铝对大鼠骨基质明胶诱导性异位骨形成及矿化的影响：慢性肾功能…

采用不脱钙骨切片技术，配合四环素双标记和骨组织形态计量学，研究了不同的铝浓度及不同的肾功能对诱导性异位骨形成及矿化的影响。实验大鼠分为五组：对照组（Ｃ）；低剂量铝组（ＬＤＡ）；高剂量铝组（ＨＤＡ）；慢性肾功能不全组（ＣＲＦ）；慢性肾功能不全加高剂量铝组（ＣＲＦ－ＨＤＡ）。实验结果表明：Ｃ和ＬＤＡ、ＣＲＦ组之间无明显不同，ＨＤＡ及ＣＲＦ－ＨＤＡ组骨组织内四环素荧光双标线短、少，多为单标线。

antagomir-30d转染BMSCs联合CPC支架材料的异位成骨作用

目的:构建antagomir-30d/种子细胞骨髓间充质干细胞(BMSCs)/磷酸钙骨水泥(CPC)复合物,并将该复合物植入裸鼠皮下,研究antagomir-30d促进体内骨形成的作用。方法:将转染有150 nmol/L antagomir-30d、NC的BMSCs以及未经转染的空白BMSCs转移到CPC支架进行孵育,后植入到BALB/c-nu裸鼠皮下,以此研究裸鼠异位成骨。术后2、4、8周分别取出植入体。2周时,取出植入体,提取RNA进行RT-PCR检测,分析成骨基因碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OC)以及Runt相关转录因子2(RUNX2)mRNA表达情况。此外,4周和8周的植入体分别进行苦味酸品红组织学染色和组织形态学分析新骨形成的情况。结果:植入2周RT-PCR结果显示,各成骨基因mRNA水平的表达量中转染有antagomir-30d组最高,并显著高于另外2组(P<0.05)。组织学染色结果表明,植入后4周,antagomir-30d组有少量新骨形成,而另外2组则少有新骨形成。组织形态学分析显示,新骨面积百分比antagomir-30d组为1.28%±0.19%。植入后8周,3组均可见明显新骨形成,但antagomir-30d组新骨形成量明显大于NC组及空白对照组(P<0.05),各组新骨面积百分比分别为17.79%±1.15%,1.82%±0.53%,2.33%±0.52%。结论:antagomir-30d可诱导裸鼠体内异位成骨,antagomir-30d/BMSCs/CPC复合物有希望作为组织工程复合物用于颌骨骨缺损及其他类型骨缺损的修复。

异位预成中心性血管化人工骨的构建

背景:血管化在骨形成和改建中起重要作用,生物活性陶瓷β-磷酸三钙的多孔性及可吸收性为血管植入构建血管化人工骨提供可能。目的:探讨异位预成中心性血管化人工骨的建立、血供及人工骨血管化的机制,为异位预成中心性血管化人工骨的临床应用提供理论依据。方法:选择新西兰兔的腰背动脉解剖分离形成血管束,实验侧将血管束移入人工骨侧槽内,并用自体微小骨颗粒填满,埋入背阔肌肌袋内,以未做血管束植入动物作为对照。术后4,6,8周行大体形态学和组织学检查。结果与结论:血管束植入组人工骨形成类似滋养孔的结构,血管丰富,血管通畅。中心性血管化人工骨各处均有大量血管新生,4-8周充满全层,4周时开始出现新生骨和骨代谢,12周新生骨更趋于成熟。对照组仅少量血管自周围长入,新生骨少且不成熟。结果表明中心性血管化人工骨可显著促进人工骨血管化。该模型有望成为磷酸钙人工骨的临床应用的新方式。

异位预成血管化骨在下颌骨缺损重建中的应用

先天畸形、创伤、炎症和肿瘤等所致的下颌骨缺损重建在临床上仍是一个难题。单纯游离骨移植在肿瘤放疗患者受区条件差的情况下有较大的局限性,血管化游离骨移植也会造成其供区创伤和继发畸形。近来,异位预成血管化骨移植为下颌骨缺损重建提供了新的途径。下面就血管化骨异位预成的方法、所需条件、优点及其研究进展作一综述。

