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     

天然可降解脱钙骨基质材料复合脂肪干细胞的三维培养

背景：脱钙骨基质是一种常用的组织工程支架材料,脂肪干细胞是近年来发现的一种成体干细胞,二者均可自体取材,二者复合培养的研究还未见报道。 目的：观察脂肪干细胞与脱钙骨基质复合后三维培养的生长、增殖情况。 方法：无菌切取兔腹股沟皮下脂肪垫,采用Ⅰ型胶原酶搅拌消化法分离培养原代脂肪干细胞,系列传代传至第3代,倒置显微镜下观察细胞形态及生长情况,免疫荧光细胞化学染色检测细胞表面抗原的表达。切取兔髂骨,制备脱钙骨基质。取第3代脂肪干细胞,与脱钙骨基质复合后共培养,1周后扫描电镜观察细胞黏附和生长情况,2周后石蜡包埋切片进行苏木精-伊红染色。 结果与结论：自兔皮下脂肪分离培养获得的脂肪干细胞增殖迅速,第3代脂肪干细胞表面抗原CD44呈阳性表达,CD34为阴性;制备的脱钙骨基质为三维立体多孔结构,具有良好的可塑性,并有一定的机械强度。复合培养后电镜扫描、苏木精-伊红染色显示,细胞在脱钙骨基质表面和孔隙内黏附生长良好,并能继续增殖和分泌胞外基质。结果提示脂肪干细胞与脱钙骨基质复合共培养生长增殖良好,并能分泌细胞外基质。 关键词：脱钙骨基质;脂肪源性干细胞;组织工程;培养;生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.12.004     

犬同种异体脱钙骨基质复合细胞片层的体外培养与观察

背景：如何构建具有类似天然骨结构组织工程骨的问题是组织工程学发展的一个难题。细胞片层技术的出现,为其提供了新的途径。 目的：观察细胞片层与脱钙骨基质的生物相容性及其在脱钙骨基质上的生长情况。 设计、时间及地点：体外观察性实验,于2009-06/2009-09在青岛大学医学院附属医院中心实验室完成。 材料：利用温度感应培养基制备犬骨髓基质细胞片层;脱脂、脱钙、脱非胶原蛋白方法制备犬脱钙骨基质。 方法：将温度感应技术制备刮取的细胞片层铺盖于脱钙骨基质表面,用含体积分数为10%胎牛血清及成骨诱导剂的DMEM培养液浸没培养。 主要观察指标：扫描电镜下观察脱钙骨基质的结构及细胞片层在脱钙骨基质上的附着、生长情况。计算脱钙骨基质孔隙率和孔径大小。 结果：扫描电镜下观察可见脱钙骨基质呈三维立体网孔结构。材料孔隙率约为75%。平均孔隙直径为(250.11±98.89) µm,成正态性分布。扫描电镜下观察细胞片层在脱钙骨基质上的附着、生长状况良好,增殖迅速。 结论：细胞片层与脱钙骨基质有较好的生物相容性,脱钙骨基质/细胞片层复合体能够应用于组织工程骨,为构建类似骨结构组织工程骨起到促进作用。 关键词：脱钙骨基质;细胞片层;组织工程;犬;生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.03.043     

转化生长因子β1对软骨组织代谢影响的研究进展*

背景：转化生长因子β1可以介导软骨合成、抑制胶原和蛋白多糖分解,在诱导软骨分化和维持软骨表型上起着重要作用,实现软骨缺损的功能性修复。 目的：从生物学特性、在生物工程中的应用、基因多态性、信号通路及微小RNA等方面综述转化生长因子β1对软骨组织代谢影响的研究进展。 方法：以“transforming growth factor-β1,Cartilage Differentiation,cartilage matrix”为英文检索词,以“转化生长因子β1,软骨分化,软骨基质”为中文检索词。经第一作者检索2007/2012CNKI数据库及SPRINGERLINK数据库有关转化生长因子β1对软骨组织代谢影响的研究进展方面的文献130篇,根据纳入排除标准保留54篇进行总结。 结果与结论：转化生长因子β1可诱导间充质细胞向软骨细胞分化,促进软骨特异性基质的合成,保护软骨基质不被各种蛋白酶水解破坏,能够增强软骨组织自身再生能力,实现使软骨的损伤逆转,在软骨修复领域展现了巨大的潜在应用价值。     

松质骨基质作为细胞载体应用于牙周组织工程的实验研究

目的 研究评价松质骨基质(CBM)作为细胞载体应用于牙周组织工程的可行性及意义。方法 将体外培养的犬自体牙周膜细胞(PDLCs)接种到CBM三维支架上,扫描电镜观察PDLCs在CBM支架上的生长、附着情况;同时,将PDLCs/CBM复合植入动物牙周组织缺损,以空白组及仅植入CBM组为对照组,术后8周观察评价其牙周组织的再生情况。结果 扫描电镜显示PDLCs在CBM上伸展充分,生长旺盛,而CBM具有良好的多孔网状结构。动物实验结果可见PDLCs/CBM复合植入组较对照组有更多的新生牙骨质、新生牙周膜和新生牙槽骨生成,缺损处牙周组织几近完全再生,且未见上皮长入。结论 CBM可作为细胞载体用于牙周组织工程研究,有望用作牙周组织工程的支架材料。     

