EPCs促血管化组织工程骨修复大段骨缺损的早期组织学评价

目的 评价血管内皮祖细胞(EPCs)促血管化组织工程骨修复大段骨缺损的早期组织学结果.方法 将来源于自体骨髓的EPCs与经成骨诱导的骨髓间充质干细胞(BMSCs)及脱钙骨基质(DBM)共同构建的促血管化组织工程骨修复兔桡骨大段骨缺损,通过光镜、扫描电镜、透射电镜等方法观察术后2、4周时骨缺损区的组织学改变.结果 实验组(EPCs+BMSCs+DBM)软骨细胞和成骨细胞数量更多,功能更活跃,骨小梁更成熟,并可见较多梭形的血管内皮细胞,新生血管更丰富.结论 EPCs促血管化组织工程骨能在骨愈合早期促进新生血管形成,并进一步促进成骨,加速骨愈合.     

血管内皮祖细胞对组织工程骨成骨能力影响的实验研究

目的观察血管内皮祖细胞（EPCs）时组织工程骨修复兔桡骨大段骨缺顿时成骨能力的影响。方法自体骨髓通过不同方法的体外培养，获得EPCs厦经成骨诱导的MSCs，与DBM构建组织工程骨修复兔桡骨大段骨缺损。观察术后不同时期的影像学及骨密度改变。结果术后2周，EPCs组与对照组的X线观察厦骨密度差异无统计学意义。术后4、8、12周，EPCs组的骨密度明显高于对照组，X线示EPCs组骨痂明显多于对照组，8周可见EPCs组髓腔部分再通，对照组髓腔尚封闭。12周EPCs组新生骨密度均匀，髓腔已完全再通，对照组新生骨仍可见部分低密度区，髓腔大部分再通。术后16周，两组骨密度差异无统计学意义，X线示EPCs组新生骨已基本完成塑形，对照组髓腔完全再通，新生骨处于重建塑形期。结论EPCs可以促进组织工程骨修复大段骨缺损时的成骨能力，加速骨愈合。     

间充质干细胞与其诱导血管内皮细胞联合种植构筑血管化组织工程骨修复兔大段骨缺损

目的 研究间充质干细胞(MSC)与其诱导的血管内皮细胞(EC)联合种植于多孔β-磷酸三钙(β-TCP)构筑血管化组织工程骨修复大段骨缺损的作用.方法 制备兔双侧尺骨1.5 cm骨缺损共64侧,分4组修复(n=16),A空白未治疗组,B单纯材料组(植入β-TCP),C组织工程骨组(植入MSC+β-TCP),D血管化组织工程骨组(植入MSC+EC+β-TCP),各组交叉配对.术后4、8、12、16周行x线片、放射性核素骨显像、大体解剖、组织切片、生物力学等检查,观察各组骨缺损修复效能及移植物血管化情况.结果 D血管化组织工程骨组完美修复骨缺损,且修复效能及血管化情况优于C组织工程骨组,C组织工程骨组优于B单纯材料组,A空白组未能修复骨缺损.各组结果差异有统计学意义(均P＜0.05).结论 MSC与其诱导EC联合种植构筑的血管化组织工程骨能促进成骨过程和新生骨的血管化,显著提高组织工程骨修复大段骨缺损的能力.     

山羊胫骨大段骨缺损的组织工程骨修复及放射性核素显像监测

目的探讨组织工程骨对山羊大段骨缺损的修复能力及放射性核素骨显像技术在此过程中的监测效果。方法将27只中国青山羊,分为组织工程骨组、人工骨组和对照组(每组9只)并分别造成左侧胫骨2cm骨缺损。对组织工程骨组缺损区植入珊瑚羟基磷灰石(CHAP)和骨髓基质干细胞(BMSc)复合体,人工骨组植入CHAP,对照组则不植入任何填充物。采用放射性核素骨显像于术后2、4、8周监测各组骨修复情况。结果通过放射性核素骨显像测定的感兴趣区(ROI)计数和T/NT比值显示:对照组在各时间点均未见再血管化的表现及明显的成骨活动;人工骨组随着时间的延长其血管再生的数量和成骨的质量呈现出上升的趋势;组织工程骨组上升趋势更为显著。结论组织工程骨较人工骨具有更佳的修复大动物大段骨缺损的能力,放射性核素骨显像在修复过程中有比较准确的预测效果。     

