可以有效修复骨软骨缺损。     

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。     

骨形态发生蛋白-2壳聚糖微球复合组织工程支架修复兔股骨髁部骨缺损的实验研究

目的 探讨重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)壳聚糖缓释微球复合聚乳酸-聚羟乙酸/磷酸三钙(PLGA/TCP)支架修复骨缺损的可行性和有效性.方法 取健康成年新西兰大白兔45只,在40只实验动物股骨髁部制备0.6 cm×1.0 cm骨缺损.实验分4组:A组:缺损组,B组:用PLGA/TCP空白支架修复骨缺损,C组:用等量rhBMP-2复合PLGA/TCP支架修复骨缺损,D组:用rhBMP-2壳聚糖微球复合PLGA/TCP支架修复骨缺损,每组10只动物.另5只动物为正常对照组(E组).应用X线、Micro-CT和组织病理学等方法检测术后4、12 周各实验组骨缺损修复效果.结果 术后4周X线片示:A组无新骨形成.B组有少量新生骨影像形成,C、D组骨缺损部位均有新骨影像形成.术后12周,Micro-CT结果显示:D组骨密度、骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数目等指标均优于B组和C组,差异均有统计学意义(P<0.05),A组末检测到上述指标.术后4剧,D组可见大量骨组织形成,有部分成熟的骨小梁,PLGA/TCP支架大部分被降解.吸收.术后12周,D组支架和微球完全降解.骨缺损被成熟骨取代;B、C、D组骨长入率分别为5.78%±1.21%、37.26%±6.45%、74.25%±8.91%,3组之间比较差异均有统计学意义(P<0.05).结论 复合rhBMP-2壳聚糖微球的PLGA/TCP支架具有良好的骨缺损修复效果,临床应用前景较好.