深冻异体骨复合自体骨髓修复兔桡骨节段性骨缺损

目的：研究兔深冻异体骨复合自体骨髓对节段性骨缺损的修复及其机制。方法：36只新西兰大白兔采用桡骨15mm节段性骨缺损模型，随机分为3组．A组植人深冻异体骨复合自体骨髓．B组植入深冻异体骨，C组植入自体骨。术后不同阶段分别行大体、组织学及x线检测。结果：(1)3组骨缺损均有成骨现象发生；(2)A、C组骨生成、骨连接情况明显优于B组；(3)A、C组骨缺损愈合时间较B组明显缩短，A、C组骨缺损均于术后8周愈合．B组骨缺损在术后10周仍未愈合。结论：提示兔深冻异体骨复合自体骨髓具有良好的组织相容性及成骨作用，其取代自体骨植骨修复骨缺损具有可能性。     

自体骨髓基质细胞移植治疗骨不连及骨缺损

目的研究骨髓基质细胞对骨不连与骨缺损的治疗效果。方法抽取患者自体骨髓基质细胞,在体外培养增殖后再植于骨不连与骨缺损处,观察治疗效果。结果4例骨不连与1例骨缺损患者均治愈,疗效良好。结论骨髓基质细胞可用于骨不连与骨缺损的治疗。     

胎兔骨髓基质细胞修复骨缺损的实验研究

为了证实体外培养的胎兔骨髓基质细胞可以修复骨缺损,将培养的基质细胞吸附于明胶海绵,植入兔骨缺损处,１、２、４、６、８周作＾９９ｍＴｃ－ＭＤＰ骨显像、Ｘ片、组织切片观察骨痂生长情况。结果显示,平均４周左右实验组骨缺损得到修复,提示胎儿骨髓基质细胞可以作为种子细胞来修复骨缺损。     

新西兰兔骨髓基质细胞构建组织工程膀胱的实验研究

目的：研究骨髓基质细胞(MSCs)在兔组织工程膀胱中的应用．方法：按献改进方法制作膀胱无细胞基质(BAMG)，从兔胫骨中分离出MSCs，体外扩增后接种于BAMG外表面，在低糖DMEM(LG—DMEM)培养12h，与BAMG复合成组织工程膀胱，对同一兔实施膀胱次全切术，用组织工程膀胱替代．20只兔实施了保留三角区的膀胱次全切术．实验随机分为3组．A组6只直接缝闭三角区；B组7只用膀胱形状的BAMG进行重建；C组7只用复合自体MSCs的组织工程膀胱进行替代手术．术前术后分别记录膀胱测压和放射线造影资料．12wk时无痛处死动物，进行大体解剖和组织染色分析．结果：体外扩增时间平均为21d．A，B和C组膀胱容积分别为术前的22％，85％和95％，顺应性分别为术前的11％，104％和107％．大体解剖显示A组仅有很小的储水能力，而B，C组具有正常膀胱形态，组织染色分析A，B组显示上皮层正常，粘膜下纤维组织增生而肌层较薄；C组则显示了与自体膀胱相似的正常的3层组织结构．结论：膀胱次全切除后原位缝合膀胱容积和顺应性均不能恢复，单纯应用BAMG膀胱容积和顺应性能够恢复正常，但逼尿肌层较薄，应用BAMG复合自体ASCs或MSCs的组织工程膀胱替代，术后12wk膀胱容积和顺应性能够恢复正常，膀胱壁组织结构与正常膀胱相似．提示膀胱次全切除后应用BAMG复合自体MSCs的组织工程膀胱替代可以获得良好功能和组织结构．     