脂肪间充质干细胞复合骨诱导性磷酸钙陶瓷支架的异位成骨

背景:生物材料的骨诱导现象已经在多种动物实验中被证实。目的:考察磷酸钙陶瓷自身固有的诱导骨生成能力在其作为骨组织工程支架时的表现。方法:取健康家犬10只,在每只的背部肌肉内分别植入骨诱导性磷酸钙陶瓷与自体脂肪间充质干细胞复合物、非骨诱导性磷酸钙陶瓷与自体脂肪间充质干细胞复合物、骨诱导性磷酸钙陶瓷及非骨诱导性磷酸钙陶瓷,植入后8,12周,取出植入材料及其周围组织进行Micro-CT检测和组织形态学检测,评价成骨情况。结果与结论:组织学观察结果显示,骨诱导性磷酸钙陶瓷组及骨诱导性磷酸钙陶瓷与自体脂肪间充质干细胞复合物组均有有异位骨生成,并且骨诱导性磷酸钙陶瓷与自体脂肪间充质干细胞复合物组的成骨量显著大于骨诱导性磷酸钙陶瓷组(P<0.05);其余两组均无异位成骨。Micro-CT检测结果与组织形态学检测结果一致。结果表明骨诱导性磷酸钙陶瓷作为骨组织工程支架材料有明显的成骨优势,而脂肪间充质干细胞作为种子细胞对异位成骨有明显的促进作用。

松质骨基质-骨髓基质成骨细胞复合物的异位成骨作用

目的：观察松质骨基质－ 骨髓基质成骨细胞复合移植皮下成骨作用，以探索松质骨基质作为骨组织工程支架材料的可行性。方法：新生兔骨髓细胞体外培养、诱导后，接种于藻酸盐／松质骨基质中，形成松质骨基质／藻酸盐／骨髓基质成骨细胞复合物，并植入裸鼠背部皮下，对照组单纯植入松质骨基质。植入４、８ 周后行 Ｘ线摄片和组织学检查，观察骨形成情况。结果：松质骨基质／骨髓基质成骨细胞复合物皮下成骨效果明显优于松质骨基质。前者兼有纤维成骨和软骨成骨，以纤维成骨为主；后者仅见少量软骨成骨。结论：松质骨基质可以作为一种良好的骨组织工程支架材料。

珍珠层聚乳酸人工骨复合成骨细胞体内异位成骨研究

目的 探讨珍珠层聚乳酸 (nacre/ polylactic acid,N/ P)人工骨与同种异体成骨细胞复合 ,植入体内后异位成骨的作用机制 ,以及作为骨组织工程支架材料的可行性。 方法 成年雄性新西兰大白兔 18只 ,按 2、4和 8周3个时间点随机分成 3组 ,每组 6只。将体外培养的同种异体新西兰大白兔成骨细胞 ,种植到 N/ P人工骨材料上 ,并植入每只兔左侧背部皮下为实验组 ;以不复合成骨细胞的 N/ P人工骨材料植入右侧背部皮下作对照 ,分别于植入后不同时间点取材 ,经大体观察、组织学检查和免疫组织化学方法检测。 结果 实验组 2周时材料周围有少许炎性细胞聚集 ,4周时有类骨质形成 ,8周时有成熟骨组织形成 ,其中可见骨髓腔 ;对照组 2、4周时仅见大量纤维组织长入材料内 ,8周时材料内纤维组织增多 ,但无成骨发生。 结论 N/ P人工骨可作为理想的骨组织工程支架材料。

