富含血小板血浆和骨髓基质干细胞复合物修复兔颅骨缺损

目的:在骨缺损中植入骨髓基质细胞和富含血小板血浆(Platelet Rich Plasma, PRP)的复合物,观察缺损的修复情况,为临床骨缺损的修复探索新的途径。方法:体外扩增兔骨髓基质干细胞(Bone marrow stem cell, MSCs),将MSCs与PRP混合形成MSCs/PRP复合物,使细胞的终浓度为5×106个/ml。将MSCs/PRP复合物用牛凝血酶固化为凝胶体,植入细胞供体兔颅骨直径15mm缺损中,以单纯植入PRP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/PRP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PRP复合MSCs可以提高骨缺损的修复效果。     

自体骨髓基质干细胞组织工程骨修复颅骨缺损的临床研究

目的探讨人骨髓基质干细胞(hBMSCs)作为种子细胞的组织工程骨修复外伤后颅骨缺损的可行性。方法自2006年6月至2007年2月,共4例外伤后颅骨缺损患者,抽取患者骨髓,分离得到hBMSCs,体外扩增和成骨诱导后,将hBMSCs与部分脱钙骨复合,体外共培养1周后,手术植入颅骨缺损区。分别于术后1周和3个月、6个月进行临床和三维CT检查随访。结果术后1周,三维CT均显示骨缺损区被所植入的组织工程骨充填;术后3～6个月,CT显示组织工程骨形成并修复骨缺损,新生骨与骨缺损断端融合。高龄患者及骨缺损面积过大患者,组织工程骨体内成活率较差。结论通过选择适宜的病例,以自体hBMSCs作为种子细胞,运用组织工程技术可以在人体内形成稳定的组织工程骨并可用于修复颅骨缺损。     

骨髓基质干细胞修复软骨缺损的实验研究

[目的]探寻体外诱导骨髓基质干细胞成软骨细胞的最佳细胞因子，寻求体内修复家兔软骨缺损的最为有效方案。[方法]rhFGF1、rhTGF-β1、rhIGF-1单独或联合应用对骨髓基质干细胞进行体外诱导培养，应用常规染色、MTT、免疫组织化学染色的方法筛选诱导骨髓基质干细胞成软骨细胞的最佳细胞因子，并将其与骨髓基质干细胞复合于纤维蛋白凝胶制成凝胶复合物，直接种植到兔膝关节实验性关节软骨缺损处，并与对照组相比较，观察软骨修复效果。[结果]常规形态学观察，rhTGF-β1和rhIGF-1联合应用诱导的细胞在形态上类似于软骨细胞，免疫组化染色提示诱导细胞具有软骨细胞表型。凝胶复合物直接种植在体内能诱导骨髓基质干细胞向软骨细胞分化，修复缺损的软骨，缺少细胞因子的对照组软骨缺损修复效果差。[结论]rhTGF-β1和rhIGF-1联合应用可作为诱导骨髓基质干细胞向软骨细胞分化的最佳组合，骨髓基质干细胞凝胶复合物能修复软骨缺损。     

富血小板血浆复合骨髓基质细胞修复兔颅骨缺损的实验研究

目的 研究利用富血小板血浆(PRP)复合骨髓基质细胞(BMSCs)修复兔颅骨缺损,评价其作为骨组织工程支架的可行性.方法 经穿刺抽吸兔骨髓,培养BMSCs,离心制备PRP.利用10只新西兰大白兔制作直径5mm、每只兔4个全层颅骨缺损.收集原代培养的BMSCs接种于PRP或全血中.用小牛凝血酶激活接种后的复合物及PRP,而后分别植入颅骨缺损区,余下的骨缺损区作为空白对照.术后8周检查缺损区骨修复并利用X线分析成骨情况.结果 在PRP/BMSCs材料植入8周后,缺损区有大量的新骨生成,而以PRP 修复的缺损区有较少的新骨形成.与此相反,在空白对照组及blood/BMSCs植入的缺损区未见新骨形成.结论 PRP/BMSCs复合物可成功修复兔颅骨缺损,表明PRP 能够作为骨组织工程的支架.     