山羊胫骨大段骨缺损的组织工程骨修复及放射性核素显像监测

目的：探讨组织工程骨对山羊大段骨缺损的修复能力及放射性核素骨显像技术在此过程中的监测效果。方法：将27只中国青山羊，分为组织工程骨组，人工骨组和对照组（每组9只）并分别造成左侧胫骨2cm缺损，对组织工程骨组缺损区植入珊瑚羟基磷灰石（CHAP）和骨髓基质干细胞（BMSc)复合体，人工骨组植入CHAP，对照组则不植入任何填充物，采用放射性核素骨显像于术后2，4，8周监测各组骨修复情况。结果：通过放射性核素骨显像测定的感兴趣区（ROI）计数和T／NT比值显示：对照组在各时间点均未见再管化的表现及明显的成骨活动；人工骨组随着时间的延长其血管再生的数量和成骨的质量呈现出上升的趋势。组织工程骨组上升趋势更为显著。结论：组织工程骨较人工骨具有更佳的修复大动脉大段骨缺损的能力，放射性核素骨显像在修复过程中有比较准确的预测效果。     

BMP和VEC复合磷酸钙陶瓷人工骨修复大段骨缺损的研究

目的 探讨骨形态发生蛋白(BMP)结合血管内皮细胞(VEC)修复兔桡骨大段骨缺损的效果.方法 将BMP/VEC/β-TCP和BMP/β-TCP两种复合材料分别植入到兔桡骨15mm大段骨缺损模型中,以单纯植入β-TCP材料作对照.在术后2,4,8,16周,通过大体解剖、X线片、病理组织切片、扫描电镜及荧光标记等方法观察各组材料血管化、骨愈合及降解性.结果 在术后2,4,8,16周,病理组织切片及X线片显示BMP/VEC/β-TCP组骨缺损修复及血管化程度优于BME/β-TCP组和单纯材料组.结论 BMP和VEC联用有明显促进材料血管化及骨缺损修复的作用,效果明显优于单纯应用BMP和单纯植入磷酸钙生物陶瓷人工骨支架.     

新型纳米活性组织工程支架复合BMSCs修复兔大段桡骨缺损血管化观察

目的探讨新型纳米活性组织工程支架复合骨髓间充质干细胞(BMSCs)修复兔大段桡骨缺损的血管化进程及骨缺损修复能力。方法将44只成年新西兰大耳白兔制备成双侧桡骨中段15mm的骨-骨膜缺损模型,随机选取4只白兔不植入任何材料作为空白组;剩余的40只白兔在其右侧桡骨缺损处植入复合BMSCs的新型纳米活性组织工程支架作为实验组,在其左侧植入新型纳米活性组织工程支架作为对照组。术后2、4、6、8周分批处死动物,行组织学观察,并检测各组血管化程度。结果组别和时间对血管化程度影响存在交互作用(F=78.137,P<0.01)。对照组和实验组组内任意两个时间点血管化程度比较,差异均有统计学意义(F=79.225、7 803.609,P<0.01)。组间两两比较显示,第2、4周,实验组的血管化程度高于对照组,第6周实验组的血管化程度低于对照组,差异有统计学意义(t=10.244~25.036,P<0.01);第8周两组血管化程度比较差异无显著性(P>0.05)。结论新型纳米活性组织工程支架能够较快发生血管化,复合BMSCs的新型纳米活性组织工程支架成骨能力较单纯支架材料强。     

