兔骨髓间充质干细胞体外分离培养条件的优化组合

背景：骨髓间充质干细胞分离培养方法的不同可导致其活性与纯度各异，直接影响组织工程的修复效果。目的：对骨髓间充质干细胞体外分离培养条件进行优化组合，并验证其获取骨髓间充质干细胞的效果。设计、时间及地点：细胞学体外实验，于2007-10／12在山西医科大学第二医院骨科实验室完成。材料：清洁级3月龄新西兰白兔2只，由山西畜牧研究所提供。方法：向含有新鲜骨髓的DMEM培养液中加入等量淋巴细胞分离液，采用密度梯度离心和差速贴壁法分离培养兔骨髓间充质干细胞，每间隔8h将未贴壁细胞转移入新的培养瓶，接种5d后首次换液，细胞融合率达90％时胰酶消化传代，第1、3、5代细胞用于实验。主要观察指标：镜下观察细胞形态及生长状态，绘制细胞生长曲线，测定倍增时间，流式细胞仪检测细胞表面抗原CD44标记率。结果：原代培养的骨髓间充质干细胞呈圆形、梭形、多角形等，48h可见贴壁细胞有伸展现象，呈梭形，多角形，成纤维细胞样展开，细胞核清晰，首次换液后可见细胞透亮并充分展开，14d左右可达90％融合。第1、3、5代骨髓间充质干细胞整体呈S型，1～3d为潜伏期，3d后进入对数生长期，7～8d为平台期，平均倍增时间为24．22h。第2代骨髓间充质干细胞CD44呈阳性表达，标记率为93．0％。结论：采用密度梯度离心联合差速贴擘、离心介质选择淋巴细胞分离液、接种5d首次换液的体外分离培养纯化方法，获得的骨髓间充质干细胞生长状态良好，且纯度较高。

脱细胞软骨生物支架材料与大鼠骨髓间充质干细胞共培养及体内埋植后的降解

背景：动物体内埋植实验被认为是最常用有效的检测生物相容性的方法。目的：拟观察脱细胞软骨生物支架材料与细胞共培养及体内埋植实验时的生物降解性。时间及地点：观察性实验,于2007-06/08在山西医科大学第二医院骨科实验室完成。材料：SD大鼠,体质量60-80g;6月龄猪由山西畜牧研究所提供。方法：①分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,取猪膝关节软骨制备脱细胞关节软骨支架材料,将两者进行复合培养。未经与无细胞胶原基质联合培养的细胞作为正常对照。②将备好的生物支架材料植入大鼠背部皮下,于14,28d取材,对其进行大体及组织染色。主要观察指标：①对复合细胞的无细胞胶原基质进行石蜡切片常规染色,倒置显微镜下观察24,72h细胞与无细胞胶原基质共培养情况。②通过炎性细胞反应及纤维囊形成级别评定标准、材料降解结果评定合格标准分析植入材料在动物体内降解情况。结果：①倒置显微镜下观察与无细胞胶原基质共培养24h细胞多呈长梭形和多角形;72h后与无细胞胶原基质联合培养和未与无细胞胶原基质联合培养的2种细胞形态相似,均呈多角形和圆锥形。苏木精-伊红染色可见细胞嵌入软骨支架材料中,呈圆形和椭圆形,部分细胞可见细胞核,材料呈颗粒状,染色均一。②组织学观察可见试样周围存在少量淋巴细胞和嗜中性粒细胞,致密纤维囊壁将复合细胞的材料包裹,材料被降解为细小颗粒,细胞均匀散在材料中呈椭圆形,可见分裂相。结论：支架材料在与细胞共培养及体内埋植实验中均生长正常,经过4周材料顺利降解为细小颗粒。

