矿化胶原人工骨修复幼龄猪颅骨缺损的实验研究

目的通过制备幼龄猪颅骨缺损模型,观察颅骨缺损对幼龄猪颅脑发育的影响,探讨矿化胶原人工骨在修补幼龄猪颅骨缺损中的可行性。方法将11只贵州小香猪随机分为正常对照组(A组)、单纯缺损组(B组)和材料修复组(C组)。分别于7月龄和10月龄时对实验动物进行头围测量。10月龄时处死动物,测量脑质量及脑容量,并对B组和C组的颅骨缺损区域进行组织学检测,对C组的颅骨缺损区域进行生物力学检测。结果测量脑容量和脑质量,B、C组与A组比较,其差异均无统计学意义(P>0.05)。7月龄和10月龄时,B组动物颅全长和基长均明显低于A组(P<0.05)。在眶距宽和颧宽方面,三组比较其差异无统计学意义(P>0.05)。在颅骨缺损区,C组可见较多新生骨组织和大量骨小梁,而B组仅见少量薄弱骨质。C组新生骨抗压强度明显低于正常骨(P<0.05);新生骨抗弯强度明显高于正常骨(P<0.05)。结论在幼龄猪颅骨缓慢生长期发生的颅骨缺损可能会影响颅骨发育。矿化胶原人工骨是一种可应用的颅骨缺损修复材料。

镁离子联合矿化胶原干预小鼠前成骨细胞的成骨分化

背景:课题组前期研究证实,镁基金属与矿化胶原联合应用在修复极限缺损时具有良好的支撑效果,可在一定程度上改善矿化胶原机械强度过差及在骨愈合期间过早塌陷的问题。然而,镁基金属在含氯化物溶液(包括人体体液或血浆)中降解较快,其中释放镁离子对成骨细胞增殖分化等的影响尚不清楚。目的:分析镁离子联合矿化胶原对小鼠前成骨细胞体外成骨分化能力的影响。方法:分别采用镁离子浓度为0,5,10,20 mmol/L的完全培养基制备矿化胶原浸提液,以4种矿化胶原浸提液培养小鼠前成骨细胞,分别设为矿化胶原组及5,10,20 mmol/L Mg2++矿化胶原组,以完全培养基培养的小鼠前成骨细胞为空白对照组。观察细胞的形态、增殖、凋亡、细胞内微丝肌动蛋白与成骨诱导分化后的碱性磷酸酶活性及成骨基因Runx2的表达。结果与结论:①培养24 h,矿化胶原组、5,10 mmol/L Mg2++矿化胶原组细胞贴壁情况良好,与空白对照组无明显差异,细胞形态呈长梭形,表面有多个突触与邻近的细胞相联系;20 mmol/L Mg2++矿化胶原组细胞呈现明显的核浓缩;②培养1,3,5 d时,10 mmol/L Mg2++矿化胶原组细胞活力高于其余4组(P<0.05),矿化胶原组、5 mmol/L Mg2++矿化胶原组与空白对照组无差异(P>0.05),20 mmol/L Mg2++矿化胶原组低于空白对照组(P<0.05);③培养3 d后DAPI染色显示,20 mmol/L Mg2++矿化胶原组可见明显细胞核解体的现象,其余4组未见明显细胞核解体;④培养24 h后鬼笔环肽染色显示,除空白对照组、20 mmol/L Mg2++矿化胶原组外,其余3组细胞结构完整伸展,肌动蛋白微丝清晰明显,尤以10mmol/LMg2++矿化胶原组最为明显;⑤成骨诱导分化7 d后,除20 mmol/L Mg2++矿化胶原组外,其余3组碱性磷酸酶活性与Runx2基因表达均高于空白对照组(P<0.05),且10 mmol/L Mg2++矿化胶原组高于5 mmol/L Mg2++矿化胶原组、矿化胶原组(P<0.05);⑥结果表明,镁离子与矿化胶原联合应用需要在适当的镁离子浓度范围(≤10 mmol/L)下进行。