复合干细胞生物陶瓷在裸鼠异位成骨中的评价

目的 研究h-BMP-2基因转染骨髓间充质干细胞(BMSCs)在复合煅烧骨、β-TCP或直接植入裸鼠股部后的成骨能力。方法 通过影像学、组织学和形态计量学等方法,观察未经诱导、OS液诱导和h-BMP-2基因转染BMSCs在复合煅烧骨,或多孔β-TCP后植入裸鼠皮下,或直接制成细胞悬液注入,在4、8、12周诱导成骨和材料降解情况。结果 在裸鼠皮下,单纯生物陶瓷不能诱导成骨,而复合了未诱导、OS液诱导和h-BMP-2基因转染BMSCs的生物陶瓷均能成骨,成骨量为h-BMP-2基因转染组>OS液诱导组>未经诱导组(P<0.05),B-TCP可随骨长入而降解;注入裸鼠肌肉的OS液诱导的和h-BMP-2转染的BMSCs均能诱导成骨,而未经诱导MSCs则不能成骨。结论 复合人BMP基因转染BMSCs的β-TCP是一种理想的骨修复材料。     

IL-4与IL-10联合诱导异种骨移植免疫耐受的体外研究

目的　探讨 IL - 4和 IL - 10在诱导异种骨移植免疫耐受中的作用。方法　反应细胞为 BAL B/c小鼠脾淋巴细胞 ,刺激细胞为新西兰白兔血淋巴细胞 ,刺激抗原为兔骨上清液。采用经典的混合淋巴细胞培养法及骨上清液与淋巴细胞混合培养法作为异种骨移植的体外实验模型。在各培养液中分别加入 IL - 4、IL - 10及两者联合应用 ,通过测定其 3H- Td R掺入率 ,观察不同细胞因子对刺激淋巴细胞增殖的影响。结果　无论在细胞刺激组还是骨上清液刺激组 ,IL- 4对淋巴细胞增殖均有显著抑制作用 (P<0 .0 0 1和 P<0 .0 5 ) ,IL- 10未表现出抑制作用 (P>0 .0 5 )。在两组 IL- 4和 IL - 10联合应用均产生比 IL - 4单独应用更为明显的细胞增殖抑制作用 (P<0 .0 0 1和 P<0 .0 5 )。结论　 IL - 4对由细胞或骨上清液刺激产生的淋巴细胞增殖均有很好的抑制作用 ,IL- 10没有表现出抑制作用 ;IL- 4与 IL- 10联合应用有协同抑制作用。     

人骨形态发生蛋白-2基因转染脂肪源性间充质干细胞的成骨研究

目的 探讨人骨形态发生蛋白-2（hBMP-2）基因修饰的人脂肪源性间充质干细胞（ADSCs）的成骨能力及基因转染对ADSCs成骨分化的生物学调控。方法 流式细胞技术鉴定从人脂肪组织中提取的细胞为间充质来源的干细胞。将ADSCs转染hBMP＋2基因，免疫沉淀＋Western blotting法和酶联免疫吸附试验（ELISA）检测hBMP-2表达，确定hBMP-2表达量及表达稳定性，碱性磷酸酶（ALP）染色、ALP定量测定、钙结节染色及RT—PCR分析hBMP-2基因转染对ADSCs向成骨细胞转化的调控，并将转基因细胞注入裸鼠股部肌内，通过X线及组织学检查观察体内成骨情况。结果 流式细胞术证实从脂肪中提取的细胞为间充质来源的干细胞。转基因后免疫沉淀＋Western blotting法和ELISA法显示转染hBMP-2的ADSCs具有较高且稳定的hBMP-2的表达，转染21d后表达量无明显降低。ALP染色、ALP定量测定、钙结节染色及RT—PCR发现转基因ADSCs向成骨细胞方向发生分化。裸鼠肌内注射转基因细胞后2周即显示有异位骨形成，4周明显增多，对照组无骨组织形成。结论 转染hBMP-2基因的ADSCs在持续稳定高表达目的蛋白的同时，自身向成骨细胞发生分化，并在裸鼠体内形成异位骨。因此，ADSCs有望作为新的基因工程种子细胞。     