四妙方对实验性骨关节炎大鼠软骨基质的影响

目的:观察四妙方对骨关节炎(osteoarthritis,OA)大鼠软骨基质的影响并探讨初步的作用机制.方法:健康雄性SD大鼠84只,随机分成假手术组、模型组、四妙方低、中、高剂量组、硫酸氨基葡萄糖组,每组14只.除假手术组外,其他组均采用大鼠前交叉韧带切断及部分半月板切除(anterior cruciate ligament transection and medial meniscus resection,ACLT+ MMx)造成OA模型,造模后四妙方低、中、高剂量组分别给予四妙方0.63,1.25,2.50 g'kg-1·d-1治疗,硫酸氨基葡萄糖组ig给予硫酸氨基葡萄糖0.16 g·kg-1·d-1治疗,连续6周,假手术组和模型组分别给予等体积蒸馏水.6周后,腹主动脉采血测定Ⅱ型胶原C端肽(collagen typeⅡC-telopeptide,CTXⅡ)和Ⅱ型胶原C前肽(typeⅡprocollagen C-propeptide,CPⅡ);取大鼠右侧股骨进行HE染色观察四妙方对OA大鼠软骨病变的影响,甲苯胺蓝染色对软骨基质蛋白聚糖(proteoglyean,PG)的影响以及Ⅱ型胶原免疫组化染色对Ⅱ型胶原的影响.结果:与假手术组相比,模型组软骨表层变薄,软骨细胞明显减少,Mankin's积分显著升高(P＜0.01),甲苯胺蓝、Ⅱ型胶原免疫组化染色平均灰度值和Ⅱ型胶原阳性表达均显著降低(P＜0.01),血清CTXⅡ显著升高(P＜0.01),CPⅡ显著降低(P＜0.01).与模型组相比,四妙方1.25,2.50 g'kg-1均能显著降低Mankin's积分(P＜0.01),上调甲苯胺蓝染色平均灰度值(P ＜0.05,P＜0.0l),增加Ⅱ型胶原阳性表达量(P＜0.01),下调CTXⅡ、上调CPⅡ水平(P＜o.o1).结论:四妙方能有效减轻OA大鼠关节软骨基质破坏,其机制可能跟抑制软骨基质主要成分丢失、调节Ⅱ型胶原合成、降解标志物有关.     

上颌窦提升术中单独应用牛无机骨基质(Bio-Oss)或人冻干脱钙骨的临床评价

目的：评价Bio—Oss骨粉和同种异体冻干脱钙骨在上颌窦底植骨提升中的应用。方法：采用牛无机骨基质(Bio—Oss)和人冻干脱钙骨对56例患者共60侧上颌窦行植骨提升术，同期或延期行牙种植术：种植修复后随访36～48个月。结果：术后半年X线检查发现，两种骨移植材料和移植物周围正常骨组织界线变模糊。在所植入95枚种植体中共有1枚种植体松动脱落，其余种植体均和新形成的骨组织形成良好的骨结合，种植体周围未见明显骨吸收阴影，种植体3年成功率为98．9％：结论：Bio～Oss骨粉或同种异体冻干脱钙骨在上颌窦底提升术中单独作为植骨材料是可行的。     

骨基质明胶复合自体红骨髓及同种异体骨修复骨缺损

目的:评价骨基质明胶复合自体红骨髓及同种异体骨联合移植修复骨缺损的疗效。方法:76例良性骨肿瘤和瘤样病损患者,彻底刮除病灶或作肿瘤骨段切除,并对瘤壁作灭活处理,以同种异体骨作支架,周围填充骨基质明胶和自体红骨髓复合物,术后观察机体反应及骨缺损修复情况。结果:术后机体无明显免疫排斥反应,无1例发生感染,所有病例随访时间为5～16个月,X线显示新骨形成时间为术后1.5～4月,完全骨化的时间为术后5～9月,骨缺损骨性愈合74例,并获得较好的关节功能,肿瘤复发2例。结论:骨基质明胶、自体红骨髓、同种异体骨复合物能有效修复骨缺损,有广泛的临床应用前景。     

通过骨基质表面培养板检测RANKL诱导破骨细胞骨侵蚀能力

目的探讨以骨基质表面培养板替代骨磨片鉴定破骨细胞骨侵蚀能力的应用方法。方法通过RANKL诱导破骨前体细胞RAW264. 7建立破骨细胞分化模型,运用TRAP染色检测破骨细胞分化程度,并以骨基质表面培养板替代骨磨片行骨陷窝试验检测破骨细胞骨侵蚀能力,以侵蚀面积反映骨侵蚀能力。结果不同浓度的RANKL因子可有效诱导破骨前体细胞RAW264. 7分化为成熟多核破骨细胞,呈浓度依赖性。成熟破骨细胞在骨基质表面培养板上形成不同面积的不规则侵蚀圆环,趋势与破骨细胞分化程度一致。结论使用骨基质表面培养板可有效反映破骨细胞形成及骨侵蚀能力,与TRAP染色结果一致,并且具有操作简便、结果直观、便于统计分析等优点。     

以脱细胞牛软骨基质为支架体外构建组织工程软骨的实验研究

目的以脱细胞牛软骨基质（acellular cartilaginous matrix,ACM）作支架体外构建组织工程软骨,了解其作为软骨组织工程支架的可行性。方法 2003年1月-2005年12月联合应用冻干-反复冻融-酶消化法对牛软骨基质行脱细胞处理。将体外培养扩增的2～5代兔软骨细胞接种在材料上,体外培养3周,观察软骨细胞在支架材料上的生长分布情况。结果软骨细胞在制备的ACM上可较好地黏附生长,并且分泌大量Ⅱ型胶原和葡萄糖胺聚糖;但软骨细胞不能长入ACM内部,只能在表层生长,少量软骨细胞分布在ACM孔隙中。结论 ACM支架材料具有良好的细胞相容性和活性,并且能促进软骨细胞增殖和维持软骨细胞表型。