TGF-β1基因转染骨髓基质干细胞促进BMP-2活性多肽大鼠体内异位成骨

目的评价转化生长因子β1(TGF-β1)基因转染骨髓基质干细胞(BMSC)能否增强骨形态发生蛋白(BMP)活性多肽P24在大鼠体内异位成骨的能力。方法通过新型非病毒基因载体K(16)GRGDSPC将TGF-β1真核表达载体质粒pcDNA3-TGF-β1导入BMSC,筛选出阳性克隆并扩大培养。将稳定转基因细胞与胶原海绵复合,同时加入BMP-2活性肽P24,构建转基因细胞/胶原海绵/P24复合体。将该复合体植入大鼠竖脊肌浅层肌袋,3、5、8周时对植入局部行CT成像,组织碱性磷酸酶(ALP)活性检测及组织切片的苏木精-伊红染色,观察复合体异位成骨的能力。结果免疫组化SABC法检测转染后BMSC中TGF-β1的表达,见实验组呈阳性染色。3、5、8周时CT成像两组均可见骨组织形成,且呈时间相关性,实验组CT值分别为(254±20)、(331±34)、(477±37)Hu,均明显高于同期对照组的CT值[分别为(237±17)、(298±31)、(433±45)Hu](均P<0.05);植入局部ALP活性测定实验组分别为(57.78±0.64)、(65.70±0.59)、(71.83±0.67)U/L,亦高于对照组[分别为(55.46±0.55)、(63.27±0.53)、(70.32±0.63)U/L];苏木精-伊红染色可见实验组编织骨的数量明显多于对照组。结论K(16)GRGDSPC能成功介导TGF-β1基因转染BMSC并有效表达;TGF-β1基因转染BMSC可增强BMP-2活性肽P24的异位成骨能力。

聚左旋乳酸多孔支架材料复合人脐带间充质干细胞的异位成骨

背景:聚左旋乳酸材料有良好的支撑作用,具有三维模板作用,为细胞黏附、增殖和分化提供场所。目的:以人脐带间充质干细胞作为种子细胞、多孔聚左旋乳酸作为支架材料构建组织工程化骨异位成骨的可行性及效果。方法:制备聚左旋乳酸多孔支架材料。用酶消化法分离培养人脐带间充质干细胞,传代培养、鉴定及诱导成骨,ALP染色检测骨向分化。将人脐带间充质干细胞与聚左旋乳酸材料复合培养,MTT及扫描电镜检测细胞增殖和细胞材料复合情况,应用矿化诱导7d的细胞材料复合物植入兔大腿肌袋模型观察组织工程骨的异位成骨能力。4周后应用组织学观察新骨的形成情况。结果与结论:与聚左旋乳酸多孔支架材料复合的人脐带间充质干细胞生长良好,细胞增殖未受影响,扫描电镜示细胞在支架材料上吸附、生长良好。体外对人脐带间充质干细胞骨向诱导后ALP染色阳性。矿化诱导的人脐带间充质干细胞复合聚左旋乳酸材料植入动物4周时,形成明显的块状组织,质地坚硬。组织学检查见新形成的组织有成骨细胞及其周围有血管长入。提示聚左旋乳酸多孔材料对种子细胞人脐带间充质干细胞的增殖无影响;人脐带间充质干细胞细胞与聚左旋乳酸多孔材料复合体可在异位形成骨组织。

复合珊瑚羟基磷灰石人工骨异位成骨效应的实验研究

目的:探讨不同理化条件下产生的珊瑚羟基磷灰石（CHA）对异位成骨的影响;寻找具有骨诱导、骨传导、炎症反应轻的骨移植替代物。方法:以SD大鼠为实验对象,将两种不同理化条件下制得的CHA分为A,B两组,每组都同样按照不同的4种组合方法:CHA,CHA/重组人骨形态形成蛋白-2（rhBMP-2）,CHA/几丁糖,CHA/rhBMP-2/几丁糖制得4种复合珊瑚羟基磷灰石（CCHA）人工骨,分别编成A1～4小组和B1～4小组,分别植入大鼠背部肌肉的4个部位中。术后2周、4周、6周、8周观察动物精神状况,伤口情况;以X线投照获得影像,处死动物后取材,以普通光学显微镜观察成骨情况、炎症反应情况、肝脏损害情况。结果:不同理化条件下产生的CHA对成骨、炎症反应、肝脏损害无差异;不同组合的CCHA之间有差异,CHA/rhBMP-2/几丁糖的成骨效果好,炎症反应、排斥反应轻。结论:通过理化条件的改变,在不影响异位成骨、不增加炎症反应的前提下,提高了CHA的机械强度,使它更加容易塑形,适宜手术操作,应用指征、部位将更加广泛。CHA/rhBMP-2/几丁糖构型的CCHA人工骨,增加了CHA的骨诱导作用,并使该种作用均匀、持久;同时,又降低了异物移植后的炎症反应;rhBMP-2等复合药物的应用,在实验剂量时,无肝脏损害,是理想的骨移植替代物。