生物陶瓷微颗粒引发的细胞和组织损害

为论证生物陶瓷烧结不完全形成的微颗粒（〈5μm）引发细胞和组织损害的假设，对该类颗粒在体内和体外的细胞和组织损害进行了研究：（1）对4种双相生物陶瓷（BCP）进行细胞毒性试验。试验发现所有的浸出液出现细胞毒性，但是浸出液经离心后，毒性消失；（2）对羟基磷灰石（HA）、p磷酸三钙（pTCP）和40％pTCP／60％HA混合物微颗粒进行细胞抑制实验。结果显示随着微颗粒的浓度增加，成纤维细胞活力下降；而当微颗粒浓度达到一万个／细胞时，细胞活力和增殖能力完全消失；（3）HA，pTCP和BCP陶瓷颗粒（500-1500um）被植入到兔子股骨远端，种植12周后β-TCP的降解率为40％，BCP为5％，但是HA接近不降解。新骨形成在β-TCP（21％）和HA（18％）比BCP（12％）更为明显。同时BCP颗粒的周围有很多的微颗粒形成，可见吞噬细胞吞噬微颗粒，形成吞噬体。以上结果提示，微颗粒可能是局部炎症和细胞损害的首要原因，而且有可能影响骨形成。因此，我们必须注意生物陶瓷烧结的重要性，它们的烧结不良就可形成微颗粒，引发细胞和组织的损害。特别是BCP陶瓷含有两种需要不同烧结温度的粉体，它的烧结难度较高，很易形成微颗粒。     

生物玻璃生物学活性的研究现状及进展

1引言 　　骨科、整形外科、牙科及颌面外科临床对于骨移植和替代物的需求正日趋增加.虽然自体骨仍然是骨缺损重建的最好选择,但是会带来疼痛、不适及局部触痛等潜在的并发症,有限的骨量也难以满足大段骨缺损修复的需要.……     

A histomorphometric and molecular study on stress adaptability of freeze-dried bone allograft

Objective To Investigate stress adaptability of freeze-dried bone allograft.Methods Cortical and cancellous allograft were transplanted to each side of the midshaft diaphyseal ulna in two groups of 28 animals. The left transplanted allograft w as free from fixation and bore a normal physiological load, while the right tran splanted allograft was protected from loading by a simple external fixator and b ore less load. Animals were sacrificed at the 2nd, 4th, 8th, 16th week after tr ansplantation and specimens were taken out for bone histomorphometry studies an d analysis of collagen gene expression by in situ cDNA-mRNA hybridization.Results Labeled surface(LS) and bone mineral apposition rate(MAR) of the normally loaded graft-host bone interface were significantly higher than that of the less load ed side at the 4th,8th,16th week after transplantation. Parameters reflecting t he internal repair process of the allograft, such as LS in cortical and cancello us bone or MAR in cortical bone of the normally loaded side were significantly h igher than those of the less loaded side at the 16th week after transplantation . The result of in situ hybridization indicated that more osteoblast-like cell s expressing the type Ⅰ collagen gene were found in the interface or interior o f normally loaded grafts. Conclusion The stimulus of physiologic load can accelerate the early union of allograft-ho st bone interface and later new bone creep substitution to the necrotic allograft.     

巨噬细胞对聚乙烯和钛合金颗粒吞噬反应的差异性

目的观察巨噬细胞对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)颗粒和钛-6铝-4钒(Ti-6Al-4V)颗粒吞噬反应的差异.方法将巨噬细胞分别在含UHMWPE和Ti-6Al-4V颗粒的培养基中培养,在不同时段观察细胞吞噬颗粒的情况,并计算含有吞噬颗粒的巨噬细胞所占的比例.结果UHMWPE颗粒在培养后1 h即被巨噬细胞吞噬,且随时间延长,含有吞噬颗粒的巨噬细胞比例快速大量增加.而Ti-6Al-4V颗粒引起巨噬细胞吞噬现象出现的较晚,且在相同时段内含颗粒细胞的比例相对较小.结论UHMWPE颗粒能够引起巨噬细胞迅速而显著的吞噬反应,可能是其导致假体周围骨溶解的原因之一.     