大动物体内促组织工程骨成骨及血管化手段的研究

目的：探讨组织工程骨能否修复大动物大段负重骨骨缺损,筋膜瓣能否及如何促进组织工程骨体内成骨及血管化的过程。方法：中国青山羊9只作为空白组,制备单侧胫骨2cm的骨膜与肌缺损,缺损内不植入任何填充物,术后行放射性核素骨显像（ECT）、X线检查、组织学方法评价骨缺损自行修复情况。27只中国青山羊根据骨缺损植入物的不同分为3组：单纯材料组（单纯珊瑚羟基磷灰石coral hydroxyapatite,CHAP）、组织工程骨组（CHAP 经诱导分化的骨髓基质干细胞bone marrow stroma cell,BMSc）、筋膜瓣组（筋膜包裹CHAP 经诱导分化的BMSc）。组织工程骨组和筋膜瓣组分别取9只山羊的BMSc体外进行诱导分化,之后与CHAP复合。制备皮下带蒂深筋膜瓣。各组按不同的设计方案分别植入到骨缺损内。术后2、4、8周行ECT检查,4、8、12周行X线检查、组织学（V-G染色）检查,12周行生物力学检查。结果：术后各项检查结果表明,空白组山羊胫骨2cm的骨缺损是其自身无法修复的,因此是一个理想的骨缺损模型。单纯材料组未能修复骨缺损,仅表现出一个缓慢的爬行替代过程;组织工程骨组可基本修复骨缺损,在成骨质量和血管化过程方面表现出较理想的结果;筋膜瓣组修复骨缺损的效果更为满意,成骨质量和血管化程度亦高于组织工程骨组。结论：山羊胫骨2cm缺损模型不能自主成骨,符合骨组织工程实验的要求。组织工程骨具有良好的修复山羊大段骨缺损的能力。筋膜瓣促组织工程骨成骨的作用是通过其促进组织工程骨血管化这一方式实现的。     

常温储骨的实验研究

目的 通过常温保存的兔同种异体新鲜骨移植实验研究探讨常温骨库保存骨的可行性和合理性。方法 日本大耳白兔28只，平均兔龄5．6个月，平均体重2430g(2000—3000g)。随机选择一侧桡骨截除1．0cm造成骨缺损模型，再用保存1年的库存新鲜兔骨修复骨缺损，同时将该侧肢体截除之桡骨移植于对侧肢体作为对照组。把28只实验兔随机分为4组，分别于术后4、8、12、16周处死，观察放射线、组织学及光、电镜结果。结果 实验组术后4周，无明显骨痴形成；术后8周，植骨两端均有骨痂形成，但移植骨密度高、塑形差；术后12周移植骨与宿主骨已骨性愈合，骨髓腔通畅。结论 常温骨库保存的同种异体骨的成骨效果经动物实验观察，植骨后无明显排斥反应，成骨生物效应良好，对于大段骨缺损的治疗有重要的临床意义。     

凝血酶肽复合人工骨修复兔桡骨大段骨缺损的实验研究

目的 探讨凝血酶肽(TP508)复合人工骨对兔桡骨大段骨缺损的修复效果。方法 随机选取新西兰大白兔42只,建立双侧桡骨1.5cm骨-骨膜缺损模型。随机 选取其中36只,将右侧作为实验侧,骨缺损处植入羟基磷灰石人工骨材料并注入TP508;左侧为对照组,仅植入上述人工骨材料;剩余6只作为空白对照组,骨缺损处不 植入任何物质。术后4周、8周、12周分批处死实验动物,对实验段桡骨进行X线及组织学分析。结果 术后4周、8周、12周实验组X线评分、组织学评分及骨缺损区 新生骨组织面积百分比均优于同期对照组(P均<0.05);术后12周空白对照组骨缺损区无骨连接形成,X线评分及组织学评分明显低于同期实验组及对照组(P均 <0.05)。结论 TP508在骨缺损修复过程中具有促进愈合作用,复合人工骨植骨对兔桡骨大段骨缺损的修复效果良好。     

不同孔径的羟基磷灰石对组织工程骨血管化促进效果的研究

目的：探讨不同孔径的羟基磷灰石材料对组织工程骨血管化效果的影响。方法采用 Wistar雄性大鼠,随机分为A、B、C 3组,分别在其背部皮下植入孔径为200~300、350~450、500~600μm 的羟基磷灰石生物陶瓷(复合4μg 骨形态发生蛋白),大小约5 mm×5 mm×1 mm,重约40 mg。分别于植入后第1、2、3、4周后处死动物,取出植入物及周围组织,采用苏木素-伊红染色组织学观察,分析局部新生血管化情况。结果3组不同时间点的血管化面积,组内比较：A 组第2、3周差异有统计学意义、B、C 组不同时间点差异有统计学意义(P <0.05);组间比较：术后1周,仅 C 组有血管化面积;术后2~4周,B、C 组增加的面积高于 A 组(P <0.05),C 组可见大量新生血管并形成清晰可见的骨小梁。结论孔径为500~600μm 的羟基磷灰石生物陶瓷能够更好地促进组织工程骨的血管化。     