兔骨髓基质干细胞复合珊瑚修复兔骨缺损的实验研究

目的：对天然珊瑚（natural coral，NC）的细胞相容性进行研究，观察其与兔骨髓基质干细胞（bone marrow stem cells．BMSCs）复合后修复兔桡骨缺损的能力。方法：从兔股骨转子窝抽取骨髓，体外培养扩增，将其接种于珊瑚上，一组分别于1、3、7、14天取材，扫描电镜（SEM）观察细胞在支架上的生长情况，另一组进行诱导，培养5天后接种于兔桡骨1cm缺损中．以珊瑚填充桡骨缺损组作为对照。结果：从第1天开始，珊瑚表面即有细胞贴壁，随时间延长，细胞数量增多，到14天时有大量胶原形成。种植于兔桡骨缺损者4周时珊瑚降解不明显，骨组织形成较少，8周时见珊瑚部分降解．骨组织形成较多，20周时珊瑚完全降解，骨折愈合。结论：BMSCs与NC复合可构建组织工程骨，能修复骨缺损，并具有成骨可靠、来源广泛、成本低廉等特点．     

兔骨髓基质干细胞诱导成骨的实验研究

目的:研究兔骨髓基质干细胞(BMSCs)的生长特点和在诱导条件下的成骨特性。方法:使用密度梯度法分离骨髓基质细胞并进行培养,传2代后运用成骨诱导剂地塞米松、β-甘油磷酸钠(β-Gp)、L-坏血酸(AA)进行诱导,测试骨髓基质细胞的生长变化和成骨分化。结果:形态学表明骨髓基质细胞呈集落生长,有成纤维细胞样外观,诱导后细胞生长较前明显减慢,逐渐变为立方形、锥形或梭形。汇合时细胞呈铺石状重叠生长,进而形成“钙结节”样表现。染色及电镜观察可见细胞诱导前后有明显区别,细胞增殖吸光度(OD值)及细胞碱性磷酸酶测试表明,随着时间的延长,细胞增殖变慢,但分化能力增强(P<0.05)。结论:骨髓基质细胞作为构建组织工程骨的种子细胞在地塞米松、β-甘油磷酸、L-坏血酸诱导下成骨具有可靠的重复性。     

骨髓基质细胞体外成骨能力的实验研究

目的 研究骨髓基质细胞(BMSc)的体外成骨能力，为骨组织工程研究提供细胞来源。方法 采用密度梯度离心法将兔BMSc自小量骨髓中分离培养，并观察第2代BMSc在地塞米松、维生素C、β-甘油磷酸钠诱导条件下的生长及成骨分化情况。结果 BMSc呈成纤维细胞样表现，增殖能力强，在诱导条件下碱性酸酶活性明显增高，并出现矿化结节。结论 BMSc体外增殖能力强，成骨能力肯定。地塞米松、维生素C、β-甘油磷酸钠可促进BMSc向成骨细胞分化。     

胎兔骨髓基质细胞修复骨缺损的实验研究

为了证实体外培养的胎免骨髓基质细胞可以修复骨缺损,将培养的基质细胞吸附于明胶海绵,植入兔骨缺损处,1、2、4、6、8周作99mTc-MDP骨显像、x片、组织切片观察骨痂生长情况。结果显示,平均4周左右实验组骨缺损得到修复,提示胎儿骨髓基质细胞可以作为种子细胞来修复骨缺损。     

骨髓基质细胞体外培养及成骨特性研究

目的 建立兔骨髓基质细胞(BMSC)向成骨细胞转化的体外培养方法，并观察其体外的成骨特性。方法 利用静置贴壁原理进行BMSC的体外培养，汇合后传代，部分细胞改用条件培养液继续培养。对培养的细胞进行形态学观察和组织学检测，并观察条件培养液对BMSC的功能影响。结果 条件培养液组细胞碱性磷酸酶(ALP)染色阳性，细胞重叠生长形成多层结构，伴有散在的矿化结节形成。条件培养液组细胞ALP染色率及活性较完全培养液组高，但增殖率相对降低。结论 培养的BMSC经诱导具有体外成骨能力。地塞米松、β甘油磷酸钠和维生素C可促使BMSC转化为成骨细胞，但抑制BMSC的增殖速度。     

