3D打印羟基磷灰石-明胶支架联合BMSCs和HUVECs修复兔颅骨缺损的组织学评价

目的通过组织病理学方法评价3D打印技术制备的羟基磷灰石-明胶(HAP-GEL)支架联合骨髓间充质干细胞(BMSCs)和脐静脉内皮细胞(HUVECs)修复兔颅骨缺损的效果。方法将3D打印HAP-GEL支架与BMSCs和HUVECs细胞联合培养,构建组织工程骨。24只新西兰大白兔随机分为空白对照组、阳性对照组、HAP-GEL材料组及BMSCs+HUVECs+HAP-GEL支架共培养组,每组6只,于缺损区随机植入3D打印HAP-GEL支架、HAP-GEL支架+BMSCs和HUVECs细胞,自体颅骨设为阳性对照组,空白缺损设为空白对照组。分别于模型复制后4周和12周通过组织学观察骨愈合情况。结果镜下各组均未见急慢性炎症细胞浸润。术后4周,HE染色显示空白对照组仅有少量纤维结缔组织生成;HAP-GEL材料组有少量新骨生成;BMSCs+HUVECs+HAP-GEL支架共培养组可见部分新骨开始彼此融合,新生骨量与阳性对照组相似;术后12周,HE染色显示空白对照组新生骨量少;HAP-GEL材料组新生骨呈较大面积的板层状;BMSCs+HUVECs+HAP-GEL支架共培养组缺损区几乎全部被新生骨充填,新生骨量较前两组明显增多,且与阳性对照组相似。术后4周,Masson染色显示空白对照组仅有少量纤维组织;HAP-GEL材料组内有蓝染新骨、少量红染成熟骨形成,但着色均较浅;BMSCs+HUVECs+HAP-GEL支架共培养组红染成熟骨面积较HAP-GEL材料组大,修复效果与阳性对照组相似。术后12周,Masson染色显示空白对照组出现蓝染新骨;HAP-GEL材料组成熟骨面积进一步扩大,支架被分割包裹、吸收;BMSCs+HUVECs+HAP-GEL支架共培养组可见大片红染成熟骨生成,夹杂少量蓝染新生骨,支架残存少量,成骨效果与阳性对照组相似,优于HAP-GEL材料组与空白对照组。结论3D打印HAP-GEL支架联合BMSCs和HUVECs对兔颅骨缺损有较好的修复效果。