环孢素A影响脱钙骨基质诱导成骨的组织学观察

背景：脱钙骨可用于成骨细胞的支架材料,机体组织对脱钙骨有一定的免疫排斥反应。 目的：观察环孢素A影响脱钙骨诱导成骨的组织学变化,探讨脱钙骨成为理想的骨移植材料的可行性。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2007-03/2008-04在大连医科大学附属二院实验中心完成(国家分子生物学三级实验室)。 材料：用16只新西兰大白兔,分为4组,同种脱钙骨对照组和实验组,异种脱钙骨实验组和对照组,每组4只。环孢素注射液为北京诺华制药有限公司产品。 方法：制备脱钙骨,取自兔的脱钙骨命名为同种脱钙骨,取自犬的脱钙骨命名为异种脱钙骨。于兔的脊旁肌肉内植入相应脱钙骨制备物,每侧2处。实验组每天肌注含环孢素A的实验液2 mg/kg,对照组肌注对照液2 mg/kg,共4周。植入物标本进行苏木精-伊红染色,光镜观察。 主要观察指标：各组脱钙骨组织学观察结果。 结果：同种脱钙骨在所有动物中均引起了骨形成。环孢素A并没有改变同种脱钙骨诱导成骨的形态学。异种脱钙骨对照组在第4周时没有骨或软骨细胞生成。异种脱钙骨环孢素A实验组在第4周时有软骨、骨形成。 结论：环孢素A并没有改变同种脱钙骨诱导成骨的形态学。免疫反应抑制了异种脱钙骨的成骨,环孢素A可抵消这种抑制作用,环孢素A可提高异种脱钙骨治疗骨不连或骨缺损的成功率。     

应用背向散射和二次发射扫描电镜观察未脱钙未染色组织块关节软骨形态：

背景：在与关节软骨有关的组织工程研究中，应用未脱钙和未染色的样本对于保留关节软骨的三维结构十分有利。当分析大量样本时，应用未脱钙的组织块将减少实验时间和复杂性。 目的：检验在未脱钙、未染色的组织块上研究关节软骨形态的可能性，这样可以避免切割并染色薄切片。 方法：取新西兰白兔和Sardinian绵羊的股骨髁，在多聚甲醛溶液中固定，乙醇中脱水，包埋于多异丁烯酸甲酯中，切成组织块，并染色。将金钯溅镀于标本上，然后用Jeol JSM 6310电子显微镜进行观察。将背向散射和二次发射扫描电镜对组织块相同部位的观察结果进行合并分析。 结果与结论：在兔的关节软骨组织块上，可明显区分未钙化与钙化软骨的传代，但较难辨认位于Ⅱ区和Ⅲ区的小软骨陷窝。在绵羊的软骨组织块中，则能较为容易地区分关节软骨各区和细胞结构。应用背向散射电镜能容易分辨出钙化软骨结构和潮标。合并二次发射扫描电镜和背向散射电镜，可在样本上观察到大的腔道。这些腔道穿过软骨下骨和钙化软骨，终止于未钙化的软骨。结果表明，应用背向散射和二次发射扫描电镜能在未脱钙和未染色的包埋组织块上观察到关节软骨的三维结构。     

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     

钙磷骨水泥/复合脱蛋白骨关节移植修复兔股骨远端关节缺损

背景：研制有生物活性的人工关节是当前的重要课题,而载体+骨诱导因子+生长因子模式人工骨已被证实是理想的人工骨材料。 目的：课题组创新性地采用钙磷骨水泥为载体,将其与骨形态发生蛋白及生长因子复合,并观察新型钙磷骨水泥/复合脱蛋白骨关节移植修复兔股骨远端关节缺损模型的成骨及血供重建能力。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2003-01/2006-06在重庆医科大学动物实验室完成。 材料：取新鲜新西兰大白兔股骨远端(15 mm)制作脱蛋白骨关节,将人重组肿瘤坏死因子α、人重组骨形态发生蛋白2分别与钙磷骨水泥和脱蛋白骨关节复合,冷冻干燥,环氧乙烷消毒备用。 方法：手术造成兔股骨远端15 mm关节缺损实验模型,将40只新西兰大白兔随机均分成两组：实验组将混合有人重组骨形态发生蛋白2、人重组肿瘤坏死因子α的钙磷骨水泥在异体脱蛋白骨关节表面涂层和髓腔内填塞后,置换一侧股骨远端;对照组进行单纯异体脱蛋白关节股骨远端移植。 主要观察指标：植入后4,8,12,16周分别行X射线摄片以及组织学检查,观察骨缺损愈合情况、移植关节端成骨与成软骨情况;并于16周行血管造影,了解局部血供重建情况。 结果：实验组在移植后第4周可观察到大量新生血管出现,网织状骨形成。至第12~16周时,复合脱蛋白骨关节完全存活,断端愈合。光镜下各时期的成骨面积实验组均大于对照组。股动脉血管造影示实验组移植部位周围血管数量明显多于对照组。 结论：钙磷骨水泥/复合脱蛋白骨关节具有良好的成骨能力,在体内能促进股骨远端关节缺损的血供重建、愈合和替代。 关键词：骨移植;脱蛋白骨;骨形态发生蛋白;生长因子     