温固化水凝胶负载骨髓基质干细胞修复兔关节软骨缺损的实验研究

目的探讨温同化水凝胶（Pluronic F—127）作为骨髓基质干细胞的载体修复软骨缺损的可行性。方法将培养的骨髓基质干细胞与400g/L浓度的温化水凝胶混合后移植到兔膝关节软骨缺损中，分别于术后4、8、12周观察大体标本及组织学修复结果。结果实验组的缺损为透明软骨修复；单纯材料组和空白对照组以纤维组织修复。参考Wakitani制定的组织学评分标准，Pluronic F-127组和空白对照组的组织学评分在各个时期无显著的差异（P〉0．05），而实验组和空白组在各个时期均存在显著的差异（P〈0．05）。结论Pluronic F-127可作为软骨组织工程良好的支架材料。     

自体骨髓基质干细胞在齿槽裂骨缺损修复中的应用

目的探讨人自体骨髓基质干细胞（human bone marrow stromal cells，hBMSCs）在治疗齿槽裂骨缺损中的可行性。方法2002至2005年，选择齿槽裂骨缺损患者7例（单侧6例，双侧1例），以患者自体骨髓基质干细胞为种子细胞，部分脱钙骨（partly demineralized bone matrix，pDBM）为支架材料构建组织工程骨，治疗齿槽裂骨缺损。从患者髂前上棘穿刺取骨髓，密度梯度离心法分离hBMSCs，经体外成骨诱导和扩增至第3代。将诱导的hBMSCs，复合部分脱钙骨体外培养1周后，手术回植骨缺损区。分别于术后1、3、6、12、24、36个月进行临床外形和三维CT检查随访。结果6例患者头部三维CT检查，结果示术后3个月能形成组织工程化骨，并修复骨组织缺损。术后1～3年的随访表明组织工程骨稳定存在，无明显骨吸收现象，临床治疗效果稳定。1例患者（双侧齿槽裂）植入物外露感染。结论以自体hBMSCs为种子细胞，部分脱钙骨为支架材料，利用组织工程技术可在人体内形成稳定的组织工程化骨组织，并临床修复齿槽裂骨缺损。     

雷洛昔芬对骨质疏松大鼠颅骨缺损修复的影响

目的探讨雷洛昔芬对骨质疏松大鼠骨缺损修复的影响。方法建立骨质疏松大鼠实验性模型,并应用该骨质疏松大鼠建立颅骨缺损模型,采用异体骨髓基质干细胞复合生物材料修复颅骨缺损,观察雷洛昔芬对骨缺损修复的影响。结果实验组见大片新生骨形成,新生骨可见大量的骨小梁,对照组见岛状骨性基质分布在大量纤维结缔样组织中,成骨面积和密度均较实验组低。结论雷洛昔芬可有效改善骨质疏松大鼠的骨缺损修复能力。     

应用珊瑚及骨髓基质干细胞复合物修复股骨缺损的实验研究

目的 探索应用组织工程技术修复股骨缺损的效果。方法 分离、定向诱导和扩增羊骨髓基质干细胞(BMSCs)，采用Von Kossa染色、检测Ⅰ型脏原表达、检测细胞培养液中碱性磷酸酶和骨钙蛋白含量等方法，研究体外培养、扩增后的BMSCs生物学特性和成骨能力。在动物模型中．分别使用单纯珊瑚和珊瑚、BMSCs复合物修复羊股骨中段25mm缺损。根据羊股骨的解剖特点．将珊瑚制成长25mm、内径10mm、外径16mm的圆桶状植入骨缺损的部位。术后摄X线片并进行组织学观察。结果 BMSCs经诱导分化后，具有成骨细胞表型和功能，珊瑚、BMSCs复合物可再生新骨组织，并完好修复股骨缺损。珊瑚、BMSCs复合物修复股骨缺损能力优于单纯珊瑚．两组比较差异有非常显著性意义。结论 组织工程化骨可再生骨组织．组织工程技术可用于修复股骨缺损。     

骨髓基质细胞与骨缺损的修复

目的综述骨髓基质细胞(marrow stromal cells，MSCs)与骨缺损修复的发展近况。方法广泛查阅近年来有关MSCs的生物学特性及其在骨缺损中的应用文献，并作综合分析。结果在适当条件下，MSCs可诱导为成骨细胞，在体内具有成骨性能。以MSCs为种子细胞的骨组织工程学方法和以其为靶细胞的基因治疗方法都可应用于骨缺损的修复。结论MSCs在骨缺损的修复中具有良好的应用前景。     

