血管内皮细胞生长因子与骨组织工程血管化的研究进展

骨组织缺损是骨科的最常见疾病之一,一直是骨科专家学者研究的难点和热点问题,而组织工程人工骨近年来逐渐引起关注,但研究发现,单纯的人工骨支架植入体内短时间中央便有大量成骨细胞死亡,极大地降低了手术的成功率,根本原因是尚未建立起有效的血液循环为骨的再生与改建提供必要的相关营养因子。为完善骨组织血管化、治疗骨缺损修复提供一条新的途径。

以带蒂筋膜瓣为膜材料应用GBR技术修复兔骨缺损的血管化作用及成骨方式研究

目的研究带蒂筋膜瓣作为膜材料应用于膜引导性骨再生技术修复骨缺损的过程中血管化进程及成骨效果方法24只5月龄新西兰大白兔雌雄不限,制备双侧尺骨1cm骨缺损模型,自体红骨髓(au-tologous red bone marrow,ARBM)接种于骨诱导活性材料(Osteoinductive absorbing material,OAM)制备组织工程骨。将非细胞型组织工程复合物植入骨缺损区,右侧单纯可吸收生物膜包裹设为A组,左侧带血运深筋膜瓣包裹设为B组。各组在4、8、12、16周后进行X线检查、光密度比值测量、大体观察和组织学检查、交界区血管图像计量分析,将数据作统计学处理,用以比较骨缺损修复情况。结果X线片、大体形态和组织学观察显示,植入物内部血管的长入、骨小梁及软骨组织形成的数量和速度、成熟骨结构的形成、骨干结构的重塑、骨髓腔的再通、植入物的吸收降解,筋膜瓣组均明显优于生物膜组。光密度比值测量显示,术后8、12、16周两组间比较及同组内各时间点间比较差异均有统计学意义(P<0.05),术后4、8、12、16周,骨修复交界区单位面积内血管再生面积筋膜瓣组明显多于生物膜组,差异有统计学意义(P<0.05)。从术后12周,筋膜瓣组随着成熟骨结构形成,血管结构减少或消失。结论带血运筋膜瓣具有明显的促组织工程骨血管化作用并通过促血管化而促进成骨并具备膜引导性骨再生(guided bone regeneration,GBR)技术的骨修复特点,即早期促进外骨痂生长。

血管化组织工程骨构建中细胞共培养体系的研究进展

目的对构建血管化组织工程骨的细胞共培养体系策略进行综述。方法广泛查阅近年有关血管化组织工程骨构建中细胞共培养的相关文献,并对成骨细胞和内皮细胞两种细胞的选择,培养模型和维度,支架材料制备及表面修饰,作用机制,培养条件和应用进展进行综述。结果血管化是组织工程骨构建及其临床应用的前提条件。能分化成骨的成体干细胞MSCs和定向分化为内皮细胞的内皮祖细胞共培养体系是目前的研究热点。培养条件的进一步优化及其如何实现以微创和自体移植为目标的临床应用尚需进一步研究。结论细胞共培养体系策略在血管化组织工程骨构建中具有广阔的临床应用前景。

血管化与膜引导在带蒂筋膜瓣促组织工程复合体修复骨缺损中的作用比较

目的 利用组织工程方法结合显微外科技术在动物体内构建兼有血管化与膜引导作用的非细胞型组织工程复合物,通过与单纯采用膜引导性骨再生技术构建的非细胞型组织工程复合物修复动物体内大段骨缺损的对比研究,观察带蒂筋膜瓣包裹法及单纯生物膜包裹构建的组织工程骨对骨缺,损修复的效果,为临床应用提供实验依据.方法 24只5个月龄新西兰大白兔,制备双侧尺骨中段连同骨膜1 cm骨缺损模型,自体红骨髓（ARBM）接种于含骨形态发生蛋白（BMP）的骨诱导活性材料（OAM）制备组织工程骨.将制成的非细胞型组织工程复合物植入骨缺损区,右侧采用单纯可吸收生物膜包裹（生物膜组）,左侧采用带血运深筋膜瓣包裹（筋膜瓣组）.各组在4、8、12、16周后进行X线检查、吸光度比测量、大体观察和组织学检查、修复区内骨形态计量分析,并在12周行生物力学检测,将数据作统计学处理,用以比较骨缺损修复情况.结果 X线片、大体形态和组织学观察显示,植入物内部血管的长入、骨小梁及软骨组织形成的数量和速度、成熟骨结构的形成、骨干结构的重塑、骨髓腔的再通、植入物的吸收降解,筋膜瓣组均明显优于生物膜组.术后4、8、12、16周的骨小梁面积占修复区面积比值筋膜瓣组为（20.35±2.41）%、（40.21±1.97）%、（66.67±3.44）%、（86.47±3.99）%,生物膜组为（7.46±2.64）%、（20.66±2.28）%、（40.22±1.84）%、（58.18±1.79）%;吸光度值筋膜瓣组为0.636±0.012、0.596±0.062、0.552±0.009、0.451±0.008,生物膜组为0.742±0.032、0.713±0.022、0.655±0.018、0.606±0.015;骨修复交界区单位面积内血管再生面积筋膜瓣组为（18.75 ±2.09）%、（37.41±3.22）%、（53.06±2.18）%、（36.72±4.73）%,生物膜组为（5.34±1.17）%、（9.48±2.%）%、（22.43±2.21）%、（26.27±3.14）%;术后12周生物力学测定筋膜瓣组为26.62±3.96,生物膜组为18.38±0.71,2组比较差异均有统计学意义（P均＜0.05）.结论 带血运筋膜瓣具有明显的促组织工程骨血管化作用并通过促血管化而促进成骨.膜引导性骨再生技术应用于大段骨缺损治疗,尽管有效限制了纤维结缔组织长入但也同时限制了有效快速血管化能力,需要漫长的爬行替代过程,单纯应用生物膜可以通过外骨痂生长弥补植入材料爬行替代缓慢的弊端.

冰冻法构建三维海藻酸钠凝胶支架的实验研究

目的:探讨冰冻法构建三维海藻酸钠凝胶作为血管化骨组织工程支架的可行性。方法:采用冰冻法制备三维海藻酸钠凝胶,采用液体替代法测定孔隙率,石蜡切片HE染色和扫描电镜观察孔隙形成情况,图像分析系统检测孔径大小。结果:采用液体替代法测得三维海藻酸钠凝胶孔隙率为91.14%,石蜡切片HE观察显示形态为多孔状,大部分孔隙类似于圆形,镜下可见多个大小不一,分布较为均匀;平均孔径长度为205.26±78.98μm。扫描电镜下,三维海藻酸钠凝胶表面粗糙,高低起伏,孔隙较多,孔与孔之间相互连通,孔径大小不一。结论:冰冻法可以构建具有多孔等特性,能满足组织工程骨及其血管化生长要求的三维海藻酸钠凝胶,使其成为一种较适宜的血管化骨组织工程支架材料。