脱细胞软骨生物支架材料的生物学特性

目的探讨脱细胞软骨生物支架材料(ACM)在细胞毒性、溶血试验、急性全身毒性等方面的生物学特性;方法①ACM的制备:猪膝关节软骨冻干加工为粉末,胰酶消化,曲拉通洗脱,蒸馏水洗净冻干,紫外线照射(UVI)后成型;②细胞毒性测定:材料浸提液培养细胞进行细胞形态大体观察,MTT法观察细胞活性;③急性全身毒性反应:材料浸提液注射入SD大鼠腹腔观察材料对动物表现及体重变化的影响;④溶血试验:材料浸提液与稀释动物鲜血混合观察红细胞溶解情况,492nm下检测OD值计算相对溶血率;结果①细胞毒性试验:24h、48h、72h各时间段内三组细胞OD值两两比较(>0.05),无显著差异,ACM细胞毒性为0级;②动物急性毒性实验:Ⅰ生物材料处理组和Ⅱ生理盐水处理组对动物体重影响没有差异(>0.05),Ⅰ生物材料处理组和Ⅲ苯酚处理组对动物体重有显著差异(<0.05);③溶血试验:材料相对溶血率为2.92%,低于5%的标准,无明显溶血现象;结论ACM在细胞毒性、溶血实验、动物急性毒性反应方面符合软骨组织工程中对于支架材料的要求,提示支架材料有良好的生物相容性和安全性。

可塑形脱细胞软骨基质材料的制备及性状研究

目的利用牛膝关节透明软骨进行脱细胞处理,制备新型可塑形生物材料,探讨脱细胞软骨基质作为组织工程载体材料的可行性。方法采集新鲜牛膝关节,切取关节表面透明软骨,冻干后低温粉碎为软骨微粒,胰酶、TritonX-100及低张Tris-HCl溶液联合作用进行脱细胞处理,冷冻干燥塑形,紫外线交联后制备脱细胞软骨基质材料。采用组织学、免疫组织化学、扫描电镜、孔隙率测定及生物力学检测等对材料的理化性状进行观察分析。取4只成年新西兰白兔骨髓制备BMSCs,传至第3代进行实验。观察浓度分别为100%、10%及1%的材料浸提液培养BMSCs0、24、48及72h后相对乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)释放率,以含5%FBS的DMEM培养基作为阴性对照,观察细胞毒性作用;并将浓度为1×107个/mL的BMSCs单细胞悬液与材料复合培养,观察细胞黏附情况。结果制备的脱细胞软骨基质材料呈白色多孔状结构。HE染色示材料由纤维状的软骨微粒形成网状结构,基质内无细胞成分残留;阿尔新蓝染色示微颗粒呈蓝色。材料Ⅱ型胶原免疫组织化学染色呈阳性。扫描电镜材料为多孔状海绵结构,孔径30～150μm。压汞法测定材料平均孔隙率为89.37%,平均孔径为90.8μm。力学分析示脱细胞软骨基质材料的压缩模量为(17.91±0.98)MPa,未经脱细胞处理的软骨微粒材料压缩模量为(15.12±0.77)MPa,差异无统计学意义(P>0.05);与正常牛关节软骨的(26.30±1.98)MPa比较差异均有统计学意义(P<0.05)。细胞毒性实验显示,培养0、24、48及72h,100%、10%、1%浓度材料浸提液条件培养基和阴性对照DMEM培养基相对LDH释放率差异无统计学意义(P>0.05)。细胞黏附实验显示细胞可黏附于材料上,生长状态良好。结论牛关节软骨经脱细胞处理后,制成的多孔状脱细胞软骨基质材料,既保持了软骨基质中的主要成分,又具有良好的理化性质和生物相容性,可作为组织工程研究的一种新型载体材料。

GSS用于腰椎管狭窄合并腰椎间盘突出症疗效分析

GSS技术临床上通常使用于脊柱创伤患者，如椎体的各型不稳定骨折，伴有或不伴有神经损伤，受损平面以下瘫痪等，也用于腰椎滑脱的复位固定。对使用于合并椎管狭窄及腰椎间盘突出症患者少有报道。我科自2005年5月至2008年6月对3l例患者除施行常规手术治疗外，征得患者同意，使用了GSS技术＋椎间植骨或cage植入，现报告如下。