骨髓基质干细胞与生物衍生骨复合修复山羊胫骨缺损的影像学研究

目的探讨骨髓基质干细胞(MSCs)与生物衍生骨复合修复山羊胫骨的长段骨-骨膜缺损,以及修复负重骨缺损的可行性. 方法将18只12月龄健康杂种青山羊(雌雄不限),制备成双侧胫骨中段20 mm骨-骨膜缺损模型,常规钢板螺钉固定;MSCs与生物衍生骨于体外复合培养;对同一只山羊将复合物植入右侧胫骨缺损处作为实验组,以单纯材料植入左侧胫骨缺损处作为对照组,空白组不植入任何材料;在8、12、16和24周各时间点分别行标本的大体观察、X线片观察和骨密度测试,比较其修复骨缺损的能力. 结果大体观察、X线片和骨密度测试显示:实验组8周骨缺损部分修复,12、16周骨缺损完全修复,8、12和16周其骨密度较对照组高,差异有统计学意义(P＜0.05);24周实验组与对照组骨密度差异无统计学意义;空白组骨缺损未修复. 结论组织工程骨早期修复骨缺损能力较强,且较单纯材料成骨量大、迅速,能够对负重骨缺损进行有效的修复.     

犬骨髓单个核细胞构建组织工程骨的体外实验研究

目的 探索组织工程骨(Tissue Engineered Bone,TEB)的即刻构建方案,以符合临床骨缺损即刻修复的要求。方法 分离获取Beagle犬骨髓单个核细胞(Canine bone marrow mononuclear cells,cBMNCs)。将密度为30×10~6 cells/mL的cBMNCs复合部分脱钙骨(Partially demineralized bone matrix,pDBM)即刻构建TEB。对即刻构建的TEB进行体外培养和成骨检测。结果 在成骨诱导的体外培养环境下,即刻构建的TEB具有一定的细胞活性和成骨能力。结论 即刻构建的TEB可直接回植,以满足体内即刻骨缺损修复的要求。     

骨髓间充质干细胞体外构建组织工程化半月板

目的探索以骨髓间充质干细胞（BMSCs）为种子细胞,在体外构建具有完整内侧半月板形态的软骨样组织的方法。方法运用模具制备内侧半月板形的PGA/PLA支架。抽取犬骨髓,分离培养BMSCs,将其接种于支架材料上,5 d后使用软骨诱导液培养。体外培养6周后,行大体观察、组织学检测及生物力学检测。结果细胞材料复合物能够较好地维持半月板三维立体结构,形成了表面光滑、触之有弹性的瓷白色软骨样组织。 HE染色可见典型的软骨陷窝出现,说明成熟软骨组织的形成。Safranine O染色证实有蛋白聚糖基质产生。生物力学检测显示,新生组织弹性模量达正常半月板组织的12.7%。结论 BMSCs通过体外诱导,可在体外分化为较成熟的软骨组织,并构建出组织工程化半月板。     

组织工程化骨修复四肢骨缺损的初步临床研究

目的探索以人自体骨髓基质干细胞(Human bone marrow stromal cells,hBMSCs)为种子细胞构建的组织工程骨用于修复四肢骨缺损的可行性。方法选择9例四肢骨缺损病例(良性骨肿瘤5例、骨缺损4例)。经病人髂前上嵴,穿刺抽取10mL骨髓,用密度梯度离心法分离得到hBMSCs,用成骨诱导培养液定向培养、扩增,应用第3代的hBMSCs与珊瑚复合,继续在体外培养1周后,手术植入骨缺损区。分别在术后2个月、6个月、12个月和24个月进行临床观察和X线检查。1例病人在二次手术时,在原骨缺损区取出少量新生组织活检,进行组织学观察(HE染色)。结果患者术后X线检查显示,组织工程骨在原位形成新骨,能较好地修复骨缺损。活检标本HE染色显示,局部形成正常松质骨组织。结论以自体hBMSCs为种子细胞,利用组织工程技术制成的自体组织工程骨可以修复四肢骨缺损,并且能够修复较大的骨缺损,但组织工程骨的临床成骨效果与植骨床血供密切相关,目前所使用的组织工程骨植骨方法具有一定的适应证。     