双相接种技术构建组织工程骨的异位成骨观察

目的评价双相接种技术体外构建的组织工程骨在体内的成骨潜力和这种体外构建策略的可行性。方法8只山羊抽取自体骨髓体外扩增、定向成骨诱导,再分别采用静置接种法和双相接种法将羊骨髓间充质干细胞(m esen-chym al stem cells,MSCs)与脱钙骨基质(dem ineralized bone m atrix,DBM)复合,复合培养5 d;将这两种方法构建的组织工程骨分别植入羊的背部肌袋内,同时植入单纯DBM作为阴性对照;术后2、8周取标本,进行大体观察、组织学染色检查和免疫组织化学检测。结果双相接种技术体外复合MSCs与DBM构建组织工程骨,细胞在支架上体外生长情况优于普通方法,植入山羊肌肉内术后2周观察到异位成骨,并随时间延长成骨量增加,其组织学半定量评分术后2周为(2.46±0.32)、8周为(4.13±0.42),明显优于普通方法的术后2周(1.96±0.21)、8周(3.66±0.37)(P<0.01)。植入后的组织工程骨材料边缘均可检测到B rdU标记阳性的细胞。单纯DBM植入未见成骨表现,亦无B rdU标记阳性的细胞。结论双相接种技术有利于组织工程骨在体内的成骨,是一种值得推广的组织工程骨体外构建技术。

陶瓷样异种骨复合骨髓异位成骨的实验研究

目的了解陶瓷样异种骨（ＣＸＢ）与骨髓（ＢＭ）复合移植的成骨作用。方法将ＣＸＢ与ＢＭ复合及单纯ＣＸＢ植入兔的骶棘肌内，术后２、４、８、１２、１６及２４周取出植入材料作组织学及组织化学检查，观察植入材料的成骨作用。结果ＣＸＢ与ＢＭ复合植入后２周开始有软骨和新骨生成，以后软骨逐渐钙化成骨，８周时出现髓腔，并随植入时间的延长，新骨生成增多，成骨更为典型。而单纯ＣＸＢ植入后无新骨或软骨形成。结论ＣＸＢ与ＢＭ复合移植通过骨传导、骨诱导及提供成骨细胞或成软骨细胞而成骨，是一种理想的骨移植替代材料，可望在临床上用于骨缺损的修复。

自体微小颗粒骨异位移植的实验研究

目的:观察自体微小颗粒骨异位移植的成骨过程,以便深入研究自体颗粒骨移植的转归机制。方法:实验将40只新西兰白兔按时间随机分成0,3,10和21d4组,每组10只动物。体质量2.5～3.5kg。取自体髂骨制成直径50～100μm大小骨松质颗粒,团块样移植到同只白兔的股四头肌肌穴中。分别在颗粒骨制备的同时即(0d天组),和肌穴内移植术后,和31021d取材,进行组织学及透射电镜观察。结果:①颗粒骨制备过程中有大量细胞存留下来。②3d时一些位于微小颗粒骨边缘骨陷窝中的细胞存活。③10d时微小颗粒中骨陷窝中的骨细胞仍存活,并发生转化。④21d时形成编织骨。结论:自体微小颗粒骨直径(50～100μm)异位移植后,具有直接成骨和诱导成骨活性,能够异位成骨。

锶磷灰石多孔陶瓷复合成骨细胞的体内异位成骨研究

目的比较不同孔隙率的锶磷灰石(含5%锶的羟磷灰石,Sr-HA)陶瓷复合成骨细胞后体内异位成骨能力。方法实验试样分复合成骨细胞的不同孔隙率组和未复合成骨细胞的不同孔隙率组。先抽取健康兔的骨髓组织,体外培养,诱导分化为成骨细胞,分别与孔径约为450～700μm、孔隙率分别为50%、60%、70%的Sr-HA及孔隙率为70%的纯羟磷灰石陶瓷体复合,自体回植到兔左侧背脊肌内;未复合成骨细胞的不同孔隙率组试样则种植在兔右侧背脊肌内作为阴性对照。植入后4、12、24周取材,行大体观察、组织学检查。结果复合成骨细胞的各组陶瓷在植入兔背脊肌内4周后均有类骨质形成,随着植入时间的延长,骨组织的数量不断增加;孔隙率为70%的Sr-HA陶瓷和HA陶瓷的成骨性能明显优于50%、60%孔隙率的Sr-HA陶瓷。未复合细胞的陶瓷材料在组织学检查中未见有类骨质形成。结论Sr-HA多孔陶瓷是较理想的骨组织工程支架材料,成骨细胞复合Sr-HA陶瓷用于骨缺损的修复,具有广阔的临床应用前景。