牛脱细胞骨基质的生物力学特性及其黏附性

背景：脱细胞骨基质作为一种天然骨生物衍生材料，应用于骨组织工程支架有着其独特的优越性。 目的：观察牛松质骨脱细胞后骨基质的生物力学特性、孔隙率及其黏附特性，探讨其作为组织工程骨天然支架材料的可行性。 设计、时间及地点：力学实验采用随机对照观察，于2008-02/06在天津医科大学总医院骨科实验室完成。 材料：新鲜牛股骨来自16月龄雄性蒙古牛，体质量350 kg；新生24 h内SD大鼠3只。 方法：利用100 g/L NaCl联合1%TritonX-100的方法制备脱细胞骨基质。脱细胞骨基质脱钙切片。利用ElectroForce3200力学试验仪对标本进行压力加载测试。利用新生SD大鼠颅骨传代培养第3代成骨细胞与脱细胞骨基质复合培养12 h。空白对照组置于9 g/LNaCl溶液。 主要观察指标：①苏木精-伊红染色观察骨基质平均空隙直径及空隙率。②观察骨基质弹性强度、破坏载荷、弹性模量。③采用细胞计数法计算两者的黏附率。 结果：①利用100 g/L NaCl与 1%TritonX-100联合可达到良好脱细胞效果，与对照组比较，脱细胞后实验组骨小梁无明显破坏。②所测得牛脱细胞骨细胞外基质空隙直径为（376.33±80.91）μm,空隙率为（70.15±2.98）%。③力学测试此脱细胞方法对骨基质力学特性无显著影响。④脱细胞骨基质与体外培养成骨细胞具有良好的黏附性能，黏附率为62.38%。 结论：牛松质骨脱细胞骨基质较完整的去除了细胞的免疫原性，具有良好的骨组织工程支架材料力学性质，接近生理结构的空隙直径及孔隙率，黏附性能满足支架材料的要求。     

生长因子在脱钙骨基质上附着方法及存在的问题

摘要 背景：脱钙骨基质作为一种生物衍生骨组织工程支架材料,以其优良成骨性能受到越来越多的关注,然而脱钙骨固有的诱导蛋白较少,骨诱导活性有限。与生长因子复合后诱导骨组织生长的作用明显增强,有利于骨损伤及骨缺损患者的康复。 目的：综述生长因子在脱钙骨基质上的附着方法、研究进展及存在的主要问题。 方法：由第一作者检索PubMed数据库和万方数据库,英文关键词为“Demineralized bone”,“Growth factor”,“Combination”。中文关键词为“脱钙骨”,“生长因子”,“附着”。纳入脱钙骨、生长因子在医学上应用研究的相关文献以及生长因子与脱钙骨附着方法方面的相关文献。 结果与结论：脱钙骨具有良好的生物相容性、生物活性以及生物降解性,并且易于与周围骨融合,支持新骨组织的生长。将生长因子固定于脱钙骨上,能使生长因子准确、均匀到达骨缺损处,促进骨组织生长,更有利于骨移植和骨缺损患者的康复。目前脱钙骨基质与生长因子的复合方法仍存在结合不牢固,生长因子释放不稳定等问题,因此还需进一步加强对生长因子与脱钙骨基质复合方法的研究和探索。 关键词：脱钙骨基质;生长因子;附着;生物材料;组织工程 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2011.12.039     