胎猪BMSC体外构建软骨的实验研究

目的比较胎猪骨髓间充质干细胞（Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells,BMSCs）和成年猪BMSCs构建软骨能力的差异,寻找合适的同种异体组织工程软骨种子细胞来源。方法通过剖腹产手术获得胎龄为70 d的胎猪,胎猪骨髓液贴壁培养获得胎猪BMSCs;抽取成年猪骨髓液,经贴壁培养法获得成年猪BMSCs。两种细胞体外扩增培养后,观察第3代细胞形态,并进行成骨、成脂和成软骨诱导。分别取两种细胞以1×108 cells/mL的细胞终浓度,接种于聚乳酸包埋的聚羟基乙酸支架,体外诱导培养8周后取材。通过大体观察、糖胺聚糖（GAG）含量测定、总胶原含量测定、组织学,以及免疫组化等方法,对两种细胞构建的组织工程软骨的相关生物学特性进行比较。结果胎猪BMSCs比成年猪BMSCs具有更好的增殖和成骨、成脂和成软骨能力。胎猪BMSCs构建的软骨有良好的软骨外观,而且GAG含量和总胶原含量均高于成年猪BMSCs构建的软骨（P<0.01）。组织学和免疫组化显示,胎猪BMSCs构建的软骨组织结构致密,基质及Ⅱ型胶原显色程度均明显强于成年猪BMSCs构建的软骨。结论胎猪BMSCs是组织工程软骨较好的种子细胞来源。     

Comparison of Osteogenic Potentials of BMP4 Transduced Stem Cells from Autologous Bone Marrow and Fat Tissue in a Rabbit Model of Calvarial Defects

We compared bone marrow stem cells (BMSCs) and adipose-derived stem cells (ADSCs) of adult rabbits under identical conditions in terms of their culture characteristics, proliferation capacity, osteogenic differentiation potentials induced by adenovirus-containing bone morphogenetic protein 4 (Ad-BMP4) in vitro, and capacity to repair calvarial defects in the rabbit model by autologous transplantation ex vivo. According to the results of growth curve, cell cycle, and telomerase activity analysis, ADSCs possess a higher proliferation potential. Both of the Ad-BMP4 transduced MSCs expressed BMP4 mRNA and protein and underwent osteogenic differentiation. Up-regulated mRNA expression of all osteogenic genes was observed in differentiated BMSCs and ADSCs, but with different patterns confirmed by real-time RT-PCR. Deposition of calcified extracellular matrix was significantly greater in differentiated ADSCs compared with differentiated BMSCs. X-ray and histological examination indicated significant bone regeneration in the calvarial defects transplanted with Ad-BMP4 transduced autologous MSCs compared to the control groups. There was no significant difference in new bone formation in Ad-BMP4 transduced MSCs based on quantitative digital analysis of histological sections. The use of ADSCs often resulted in the growth of fat tissue structures in the control groups, and the fat tissue structures were not seen with BMSC cells. Our data demonstrate that BMP4 can be potently osteoinductive in vivo, resulting in bone repair. ADSCs may be an attractive alternative to BMSCs for bone tissue engineering under appropriate stimuli. But the easy adipogenic differentiation needs to be considered when choosing adipose tissue for specific clinical application.     

纳米左旋聚乳酸/聚己内酯复合骨髓基质源性软骨细胞修复犬膝关节软骨缺损

目的探讨纳米左旋聚乳酸/聚己内酯(纳米PLLA-b-PCL)复合骨髓基质源性软骨细胞修复犬膝关节软骨缺损的可行性。方法将纳米PLLA-b-PCL支架/骨髓基质源性软骨细胞复合物植入犬膝关节软骨缺损,其为实验组;另一组膝关节造成缺损后旷置,作为空白对照。术后12周,24周取材,行大体及组织学观察,组织学评分。结果术后12周、24周大体形态学和组织学观察均表明实验组得到较好修复,而对照组缺损未修复。结论骨髓基质细胞源性软骨细胞是修复关节软骨缺损较理想的种子细胞;纳米PLLA-b-PCL在新生软骨形成的同时,逐渐降解吸收,是组织工程修复关节软骨缺损的适宜支架材料,其具有良好的应用前景。     

