可注射性骨组织工程载体海藻酸钠-明胶共混体系的致畸突变试验

背景:利用组织工程学技术将各种凝胶系统作为支架材料对骨缺损进行修复日益受到重视。所选择的支架材料必须具有无毒、无致畸的特点。目的:观察海藻酸钠-明胶共混体系/成骨细胞凝胶修复兔颅骨缺损的愈合过程中对染色体畸变的影响。设计、时间及地点:材料学体内动物实验,于2007-10/2008-03在北京世纪坛医院和北京大学医学部组织胚胎学教研室完成。材料:清洁级2月龄新西兰纯种大白兔12只,随机分为2组:实验组8只,雌性4只,雄性4只,对照组4只均为雌性。海藻酸钠干粉为美国Sigma公司产品,明胶干粉为河北绿岛公司产品。方法:将12只兔编号后抽取骨髓,密度梯度离心法分离骨髓基质干细胞,加入成骨细胞诱导液进行体外培养,诱导分化的成骨细胞经传代增殖为107数量级。制备海藻酸钠与明胶质量比为2∶3的透明粉红色胶状液体,引入兔成骨细胞,细胞终浓度为5×109L-1,与CaCl2溶液混合,形成果冻样海藻酸钠-明胶共混体系/成骨细胞凝胶。12只兔颅骨均制备直径1.5cm的极限缺损,1周后实验组植入凝胶复合体0.5mL进行修复,对照组不植入任何材料。主要观察指标:缺损修复后3个月取心脏血观察细胞遗传学的变化。结果:①每只实验动物观察100个中期分裂细胞,均未见染色体型畸变。对照兔在400个中期分裂相中见4个,单体畸变率为1%。实验兔在800个中期分裂相中见12个,单体畸变率为1.5%。两组均在正常范围内。②每只实验动物做2个染色体核型分析,染色体数目2n=44,对照兔核型为44,XX,正常雌性;雄性实验兔为44,XY,未见异常;雌性实验兔为44,XX,未见到异常。结论:海藻酸钠-明胶共混体系/成骨细胞凝胶在细胞遗传学角度上是安全的。