兔骨髓基质细胞在诱导条件下的成骨特性

目的 观察兔骨髓基质细胞的生长特点及诱导条件下的成骨能力。方法 使用密度梯度离心分离兔骨髓基质细胞进行培养，保留贴壁细胞传代，观察在培养液中添加地塞米松，维生素C，β－甘油磷酸钠条件下骨髓基质细胞生长及成骨分化情况。结果 骨髓基质细胞呈成纤维细胞样表现，增殖能力强。诱导条件下第2代细胞的碱性磷酸酶活性明显增高，10－12d达到最高峰，并且出现矿化结节。结论 使用本实验方法，获得的骨髓基质细胞成骨能力肯定，增殖能力强，可作为骨组织工程的种子细胞。     

Comparative study on seeding methods of human bone marrow stromal cells in bone tissue engineering

Background In general the traditional static seeding method has its limitation while the dynamic seeding method reveals its advantages over traditional static method. We compared static and dynamic seeding method for human bone marrow stromal cells (hBMSCs) in bone tissue engineering.Methods DNA assay was used for detecting the maximal initial seeding concentration for static seeding. Dynamic and static seeding methods were compared, when scaffolds were loaded with hBMSCs at this maximal initial cell seeding concentration. Histology and scanning electron microscope(SEM) were examined to evaluate the distribution of cells inside the constructs. Markers encoding osteogenic genes were measured by fluorescent RT-PCR. The protocol for dynamic seeding of hBMSCs was also investigated.Results DNA assay showed that the static maximal initial seeding concentration was lower than that in dynamic seeding. Histology and SEM showed even distribution and spread of cells in the dynamically seeded constructs, while their statically seeded counterparts showed cell aggregation.Fluorescent RT-PCR again showed stronger osteogenic potential of dynamically seeded constructs.Conclusion dynamic seeding of hBMSCs is a promising technique in bone tissue engineering.     

Transfect bone marrow stromal cells with pcDNA3.1-VEGF to construct tissue engineered bone in defect repair

Background  We previously showed that nano-hydroxyapatite/carboxymethyl chitosan (n-Ha/CMCS) displayed excellent mechanical properties, good degradation rates and exceptional biocompatibility, with negligible toxicity. The aim of this study was to determine the effect of the same composite with vascular endothelial growth factor (VEGF)- transfected bone marrow stromal cells (BMSCs) in a rabbit radial defect model.

Methods  The nano-hydroxyapatite was produced through co-precipitation. The n-HA/CMCS scaffold was produced by particle filtration and lyophilization followed by genipin crosslinking. Total RNA from rabbit bone was reverse-transcribed to synthesize VEGF165-pcDNA3.1 that was transfected into the BMSCs. The composite was implanted into a rabbit radial defect model, and the osteogenic activity examined by gross morphology, X-ray examination and hematoxylin and eosin (HE) staining.

Results  The microstructure and mechanical property of the n-HA/CMCS scaffold resembled natural cancellous bone. Compared with glutaric dialdehyde crosslinked scaffolds, the genipin crosslinked scaffold was less toxic, and displayed a higher capacity to promote cell adhesion and proliferation. Spontaneous fluorescence of the composite permitted visualization of the composite-bone interface and the adhesion behavior of cells on the scaffold under laser scanning confocal microscopy. The scaffold with VEGF-transfected BMSCs bridged the bony defect and promoted healing, with most of the implanted material being replaced by natural bone over time with little residual implant. Using X-ray, we noted obvious callus formation and recanalization of the bone marrow cavity. Furthermore, HE stained sections showed new cortical bone formation.

Conclusions  The n-HA/CMCS scaffold composite with VEGF-trasnfected BMSCs is biocompatible, nontoxic, promotes the infiltration and formation of the microcirculation, and stimulates bone defect repair. Furthermore, the degradation rate of the composite matched that of growing bone. Overall, this composite material is potentially useful for bone defect repair.