聚磷酸钙纤维／左旋聚乳酸软骨支架复合自体骨髓间充质干细胞构建组织工程化人工关节软骨

目的：应用组织工程学技术,体外初步构建组织工程化人工关节软骨。方法：制备三维多孔软骨支架材料CPP／PLLA,体外诱导兔MSCs向软骨细胞表型分化,免疫组织化学染色检测软骨特异性Ⅱ型胶原表达,将诱导细胞与软骨支架材料CPP／PLLA复合,体外培养构建人工关节软骨,1周后终止培养,扫描电镜观察组织工程化人工软骨的微观结构;同时将构建人工软骨移植于兔大腿皮下,3周后处死动物,甲苯胺蓝染色观察。结果：扫描电镜观察可见该复合材料CPP／PLLA为高孔隙率的网状、连通、微孔结构,微孔分布均匀,孔径大小为300～400μm之间;兔MSCs经体外软骨表型定向诱导后,Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性。诱导后的MSCs可在支架材料内良好贴附生长,细胞被分泌的胶原基质包裹;从体内获取的培养物组织切片观察可见大量的软骨细胞生成,甲苯胺蓝染色阳性。结论：经软骨起源诱导后的MSCs与CPP／PLLA复合培养可以构建自体软骨移植的替代物,为应用软骨组织工程方法修复关节软骨缺损和功能重建提供一种新材料,具有较大的潜在应用价值。     

组织工程引导骨再生膜修复节段性骨缺损

目的　将组织工程技术和引导性骨再生技术相结合修复长骨节段性缺损。方法　兔 2 7只 ,动物模型均为桡骨 1 2cm节段性骨 骨膜缺损 ,分成 3组 ,A组 :利用体外构建的细胞 材料复合物膜修复 ;B组 :利用单纯的膜材料进行修复 ;C组 :断端不作任何处置作空白对照。分别观察 3、 6、 12周后进行X线观察和组织学观察。结果　A组的骨愈合优于B组 ,在 12周时已经完成骨缺损的修复 ,B组在术后 12周仍处于塑形改建之中 ;C组 12周形成典型的骨不连。结论　将组织工程的技术与引导性骨再生技术相结合 ,可以比单纯的引导性骨再生更好地修复长骨节段性缺损。     

骨髓间充质干细胞治疗椎间盘退行性病变的研究进展

对椎间盘退变机制、BMSCs生物学特性、支架材料及细胞因子认识的深入,为BMSCs修复退变的椎间盘组织奠定了基础。研究表明,BMSCs治疗椎间盘退行性病变具有可行性,临床应用前景广阔。本文就BMSCs治疗椎间盘退行性病变的研究进展进行综述。     

Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells Form Ectopic Woven Bone In Vivo Through Endochondral Bone Formation

Abstract:  Autologous vascularized bone grafts, allografts, and biocompatible artificial bone substitutes each have their shortcomings. Bones regenerated using recombinant human bone morphogenetic proteins, demineralized bone powder, or combinations of these are generally small and do not meet the need. The current trend is to use tissue engineering approaches with bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) to generate bones of a desired size and shape. A suspension of osteogenically induced MSCs (CD11a−, CD29+, CD44+) was added to 2% alginate, gelled by mixing this combination with calcium sulfate (CaSO₄ 0.2 g/mL), and injected into the subcutaneous pocket in the dorsal aspect of nude mice. Cells of various concentrations (0, 10, 50, and 70 million/mL) were used. These implanted constructs were harvested at predetermined times up to 30 weeks for histology. The doubling time of bovine MSCs is 3.75 ± 1.96 days and the proliferation is rapid. Histological evaluation revealed signs of endochondrosis with woven bone deposition. The equilibrium modulus increased with time in vivo, though less than that of normal tissue. Implants seeded with 70 million cells/mL for 6 months resulted in the best formation of equilibrium modulus. This approach has several advantages: (i) obtaining MSCs is associated with low donor morbidity; (ii) MSCs proliferate rapidly in vitro, and a large number of viable cells can be obtained; and (iii) the MSC/alginate constructs can develop into bone-like nodules with high cell viability. Such a system may be useful in large-scale production of bony implants or in the repair of bony defects. The fact that endochondral bone formation led to woven bone suggests its potential feasibility in regional cell therapy.