转染血管内皮细胞生长因子骨髓间充质干细胞与牛松质骨支架复合组织工程骨的血管形成

背景：小块组织工程骨植入动物体内后,早期依靠组织液的渗透可获得营养,但大块组织工程骨的营养仅靠组织液的渗透是远远不够的,必须通过血管再生来获得。 目的：观察转染血管内皮细胞生长因子表达载体骨髓间充质干细胞复合组织工程骨植入动物体内后的血管形成能力。 方法：制作日本大耳白兔双侧尺骨中段骨缺损模型,左侧尺骨缺损植入转染血管内皮细胞生长因子表达载体的自体骨髓间充质干细胞复合脱钙脱脂去蛋白的牛松质骨支架组织工程骨为实验组,右侧尺骨缺损植入自体骨髓间充质干细胞复合脱钙脱脂去蛋白的牛松质骨支架组织工程骨为对照组。术后12周行X射线摄片观察、大体标本观察、苏木精-伊红染色和Masson染色组织切片观察、MiFas图像分析系统定量分析。 结果与结论：实验组与对照组尺骨缺损处均有连续骨痂形成;组织切片经苏木精-伊红染色、Masson三色法染色及MiFas图像分析系统定量分析可见实验组和对照组均有大量的新生骨,但实验组新生血管明显多于对照组(P < 0.01),且血管较粗大,而且与新生骨接近。说明将转染血管内皮细胞生长因子表达载体的骨髓间充质干细胞复合在组织工程骨上植入动物体内可明显促进新生血管的形成。     

脱钙松质骨的骨支架材料制备及其生物学检测

摘要 背景：脱钙松质骨的主要成分是胶原,由于其良好的三维空间及促进细胞增殖分化的生长因子,使其具有传导成骨和诱导成骨的双重功能,但是目前没有修订出一个规范科学的制备流程。 目的：采用新方法制备兔脱钙松质骨,并检测其孔隙率、降解率及其生物相容性,对其能否作为组织工程的支架材料进行评估。 方法：在Urist方法的基础上采用新方法制备新西兰兔脱钙松质骨,并对脱钙松质骨的空隙率、体外降解率、以及细胞活力和诱导骨髓间充质干细胞成骨能力进行检测。实验分为脱钙3 h,脱钙24 h和脱钙48 h组,其他的处理步骤3组都相同。 结果与结论：脱钙3,24,48 h组的孔隙率分别为76.56%,81.25%,84.38%。完全降解所需时间分别为64,59,53 d。细胞在种植后1~3 d为生长滞留期,第5天达到对数生长期,以后进入到平台期。诱导后的骨髓间充质干细胞行碱性磷酸酶染色呈阳性。结果提示,新方法制备的脱钙松质骨对细胞无毒害作用,在生物学特性上达到骨组织工程支架材料的要求。 关键词：脱钙松质骨;孔隙率;降解率;生物学检测;骨组织工程 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.47.007     

骨髓间充质干细胞与同种异体脱钙骨基质组合生长因子诱导向软骨细胞分化*

背景：用组织工程学方法高质量修复关节软骨缺损并达到很好的远期疗效目前尚无定论。鉴于此,课题组提出“同种异体骨髓间充质干细胞关节腔内定向培养组织工程软骨”的实验设技。 目的：同种异体脱钙骨基质组合转化生长因子β1和胰岛素样生长因子Ⅰ诱导骨髓间充质干细胞向软骨分化的能力,同时探索其在关节腔内培养促进向关节软骨定向分化的方法。 方法：分离兔骨髓间充质干细胞并行体外培养,分为两组：实验组DMEM培养液中加入转化生长因子β1和胰岛素样生长因子Ⅰ,对照组中未加入诱导因子。比较两组细胞的增殖情况和成软骨分化情况。制备同种异体脱钙骨基质支架材料,实验组骨髓间充质干细胞负载到同种异体脱钙骨基质中,构建组织工程软骨复合体,取另2只兔的腰背筋膜包裹后缝合固定到30只兔膝关节腔内行腔内培养。分别于植入后4,8,12周各取10只标本进行组织学切片观察及Ⅱ型胶原免疫组织化学观测,并对结果进行分析。 结果与结论：实验组中骨髓间充质干细胞集落形成效率明显高于对照组(u=3.326,P < 0.01)。实验组细胞爬片做Ⅱ型胶原免疫组化检测呈阳性,对照组未见阳性细胞。组织工程复合体在腔内培养12周后,苏木精-伊红染色见大量软骨细胞增生,胞核染色呈蓝色;甲苯胺蓝染色见软骨细胞成串排列,大量软骨陷窝形成,周围大量基质包绕;Ⅱ型胶原免疫组织化学反应见细胞外基质中出现大量棕黄色颗粒,Ⅱ型胶原染色强阳性。提示转化生长因子β1和胰岛素样生长因子Ⅰ可显著促进骨髓间充质干细胞增殖和成软骨分化,骨髓间充质干细胞与同种异体脱钙骨基质结合后可在关节腔内成功培养出组织工程软骨。同种异体脱钙骨基质符合组织工程软骨支架材料的基本要求。     