     

骨髓基质干细胞构建组织工程心脏瓣膜的初步研究

目的：探讨用骨髓基质干细胞(BMSCs)和脱细胞天然嚣唾支集体外构建组织工程心脏瓣膜(TEHV)的可行性。方法：髂嵴穿刺抽取狗骨髓液，Percoll密度梯度离心法获取BMSCs．DMEM培养液体外培养扩增，免疫组化染色及流式细胞术分析鉴定分化细胞表型。采用去污剂和酶消化法制作脱细胞猪主动脉瓣膜支架，将BMSCs分化细胞接种于瓣膜支架上构建TEHV。分别行石蜡包埋切片H-E染色、免疫组化染色、扫描电镜及透射电镜检查观察TEHV的组织学结构并鉴定细胞类型。结果：BMSCs分化细胞呈梭形，α-SMA及Vimentin染色阳性，其α-SMA表达与血管壁肌成纤维细胞相近。异种瓣膜支架细胞去除完全，纤维支架结构保留完整。石蜡切片示：BMSCs在脱细胞支架上呈复层生长，α-SMA阳性。扫描电镜示TEHV表面光滑，细胞层完整．透射电镜示其细胞成分为有活性的分泌型细胞．呈梭形，复层生长。结论：BMSCs的自然分化细胞具有肌成纤维细胞的特性，种植于脱细胞瓣膜支架上构建TEHV简便可行。TEHV的在体改建尚需进一步研究。     

新型快速成形的三维多孔支架材料构建组织工程软骨

目的:探讨以骨髓基质细胞(BMSC)为种子细胞,以快速成形的生物相容性材料为支架构建组织工程软骨的可行性.方法:成年兔BMSC在成软骨培养液中诱导培养,使之具有软骨细胞表型后,接种于快速成形的生物相容性三维支架材料聚乳酸/聚羟乙酸共聚物(poly-lactic-co-glycolic acid,PLGA),经体外培养扩增2 wk后植入自体肌袋,术后8 wk取材,进行组织学、甲苯胺蓝染色及II型胶原免疫组织化学观察.结果:成年兔BMSC在体外可诱导为软骨细胞,接种于三维支架材料培养后,扫描电境观察见细胞在支架上可大量扩增;接种细胞的支架植入自体肌袋8 wk,可形成软骨样组织,甲苯胺蓝染色及II型胶原免疫组化染色阳性.结论:具有软骨细胞表型的BMSC接种于快速成形的三维支架材料在体内非关节环境可形成软骨样组织.     

压应力对组织工程骨内人骨髓基质细胞增殖能力影响的实验研究

目的 探讨压缩应变对组织工程骨内人骨髓基质细胞(human bone mallow stromal cells,hBMSCs)增殖的作用及适合强度范围.方法 双相接种法构建组织工程骨,对其施加频率为0.5 Hz,压缩幅度分别为2%、5%、10%、15%、20%的压应力刺激hBMSCs(2 h/d).倒置显微镜观察细胞形态,扫描电镜观察培育的组织工程骨,常规病理切片和HE染色观察培育组织工程骨内细胞分布及生长情况.MTT法和流式细胞技术检测细胞增殖水平及生长周期.结果 压缩幅度为2%、5%、10%时压应力刺激可促进hBMSCs增殖;压缩幅度为15%、20%时压应力刺激抑制细胞增殖,其中以10%压缩幅度刺激细胞增殖效果最为显著,生长曲线比对照组明显前移,S期细胞百分比(27.45±0.25)%较对照组(19.15±0.26)%增高43.34%.结论 适当强度的压应力可促进hBMSCs的增殖,5%～10%的压缩幅度是促进hBMSCs增殖的适合强度.     

