小鼠前成骨细胞MC3T3-E1在自组装多肽水凝胶支架中的成骨分化

目的研究MC3T3-E1细胞在自组装多肽水凝胶支架上的生长和成骨分化.方法在多肽水凝胶支架RADA16上接种MC3T3-E1细胞,荧光染色观察细胞形态和存活情况;组织化学染色检测MC3T3-E1细胞碱性磷酸酶活性以及细胞外钙质沉积;RT-PCR分析成骨特异性基因的表达.结果 MC3T3-E1细胞在水凝胶支架RADA16上粘附铺展良好,呈纺锤样形态.诱导培养后支架上的细胞有较高水平的碱性磷酸酶表达和矿化基质沉积.此外,骨分化特异性基因骨桥蛋白和骨涎蛋白也有表达,且表达量随培养时间的延长而增多.结论 在自组装水凝胶内MC3T3-E1细胞可向成骨方向分化,并能在凝胶内产生矿化的细胞外基质.     

MSCs在自组装多肽纳米纤维支架中的三维培养及脂向分化研究

拟采用自组装多肽RADA16水凝胶建市MSCs的三维培养体系,以观察MSCs在RADA16中的黏附、形态及脂向分化情况.将第3代细胞置于RADA16水凝胶中进行三维培养.实验组细胞-材料复合物以脂向诱导液诱导,对照组以DMEM培养液培养,然后进行形态学观察,油红O染色及Western blot检测.荧光染色显示,绝大多数MSCs在RADA16水凝胶中能存活,且在不同的三维平面上生长.经诱导后,细胞内有大量油红O染色阳性的脂滴聚集,Western blot分析结果显示有脂肪细胞特异的蛋白PPARγ表达,且表达量随诱导时间的延长而增加.以上结果表明,RADA16水凝胶支架为MSCs的黏附、生长提供良好的三维环境,经定向诱导后支架内的MSCs可向脂肪组织方向分化.     

胶原蛋白/BMP复合材料的制备和成骨性能研究

以胶原膜(含87.5 mg I型胶原蛋白)为载体, 复合3.5 mg rhBMP-2(人基因重组骨形成蛋白-2), 制备胶原蛋白/BMP复合材料。复合材料首先在兔背阔肌中埋置, 预构新生骨组织, 并采用ALP染色、Von Kossa染色和HE染色等观察复合材料的成骨过程和组织形态。然后将形成的新骨组织游离移植修复自体下颌骨体部洞穿性缺损; 并设以胶原为载体的rhBMP-2复合骨修复材料直接修复为对照组, 骨缺损不修复组为空白组。采用X线、抗压强度、硬组织切片、四环素荧光染色、骨形态计量检查, 观察复合材料修复骨缺损的质量和效果。结果表明, 胶原蛋白/BMP复合材料在兔背阔肌中4～6周成骨, 胶原材料于3～5周降解; 成骨过程为是以软骨成骨为主的方式, 新骨形态为编织骨, 可见明显的微血管分布; 游离移植修复自体下颌骨缺损, 6周缺损区为骨性愈合, 与对照组在抗压强度(P = 0.041)、新骨量(P = 0.034)均有显著性差异。胶原蛋白/BMP复合材料在骨骼肌中形成的新生骨组织可作为供骨修复一定范围的骨缺损。     

胶原蛋白/BMP复合材料的制备和成骨性能研究

以胶原膜(含87.5 mg I型胶原蛋白)为载体, 复合3.5 mg rhBMP-2(人基因重组骨形成蛋白-2), 制备胶原蛋白/BMP复合材料。复合材料首先在兔背阔肌中埋置, 预构新生骨组织, 并采用ALP染色、Von Kossa染色和HE染色等观察复合材料的成骨过程和组织形态。然后将形成的新骨组织游离移植修复自体下颌骨体部洞穿性缺损; 并设以胶原为载体的rhBMP-2复合骨修复材料直接修复为对照组, 骨缺损不修复组为空白组。采用X线、抗压强度、硬组织切片、四环素荧光染色、骨形态计量检查, 观察复合材料修复骨缺损的质量和效果。结果表明, 胶原蛋白/BMP复合材料在兔背阔肌中4～6周成骨, 胶原材料于3～5周降解; 成骨过程为是以软骨成骨为主的方式, 新骨形态为编织骨, 可见明显的微血管分布; 游离移植修复自体下颌骨缺损, 6周缺损区为骨性愈合, 与对照组在抗压强度(P = 0.041)、新骨量(P = 0.034)均有显著性差异。胶原蛋白/BMP复合材料在骨骼肌中形成的新生骨组织可作为供骨修复一定范围的骨缺损。     

大鼠胫骨近端骨骺损伤后骨桥形成分子机制的研究

利用胫骨近端干骺端骨骺损伤的大鼠动物模型,研究骨桥形成的分子病理机制.通过Alcian blue染色观察损伤模型的建立、损伤愈合过程以及骨桥形成情况.采用Tunel试剂盒原位细胞凋亡检测,了解损伤区及周围细胞凋亡情况.利用免疫组织化学及原位杂交实验,观察损伤区周围软骨细胞改变,检测损伤区是否有软骨细胞生成,检测刀Ihh以及Ptch1表达阳性细胞.发现骨骺损伤骨桥形成过程中,完全损伤区中心没有软骨细胞特异的因子Col2al和ColX以及删Ihh和Ptch1的表达,但是完全损伤区和周围正常软骨交界间存在次损伤软骨区,存在软骨细胞凋亡,有Col X的表达,vimentin检测发现,在此区和周围正常软骨间有正常肥大区软骨细胞异常分化而来的成纤维样细胞并形成软骨外膜样结构,次损伤区和软骨外膜结构逐渐被骨桥替代,在此过程中软骨外膜样结构存在Collal、Ptch1和Ihh的表达,提示Ihh可能参与骨桥形成过程.提出骨桥形成过程中损伤中心区域存在膜内化骨,边缘区域存在软骨化骨作用机制.     