脱钙骨/聚乳酸重组人工骨的体内生物学特性

背景：前期实验证实脱钙骨/聚乳酸重组人工骨不仅孔隙率、孔径、机械强度等性能符合人工骨材料的要求,并且结合了两种材料的优势,具有明显的促进细胞贴附、增殖作用。 目的：进一步探讨脱钙骨/聚乳酸重组人工骨在体内的生物相容性、降解情况及成骨特点,评价其性能。 方法：将脱钙骨/聚乳酸重组人工骨随机植入成年新西兰白兔1.5 cm的桡骨缺损及一侧臀肌内,并设立不植入任何材料的空白对照组。观察脱钙骨/聚乳酸重组人工骨植入后动物局部反应,检测血钙值;植入后6,8,12,16周取骨缺损处标本作X射线、骨矿含量、大体标本及组织形态学观察,臀肌处标本仅作组织形态学观察,分析不同时期组织反应、骨缺损修复及材料降解情况。 结果与结论：脱钙骨/聚乳酸重组人工骨植入后无明显的局部不良反应,血钙值无明显变化;骨缺损内骨矿含量在植入6~16周内升高幅度明显高于空白对照组;X射线、大体标本及组织形态学观察显示,脱钙骨/聚乳酸重组人工骨的成骨方式主要是骨传导成骨,至植入后16周时骨缺损基本修复,而空白对照骨缺损断端仅有少量骨修复,形成骨不连;脱钙骨/聚乳酸重组人工骨植入后即开始其降解过程,12周以后材料周围出现较多吞噬有材料颗粒的巨噬细胞和多核巨细胞,16周时仍有部分材料未降解吸收。结果证实脱钙骨/聚乳酸重组人工骨具备良好的生物相容性和骨传导成骨能力,可以在体内逐渐发生生物降解。 关键词：脱钙骨;骨替代材料;聚乳酸;降解;生物相容性材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.25.003     

Bayesian statistical MUNE method

We have developed a new method of motor unit number estimation (MUNE) for assessing diseases such as amyotrophic lateral sclerosis (ALS). We used data from the whole stimulus-response curve and then performed a Bayesian statistical analysis. The Bayesian method uses mathematical equations that express the basic elements of motor unit activation after electrical stimulation and allows for the sources of variability and uncertainty in this formulation. The Bayesian MUNE method was used to determine the most probable number of motor units in 8 normal subjects, 49 ALS subjects, and 3 subjects with progressive lower motor neuron (LMN) weakness. In normals the number of motor units was calculated to be 75-85 in hand and 40-58 in foot muscles. In ALS subjects the number of motor units per muscle was less than in normal subjects. In 17 ALS subjects and 3 subjects with LMN weakness the median, ulnar, or peroneal nerve was studied on repeated occasions over an average of 189 days (range 63-1,071) and the number of motor units progressively declined, with a half-life ranging from 62-834 days. The results of our MUNE technique were reproducible on replicate studies. A Bayesian statistical MUNE method is a new approach that can be used to study ALS patients serially for assessment and treatment trials.     