关节假体表面壳聚糖季铵盐涂层的抗感染性能研究

目的 研制一种抑制细菌黏附和生物膜形成,同时具有良好骨生物活性的材料,用于关节假体表面涂层,以降低人工关节置换术后的感染率.方法 合成6%,18%和44%取代度的壳聚糖季铵盐,利用金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌检测其抗菌性能和对生物膜形成的影响,利用骨髓间充质干细胞检测其骨生物活性.共价交联法在钛金属表面制备壳聚糖季铵盐涂层.SD大鼠股骨下端髓腔内注射表皮葡萄球菌后分组植入涂层和未涂层钛棒,通过观察术后体温和体重变化,并进行血常规、X线摄片、微生物学及组织学检测分析涂层的抗感染性能.结果 壳聚糖季铵盐的抗菌活性随着其取代度的升高而增加;取代度为18%的壳聚糖季铵盐对于干细胞具有良好的生物相容性;而取代度为44%的壳聚糖季铵盐具有一定的细胞毒性.动物实验表明,取代度为18%的壳聚糖季铵盐涂层能有效防止表皮葡萄球菌引起的骨内感染.结论 中等取代度（18%）壳聚糖季铵盐兼具较强的抑菌能力和较好的骨生物活性,具有作为关节假体表面抗感染涂层的应用前景.     

膝关节滑膜间质干细胞分离、培养及其多向分化潜能特性的研究

目的 探讨晚期骨关节炎患者膝关节滑膜间质干细胞(synovium-derived mesenchymalstem cells,SMSCs)体外分离、培养的可行性及其在体外向脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞定向分化的特性.方法 取膝关节滑膜组织,胶原酶消化获得有核细胞.挑选单细胞克隆,筛选获得SMSCs.流式细胞技术检测细胞表面特异性抗原标志.培养至第三代,分别向脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞诱导分化.油红O染色鉴定向脂肪细胞分化;碱性磷酸酶染色、茜素红染色鉴定向成骨细胞分化;甲苯胺蓝染色鉴定向软骨细胞分化.RT-PCR检测脂肪细胞、成骨细胞标志基因.Ⅱ型胶原免疫组化染色检测软骨细胞Ⅱ型胶原的表达.结果 原代SMSCs体外培养呈葵花样细胞集落,传代后可见圆形巨噬样细胞和纺锤形成纤维样细胞,融合后呈成纤维细胞样生长.CD44、CD90呈阳性,CD34、CD71和CD45呈阴性.向脂肪细胞诱导21d,油红O染色阳性;RT-PCR检测有脂蛋白酶、乙二腈及PPARγ2表达;向成骨细胞诱导7、28 d,ALP,茜素红染色阳性,有ALP、Osteopontin及Osteocalcin表达;向软骨细胞诱导21d,甲苯胺蓝染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性.结论 晚期骨关节炎患者膝关节滑膜组织可以分离、培养获得SMSCs. SMSCs具有向脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞发生定向分化的潜能.     

腺病毒介导的人骨形态发生蛋白2基因修复兔桡骨缺损

目的 评价腺病毒介导的人骨形态发生蛋白2（Adv-hBMP-2)基因对兔骨髓间充质干细胞（BMSCs)的诱导成骨活性及修复长骨干骨缺损的效果。方法 （1）抽取兔骨髓行BMSCs培养，经Adv-hBMP-2转染后分别行免疫沉淀加Western印迹法和碱性磷酸酶（ALP）检测及von Kossa染色，并行裸鼠肌内诱导成骨试验。（2）修复兔桡骨缺损：15只兔30侧、1.5cm的骨缺损分为Adv-hBMP-2转染BMSCS加珊瑚及胶原载体组、β半乳糖苷酶（Adv-βgal)转染BMSCs加载体组、未转染BMSCs加载体组、载体组和未治疗组，术后行X线、组织学检查。结果 （1）Adv-hBMP-2组BMSCs表达hBMP-2，其ALP活性升高，并有钙结节形成,裸鼠肌内注射后有异位成骨。（2）在兔桡骨缺损处，Adv-hBMP-2转染组有明显骨痂形成，5个组的愈合率分别为4／5、2／5、2／5、0／5、0／5。结论 Adv-hBMP-2基因转染的BMSCs是修复骨缺损的好方法。