多孔纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架材料复合成骨细胞的异位成骨研究

目的评价多孔纳米羟基磷灰石/壳聚糖﹙nHA/CS﹚支架与成骨细胞复合植入大鼠股部肌袋模型内的异位成骨能力。方法采用共沉淀和粒子沥滤法制备多孔nHA/CS。分离培养培养SD大鼠成骨细胞,并将其与多孔nHA/CS共同培养来构建组织工程骨。将所构建的组织工程骨和空白nHA/CS支架材料分别植入SD大鼠股部肌袋模型内。分别在植入2、4、6、8周后,将植入的支架材料取出行苏木精-伊红染色观察新骨形成情况,并应用JEDA-801D形态学图象分析系统来计算新骨生成率。用SPSS13.0软件包对测定结果进行单因素方差分析。结果在各观察时间段内成骨细胞复合多孔nHA/CS组新骨生成量均多于nHA/CS。结论多孔nHA/CS复合成骨细胞支架材料具有异位成骨能力。

不同比例自体骨与羟基磷灰石混合物在裸鼠皮下异位成骨的实验研究

目的:观察羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAP)与人下颌骨不同比例的混合物在裸鼠皮下异位成骨的效果。方法:取人下颌骨外斜线自体骨后,与HAP按一定比例混合,分为5组,A组为自体骨/HAP=2/1,B组为自体骨/HAP=1/1,C组为自体骨/HAP=1/2,D组为自体骨/HAP=1/4,E组为单纯HAP。5组混合物分别植入6只8周龄的裸鼠皮下。植入8周后切取标本,分别行硬组织切片,苦味酸染色后统计新骨形成情况,采用SPSS 13.0软件包对数据进行统计学分析。结果:硬组织切片结果显示,异位新骨形成面积分别为A组9.1%,B组16.1%,C组6.1%,D组3.8%,E组1.3%。B组新骨形成面积最多,E组最少。B组与其他4组相比,各组之间具有显著差异(P﹤0.05)。但C组与D组和E组相比,新骨形成无显著差异(P﹥0.05)。HAP残留率与新骨形成面积呈反比,E组最多(30.3%),而A组材料残留率最小(16.3%)。结论:8周内,裸鼠皮下人自体骨与HAP混合后有助于HAP新骨的形成,最佳比例为1:1,可作为临床上牙种植时上颌窦外提升植人工骨的参考。

大鼠骨形成蛋白2活性多肽/PLGA-[ASP-PEG]复合物植入异位成骨观察

目的采用动物实验的方法评价自行研制的三嵌段材料PLGA-[ASP-PEG]与化学合成的骨形成蛋白2(BMP2)活性多肽复合物植入大鼠体内异位诱导成骨的能力。方法成年雄性SD大鼠36只,背部消毒,切开皮肤,分离两侧肌间隙,按实验分为4组,按设计分别植入测试材料。A组BMP2活性多肽/PLGA-[ASP-PEG]复合物组;B组BMP2活性多肽/PLGA复合物组;C组单纯PLGA-[ASP-PEG]组;D组单纯PLGA组。将上述材料用环氧乙烷处理后植入大鼠背部肌肉中,分别于1周,4周,8周,12周和16周处死,进行植入物大体和组织学观察,并利用CT三维成像观察植入物成骨情况,应用荧光定量PCR检测Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)及骨桥蛋白(OPN)mRNA的表达。结果组织学观察A组在8周出现新骨形成;B组在12周出现新骨;C组和D组16周未见新骨形成。CT三维成像16周时,A、B和C组均见新骨形成,骨块大小A>B>C组,D组未见新骨。实时定量PCR各组均有Col-ⅠmRNA和OPNmRNA的表达,A组Col-Ⅰ的Ct值为(21.67±3.21),OPN的Ct值为(21.72±5.11),与其他3组相比差异有统计学意义(P<0.05)。结论三嵌段材料PLGA-[ASP-PEG]及PLGA具有较轻的组织学反应,生物相容性好;BMP2活性多肽能明显诱导成骨;BMP2活性多肽/PLGA-[ASP-PEG]复合物具有较强的异位诱导成骨能力。