自体内皮祖细胞促进组织工程骨血管化的体内外实验研究

目的：探讨自体内皮祖细胞（EPCs）在体内、外促进组织工程骨血管化的能力。方法将兔自体外周血 EPCs 及骨髓间充质干细胞（BMSCs）按联合培养时细胞增殖率最大时配比（EPCs ∶ BMSCs ＝1∶2）体外培养（联合培养组）,在体外采用实时定量 PCR 方法检测成骨相关细胞因子 Osteonectin 、Osteopotin 、Col-1及成血管相关细胞因子血管内皮生长因子（VEGF）表达,于培养3、7、14 d 观察表达量的变化并与单纯 EPCs 及 BMSCs 组比较;将单纯 EPCs 、BMSCs 及联合培养组的组织工程骨移植到兔四肢肌袋内,于移植后2、4、8周观察组织工程骨生长情况,同时制成组织切片行 CD34、CD105、ZO-1免疫组织化学染色,采用 Im-age-Pro plus 6．0图像分析软件,测量光密度值,比较3组工程骨表达量变化。结果3、7、14 d Osteonectin 、Osteopotin 、Col-1、VEGF 各组表达均逐渐增高,其中联合培养组增高最明显,且各时间点表达量最高（P＜0．01）;2、4、8周兔四肢肌袋内的组织工程骨中联合培养组细胞复合的工程骨随时间延长成骨增加最明显,新生血管长入最多,免疫组织化学显示 CD34、CD105、ZO-1表达最明显（P＜0．01）。结论自体 EPCs 与 BMSCs 相互作用,在体内、体外均可促进组织工程骨血管化。     

钙磷骨水泥复合rhVEGF与rhBMP-2促进异体大段骨移植再血管化的实验研究

目的 探讨钙磷骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)复合重组人血管内皮细胞生长因子(recombinant human vascular endothelial growth factor,rhVEGF) 重组骨形态发生蛋白-2(recombinant human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2)促进大段异体脱蛋白骨(deproteinized bone,DPB)移植再血管化的能力.方法 成年杂交犬36只,距关节面30 mm 切除右侧股骨下端制成半关节缺损模型,分成CPC/rhVEGF/rhBMP-2/DPB移植组(A组);rhVEGF/rhBMP-2/DPB移植组(B组);单纯的DPB移植组(C组)3组.于术后4、8、12、16 周行X线检查、组织学检查、透射电镜检查、墨汁灌注微血管分析、放射性核素骨显像(ECT)检测,观察血管发生和新骨形成情况.结果 A组在各时间点X线及组织学,其成骨能力和血管生成均优于B、C两组,血管墨汁灌注图像分析和ECT检测动脉灌注情况均优于B、C两组(P＜0.01),B、C组间在各时间点差异无统计学意义(P＞0.05).结论 CPC/rhVEGF/rhBMP-2/DPB可促进异体大段骨移植的成骨能力及局部血管早期形成,使移植体最终达到骨愈合成为自身组织.     

兔骨髓基质细胞组织工程骨治疗骨缺损的研究

目的 探讨应用自体骨髓基质细胞为种子细胞的组织工程骨修复骨缺损的效果。方法 将免自体骨髓基质细胞经淋巴细胞分离液分离培养、传代扩增后，与胶原海绵混合培养后植于免挠骨干1．5cm缺损处。12周后处死动物，通过大体形态及x线、组织学检查进行评价。比较细胞和胶原海绵复合物移植与单纯胶原移植治疗骨缺损的疗效。结果 以组织工程骨移植于骨缺损处，骨缺损完全愈合，骨髓腔通畅。而单纯胶原移植对照组骨缺损未愈合，髓腔不通，与实验组有明显差别。结论 骨髓基质细胞是一种良好的骨源细胞，能定向分化成骨细胞，其成骨机制为膜内化骨和软骨内化骨。骨髓基质细胞作为种子细胞的组织工程骨前景乐观。     