兔骨髓基质细胞与自体牙骨质片的体外附着生长

目的:探索兔骨髓基质细胞与自体牙骨质片的体外附着生长规律. 方法:体外分离培养新西兰大白兔骨髓基质细胞,接种于牙片联合培养4 wk,通过倒置相差显微镜、扫描电镜观察细胞与材料附着情况. 结果:骨髓基质细胞附着牙骨质片生长良好,贴附紧密,并能形成新生的类牙骨质样矿化组织. 结论:骨髓基质细胞能在牙骨质片上附着生长并形成新生矿化组织,是理想的牙周组织工程种子细胞.     

骨髓基质细胞与玻璃陶瓷复合培养体内成骨的实验研究

目的 观察骨髓基质细胞（BMSC）与钙磷陶瓷（BGC）复合后形成骨组织的生物学机制,为形成组织工程化新生骨组织提供理论依据。方法 将BMSC与BGC复合植入动物体内后进行大体观察、组织学染色,观察其成骨过程。结果 一定浓度的BMSC与BGC复合植入动物体内可产生成熟新生骨组织,其成骨过程与局部血运、材料孔隙、孔径有关。结论 利用组织工程学方法可以形成新生骨组织,为进一步研究组织工程化新生组织的体内移植手段和方法提供了新的思路和可能。     

兔骨髓基质细胞培养及其体外成骨能力

目的观察兔骨髓基质细胞在体外的培养条件及其成骨过程，为研制骨组织工程材料选择种子细胞奠定一定实验基础。方法取兔长管骨骨髓为材料进行体外培养，传代后改用条件培养基进行培养，通过倒置显微镜观察、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)染色、Ⅰ型胶原免疫组化染色等方法进行检测。结果传代细胞培养3、4d后融合成单层，培养12d细胞形成多层结构，并聚集成多个散在的黑色结节，细胞富含碱性磷酸酶活性，Ⅰ型胶原染色阳性，这与典型成骨细胞的生物学特性相似。结论体外培养的兔骨髓基质细胞具有成骨能力，可作为骨组织工程学研究的种子细胞。     

骨髓基质细胞的体外培养和分化诱导

目的 :建立一种简单可靠的骨髓基质细胞 (BMSc)向成骨细胞转化的体外培养方法 ,探讨骨髓基质细胞向成骨细胞转化的机理。 方法:将兔 BMSc悬液进行体外培养 ,进行形态学观察和组织学检测。 结果:传代培养细胞的碱性磷酸酶 (AL P)阳性率达 80 %以上 ,表现为成骨细胞形态并形成钙结节。结论:地塞米松、β-甘油磷酸钠和维生素 C可促进 BMSc分化为成骨细胞 ,BMSc的分化和增殖是两个对立的状态。     

组织工程骨修复山羊负重骨大段骨缺损的长期观察

目的 探讨组织工程骨修复山羊大段负重骨骨缺损的长期效果及所用支架材料珊瑚羟基磷灰石的体内最终转归情况。方法 中国青山羊15只,制备单侧胫骨2cm的骨膜与骨缺损,缺损内植入组织工程骨（珊瑚羟基磷灰石＋经诱导分化的骨髓基质干细胞）。术后早期行ECT、X线、组织学等手段检测,评价骨缺损修复情况。远期在术后6、12、18、24月行X线及组织学检查,评价骨缺损修复情况及珊瑚羟基磷灰石的体内转归。结果 早期ECT显示在术后2个月内骨再生和再血管化进展顺利,X线和组织学显示术后组织工程骨成骨呈渐进性和偏心性：远期X线和组织学显示组织工程骨与山羊胫骨牢固愈合,并开始塑形且出现髓腔再通,珊瑚羟基磷灰石在体内逐渐成为骨基质的组成成分,自身架构消失。结论 组织工程骨可以完全修复山羊大段负重骨骨缺损,形成正常骨组织并发挥功能;珊瑚羟基磷灰石最终被降解转化成骨基质。