正常与退变髓核细胞形态学及Ⅱ型胶原蛋白的定量分析

背景:椎间盘退变导致椎间隙狭窄的主要变化是髓核细胞表达软骨特异性基因产物蛋白聚糖和Ⅱ型胶原的减少。目的:对成人的正常与退变椎间盘髓核细胞Ⅱ型胶原蛋白免疫荧光染色及番红O染色进行定量观察比较。方法:取成人脊柱侧弯患者与椎间盘突出症患者自愿者术中取出的废弃髓核组织各3例,经培养后每个患者各测量26个细胞,正常组和退变组分别测量78个细胞。对正常与退变椎间盘髓核细胞进行番红"O"染色并行灰度及测定细胞内Ⅱ型胶原蛋白行免疫荧光染色定量测定。结果与结论:免疫荧光染色显示:退变椎间盘髓核细胞仅轻度染色,染色模糊,其呈类圆形,纺锤形,梭形及不规则形,其内仅有极少量荧光颗粒;Ⅱ型胶原表达较正常髓核细胞降低显著(P<0.05)。番红O染色显示:退变的髓核细胞肿胀,细胞核肿胀染色略淡,细胞突起延长,胞浆染色不匀伴有空泡,部分细胞崩解,细胞分布零散,混乱,可见成片坏死区。与正常髓核细胞图像灰度值相比差异无显著性意义(P>0.05)。结果表明退变的椎间盘髓核细胞减少、部分凋亡,其细胞内Ⅱ型胶原蛋白含量较正常髓核细胞显著减少。

脱细胞软骨支架材料修复兔关节软骨缺损

目的观察异种异体脱细胞软骨支架材料（ACM）复合同种异体兔骨髓间充质干细胞（rBMSCs）修复兔股骨内髁关节软骨缺损的效果。方法（1）密度梯度离心和差速贴壁法获得原代兔BMSCs，选择第3代BMSCs作为种子细胞；（2）利用冷冻干燥、胰酶消化和化学去垢剂等方法制备脱细胞软骨支架材料；（3）3个月龄新西兰兔股骨内髁制备直径4mm，深3mm关节软骨缺损模型，24只新西兰兔以2个时间段随机分为5组，ⅠACM—BMSCs组：第3代BMSCs1×10^6个／ml与ACM于37℃5％CO2饱和湿度复合48h；ⅡACM组；Ⅲ空白对照组。（4）移植6、12周后大体及组织学观察，免疫组织化学染色观察修复组织Ⅱ型胶原，Wakitani评分评估修复效果。结果（1）大体观察及组织学观察：6和12周Ⅰ组再生组织与正常关节软骨面平齐，修复部位表面较平整，界限模糊，接近正常软骨。Ⅱ组修复组织表面不平整并有明显下陷，修复组织全层可见成纤维样细胞，深层可见极少数透明软骨样细胞。Ⅲ组未见明显修复，肉芽组织形成伴成纤维样细胞增生；（2）Wakitani组织学评分可见在不同的时间段Ⅰ组和Ⅱ组均低于Ⅲ组，差异有统计学意义（P〈0．05），Ⅰ组和Ⅱ组间组织学评分差异无统计学意义（P〉0．05）。（3）免疫组织化学：ACM—BMSCs组修复组织的细胞为软骨样细胞，可见柱状排列，周围软骨基质Ⅱ型胶原染色阳性。结论以ACM为支架材料，同种异体BMSCs为种子细胞制备的组织工程化软骨对兔股骨内髁关节软骨缺损有修复作用，形成的新生软骨为透明软骨样组织。

脱细胞软骨支架材料的制备及物理性质

目的 探讨脱细胞软骨生物支架材料（ACM）的制作方法，使其在孔隙率、比表面积、弹性模量等物理性质更加接近天然软骨。方法猪膝关节软骨冻干加工为粉末，0．25％胰酶消化，1％曲拉通洗脱，蒸馏水洗净冻干，8W312nm紫外线照射（UVI）后成型；扫描电镜观察孔径分布，压汞仪测定孔隙率等参数；INSTRON5544对ACM进行抗压弹性模量测定。结果脱细胞生物支架材料为白色，略微发黄，外表呈多孔疏松网状结构，脆性大并有一定弹性；ACM孔隙率为68．54％，平均孔径为47．13μm；ACM弹性模量为（1．05±0．38）MPa。结论ACM在孔隙率、比表面积、平均孔径等方面符合关节软骨支架材料的要求。