磁共振灌注成像监测组织工程骨血管化的实验研究

目的探讨磁共振灌注成像在组织工程骨血管化监测中的应用价值。方法在13只恒河猴的25个胫骨上制备20mm的骨膜与骨缺损，依据填充的材料不同随机分为五组，A组：β-磷酸三钙（β-TCP）＋骨髓基质干细胞（BMSCs）＋血管束；B组：β-TCP＋血管束；C组：β-TCP＋BMSCs；D组：β-TCP；E组：空白对照。术后4、8、12周行磁共振灌注成像检查并计算信号强度-时间（SI-T）曲线的最大线性斜率（SSmax）和基线值（SIbeseline），拍摄恒河猴胫骨X线片并计算其透光度，同时行放射性核素骨显像检查。结果术后4、8、12周A组的SSmax值最高，术后8周与4周相比SSmax有较大幅度的提高（P=0．003）。术后8周A组5个样本的同位素计数比值与磁共振灌注成像检查的SSmax呈正相关关系（rs=0．899，P=0．038），术后12周A组5个样本的SSmax与X线片透光度呈负相关（rs=0．892，P=0．042）。结论SI-T曲线的SSmax能够准确地反映组织工程骨的血管化情况，磁共振灌注成像检查具有无创、无辐射、高灵敏度和可定量分析的优点。     

血管化组织工程骨修复兔股骨干骨缺损

目的 观察血管化组织工程骨修复兔股骨干骨缺损的成骨特点,初步探讨其修复骨缺损的机制.方法 32只新西兰大白兔均制备左侧股骨干15 mm段性骨缺损模型,随机分为两组,实验组:兔自体骨髓基质干细胞复合β-磷酸三钙(β-TCP)构建组织工程骨同时联合血管柬植入骨缺损;对照组:单纯植入组织工程骨.于术后2、4、8、12周行组织学观察骨形成与改建情况,同时行免疫组织化学,荧光定量聚合酶链反应,免疫印迹检测修复骨段内血管内皮生长因子(VEGF)的表达.结果 组织学观察显示随着时间发展,两组成骨量均逐渐增加,从4周起实验组骨修复优于对照组;实验组各时间点组织工程骨中VEGF的表达量高于对照组,随着时间延长,VEGF呈先增高后降低趋势,在4周时表达量最大.结论 血管化组织工程骨可有效促进兔股骨缺损的修复,植入血管束能促进VEGF的表达,VEGF是促进骨再生和血管再生的重要因子.     

Experimental Study on Low Intensity Ultrasound and Tissue Engineering to Repair Segmental Bone Defects

In order to evaluate the efficacy of low intensity ultrasound and tissue engineering technique to repair segmental bone defects, the rabbit models of 1.5-cm long rabbit radial segmental os-teoperiosteum defects were established and randomly divided into 2 groups. All defects were implanted with the composite of calcium phosphate cement and bone mesenchymal stem cells, and additionally those in experimental group were subjected to low intensity ultrasound exposure, while those in control group to sham exposure. The animals were killed on the postoperative week 4, 8 and 12 respectively, and specimens were harvested. By using radiography and the methods of biome-chanics, histomorphology and bone density detection, new bone formation and material degradation were observed. The results showed that with the prolongation of time after operation, serum alkaline phosphatase (AKP) levels in both groups were gradually increased, especially in experimental group, reached the peak at 6th week (experimental group: 1.26 mmol/L; control group: 0.58 mmol/L), suggesting the new bone formation in both two group, but the amount of new bone formation was greater and bone repairing capacity stronger in experimental group than in control group. On the 4th week in experimental group, chondrocytes differentiated into woven bone, and on the 12th week, remodeling of new lamellar bone and absorption of the composite material were observed. The mechanical strength of composite material and new born density in experimental group were significantly higher than in control group, indicating that low intensity ultrasound could not only effectively increase the formation of new bone, but also accelerate the calcification of new bone. It was concluded that low intensity ultrasound could evidently accelerate the healing of bone defects repaired by bone tissue engineering.