四君子汤保护骨损伤后小鼠肠道细菌易位及促进骨修复的研究

目的 观察四君子汤对骨损伤后小鼠免疫功能和细菌易位的影响,探讨中药在提高免疫力及预防感染方面的作用.方法 通过制备小鼠股骨骨损伤模型,骨损伤后在腹腔注射抗生素的同时辅以四君子汤,观察四君子汤对小鼠吞噬细胞功能的影响和细菌易位的控制.结果 骨损伤经四君子汤治疗后肝脏细菌易位明显减少(P＜0.01);吞噬细胞功能显著增强(P＜0.01);因有效控制了感染使骨修复过程加速.结论 四君子汤能够保护骨损伤后小鼠肠道细菌易位和促进骨修复.     

β-TCP三维支架用于骨髓间充质干/基质细胞的研究最新进展

β-TCP(β-磷酸三钙)是一种近年来研究渐热的人工合成生物陶瓷材料,该原料制备的生物载体具有高生物相容性、良好生物吸收性、自发诱导骨细胞分化和扩增等优势,因此多用于骨损伤修复领域。将β-TCP作为三维支架材料的主料进行体外扩增骨髓间充质干/基质细胞(MSC)并进行成骨分化检测或移植修复骨损伤的研究已取得一定进展。无论是以β-TCP为支架影响MSC成骨分化的因素和工艺基础研究;还是在移植修复骨损伤方面;甚至三维灌注进行工业化扩增,均显示该材料颇具应用价值。拟围绕上述领域简要介绍和评述国内外近年来的最新研究进展。     

成纤维细胞生长因子信号在骨损伤修复中的作用

骨损伤是常见的骨外科疾病。许多复杂的骨缺损,如创伤性大块骨缺损等常导致骨折延迟愈合及骨不连,是临床治疗中的难题。组织工程方法的运用为骨不连等的治疗提供了新的契机。成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor, FGF)信号在骨骼发育过程中发挥重要作用。基于其家族成员在骨折愈合过程中的时空表达及相关基因工程小鼠的表型,FGF信号相关分子被认为是骨再生修复的重要调节分子。该文将对FGF信号在骨损伤修复中的作用及应用方面的研究进展做综述,以期为其临床应用提供借鉴与参考。     

SDF-1/CXCR4轴在骨再生修复中的研究进展

基质细胞衍生因子-1(stromal cell-derived factor-1,SDF-1)及其受体CXCR4构成SDF-1/CXCR4轴系统具有许多重要的生物学特性和功能。近年来随着该领域的研究不断深入,越来越多的发现表明,SDF-1/CXCR4轴系统在组织损伤及修复中起着重要作用,其在骨组织再生修复中的作用也日益受到关注。该文主要对SDF-1/CXCR4轴系统的生物学特性及其在骨再生修复中的作用进行综述。     

自体颏部骨移植并种植体修复前牙槽骨缺损的应用研究

目的:评价自体颏部骨移植方法在前牙槽骨缺损植骨及种植的效果。方法:对16例前牙骨缺损的患者进行自体颏部骨移植,分别于植骨12～16周后植入种植体,共植入18枚种植体,术后16～20周完成修复治疗。结果:16例自体骨移植患者中,1例出现术后感染,经局部冲洗换药后后愈合良好,其余患者移植骨均已成活,修复后种植体至今均无脱落,局部外形良好。结论:自体颏部骨移植能有效恢复局部牙槽外形,为前牙美学修复提供良好的基础。     

Validation of Bone Conversion in Osteoconductive and Osteoinductive Bone Substitutes

Bone reconstruction can be performed with an autogeneic graft from various donor regions. Osteoconductive and osteoinductive bone substitutes originate from substances of diverse chemical and morphological types and can have a synthetic or a biological derivation. Alongside autogeneic bone transplants and allogenic and xenogeneic bone implants, alloplastic bone replacements of synthetic or semi-synthetic origin are being used for defect reconstruction. In an animal model in rabbits five bone substitutes and one autogeneic graft were surgically incorporated into identical bone defects (10times 10 mm in size) in six anatomically defined regions of the skull. With scintigraphic and histological methods, the metabolic dynamics of the bone is examined as it reacts to the transplantation of autogeneic bone or to implanted bone replacement material. The different autogeneic, xenogeneic and alloplastic bone replacement materials can be differentiated according to the functional quality of the new tissue and the dynamics of the bone conversion thus induced. In the comparison of mineralized, osteoconductive bone subsitutes (TCP, HA, calcium carbonate ceramics) with demineralized, osteoinductive implants (DBM new, DBM old) and autogeneic bone grafts, the bone inducing matrices show the largest quantity of new bone formation, making possible a volume-constant reconstruction. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.