Boosting random subspace method

In this paper we propose a boosting approach to random subspace method (RSM) to achieve an improved performance and avoid some of the major drawbacks of RSM. RSM is a successful method for classification. However, the random selection of inputs, its source of success, can also be a major problem. For several problems some of the selected subspaces may lack the discriminant ability to separate the different classes. These subspaces produce poor classifiers that harm the performance of the ensemble. Additionally, boosting RSM would also be an interesting approach for improving its performance. Nevertheless, the application of the two methods together, boosting and RSM, achieves poor results, worse than the results of each method separately. In this work, we propose a new approach for combining RSM and boosting. Instead of obtaining random subspaces, we search subspaces that optimize the weighted classification error given by the boosting algorithm, and then the new classifier added to the ensemble is trained using the obtained subspace. An additional advantage of the proposed methodology is that it can be used with any classifier, including those, such as k nearest neighbor classifiers, that cannot use boosting methods easily. The proposed approach is compared with standard ADABoost and RSM showing an improved performance on a large set of 45 problems from the UCI Machine Learning Repository. An additional study of the effect of noise on the labels of the training instances shows that the less aggressive versions of the proposed methodology are more robust than ADABoost in the presence of noise.     

System method in psychiatry

The limits of the present methods in psychiatry incite the observer to seek for new methods of investigation. A new method, strictly of operation, can thus be determined from the elements brought in by contemporary epistemology. It's based upon a comparative and differential analysis of the pathologic phenomena gathered in homogeneous groups and sub-groups so as extract from them the permanent functional data (namely the invariants) which are used to constitute open models and systems to be checked by clinical experience. This method is defined here in its terminological and methodological characteristics; its first results and its advantages are pointed out.     

改良Dexter法与IMDM培养基培养骨髓基质细胞的比较*★

背景：体外分离培养骨髓基质细胞，并于骨髓移植后将其注入严重联合免疫缺陷鼠体内，对于促进造血及免疫重建尤为必要。 目的：比较骨髓基质细胞在不同培养条件下的生长状况，寻找一种体外分离培养扩增骨髓基质细胞简单而实用的方法。 设计、时间及地点：体外对比观察实验，于2006-07/2007-01在太原市中心医院皮肤科实验室完成。 材料：人骨髓取自太原市中心医院血液科经筛选的正常骨髓(取材均经患者同意)。 方法：分离人骨髓单个核细胞，对照组采用改良Dexter法培养：将骨髓单个核细胞用5×10-7mol/L氢化可的松的RPMI1640培养基调整细胞浓度为1×109 L-1，以每孔1 mL接种于24孔培养板，培养2 d后全量换液，去除非贴壁细胞，之后每3 d半量换液1次。细胞生长至半融合状态时传代，传两三代后用胰酶消化，收集细胞，液氮冷冻保存。实验组用IMDM培养基培养：用不含氢化可的松的IMDM培养基培养，其余成分及培养条件均与对照组相同。2 d后全量换液，去除非贴壁细胞，之后每4天半量换液1次。传代及收集方法同对照组。 主要观察指标：通过倒置显微镜观察细胞贴壁情况、形态变化及增殖状态，MTT比色法检测细胞增殖活性。 结果：倒置显微镜下，两组培养细胞在接种24 h后细胞大量贴壁并伸展开，随着培养时间延长，贴壁细胞数量增多，14 d左右细胞铺满板底达融合状态。传代细胞经消化后变形，24 h后恢复原来形态，并贴壁增殖，形态和原代细胞相似，4.0~ 5.0 d后呈融合状态。两种方法培养的骨髓基质细胞增殖活性差异无显著性意义（P > 0.05）。 结论：改良Dexter法及IMDM培养基培养均可使骨髓基质细胞在短期内贴壁及增殖。IMDM培养基由于不需加氢化可的松，故比改良Dexter法更易于操作。     

The double queue method: a numerical method for integrate-and-fire neuron networks.

Numerical methods for initial-value problems based on finite-differencing of differential equations (FDM) are not well suited for the simulation of an integrate-and-fire neuron network (IFNN) due to the discontinuities implied by the firing condition of the neurons. The Double Queue Method (DQM) is an event-queue based numerical method designed for the simulation of an IFNN that can deal with such discontinuities properly. In the DQM, the states of individual neurons at the next predicted discontinuous points are determined by an analytic solution, meaning an optimal performance in both accuracy and speed. A comparison study with the FDM demonstrates the superiority of the DQM, and provides some examples where the FDM gives inaccurate results that can possibly lead to a false conclusion about the dynamics of an IFNN.