BMSCs与PLGA支架构建组织工程化骨软骨复合组织

目的:探讨同种异体骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)体外分离培养后种植到孔径和孔隙率不同且复合不同胶原和生长因子的PLGA支架上再种植到大鼠肌袋内构建组织工程化骨软骨复合组织的可行性。方法:制作复合BMP-2和Ι型胶原PLGA支架与复合bFGF、TGF-β1和Ⅱ型胶原PLGA支架后把两者用生物蛋白胶粘合形成复合支架,把体外培养扩增的BMSCs种植到复合支架上,植入实验组A组、对照组B组、空白组C组SD大鼠肌袋内,于术后4、8、12周取材,分别行大体观察、HE染色、甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组化、ALP染色、扫描电镜、透视电镜观察。结果:实验组大体标本成骨区呈白色类骨样组织,质硬,成软骨区呈乳白色类软骨样组织,质较硬,两区融合;扫描电镜观察可见成骨细胞、破骨细胞及软骨细胞,透视电镜尚可见细胞浆内有大量的线粒体和内质网,并见大量胶原分泌,与对照组、空白组有明显区别,组织学评分表明A组较B、C两组差异具有统计学意义(P0.05)。结论:BMSCs体外分离扩增后种植到孔径和孔隙率不同且复合不同胶原和生长因子的PLGA支架上再植入动物肌袋可构建骨软骨复合组织。     

BMSCs 过表达 BMP-4 复合同种异体骨修复软骨缺损

摘要:目的针对关节软骨损伤后修复困难,采用腺病毒( Ad)载体介导骨形态发生蛋白( BMP-4)修饰骨髓间充质干细胞( BMSCs) ,并复合同种异体骨软骨柱支架,以期实现关节软骨有效再生。方法制备同种异体骨软骨柱,BMSCs过表达BMP-4复合同种异体骨修复关节软骨损伤,膝关节标本取材大体观察及分析,HE、番红固绿、Masson及免疫组化检软骨再生情况。结果HE、番红固绿、Masson及免疫组化均提示实验组能显著促进缺损再生,并提高新生组织软骨含量。结论过表达BMP-4复合同种异体骨支架能显著促进软骨缺损再生,修复软骨损伤。     

PLGA-Ⅱ型胶原复合rhBMP-2/bFGF修复兔膝关节软骨的缺损

目的:探讨经Ⅱ型胶原涂层改性后的聚丙交酯-乙交酯(PLGA)材料(PLGA-Ⅱ型胶原)用作生长因子重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)和碱性成纤维生长因子(bFGF)载体来修复兔膝关节软骨缺损的可行性和有效性.初步探讨生长因子rhBMP-2和bFGF之间在修复兔膝关节软骨缺损中的协同作用机制.方法:将45只成年新西兰兔随机分成A～E 5组,每组9只,用在兔右侧膝关节内侧髁钻孔的方式建立软骨缺损模型,A组植入PLGA-Ⅱ型胶原rhBMP-2+bFGF复合物,B组植入PLGA-Ⅱ型胶原rhBMP-2复合物,C组植入PLGA-Ⅱ型胶原bFGF复合物,D组植入单纯PLGA-Ⅱ型胶原支架材料,E组未植入任何材料.将A、B、C组统称为实验组,D、E组统称为对照组.分别于术后4周,8周,12周处死动物,取材进行大体、组织学观察.结果:实验组的复合材料对软骨缺损的修复都有不同程度的促进作用,其中A组的效果最佳,对照组的软骨缺损的修复不明显,实验组总评分与对照组相比差异有显著性意义(P＜0.05).结论:3种带生长因子的复合体材料对兔软骨缺损的修复都有明显的促进作用.PLGA-Ⅱ型胶原复合物可用作生长因子rhBMP-2和bFGF的载体材料.生长因子rhBMP-2、bFGF对软骨缺损的修复均有促进作用,并且在剂量比为0.5 mg:50 ng时存在着协同作用.     

纤维基支架在骨和软骨组织再生中的应用

组织工程对于骨和软骨组织缺损的修复具有广阔的发展前景。在组织工程三要素之一的支架中,纤维基支架由于具有较大的比表面积、相互连通的多孔结构以及与天然细胞外基质相似等优势,在骨和软骨修复中展现出巨大的应用潜力。纤维支架的成型通常基于静电纺丝法、热致相分离法、自组装肽法和溶剂热法,血管化和软骨再生是此类支架在临床应用上面临的主要挑战。通过仿生天然骨和软骨组织的复杂结构、综合多种技术手段在结构和功能上设计纤维基三维多孔支架将是改善骨和软骨组织工程支架修复效果的主要发展方向。     

几丁糖预防椎板切除术后硬膜外瘢痕粘连及促进TGF形成的实验研究

目的 观察椎板切除术后用几丁糖预防硬膜外瘢痕粘连及椎板修复的效果。方法以20只日本大耳白兔为对象，随机分成A、B两组，制作L4椎板损伤模型，A组硬膜以生理盐水作为对照组，B组用几丁糖。术后12周进行大体观察、生化检查、TGF-β免疫组化染色检查：结果儿丁糖对预防硬膜外瘢痕粘连有明显的效果．且利于椎板缺损的修复。经Rydell-Balazs粘连韧度评分，硬膜外胶原含量测定及Nussbaum组织学评分，B组显著优于A组（P〈0．01）。结论几丁糖能有效预防硬膜外瘢痕粘连及使骨引导因子在局部浓集利于骨缺损的修复。     

珊瑚／胶原／重组人骨形成蛋白-2复合人工骨修复兔颅骨缺损

为评价珊瑚／ 胶原／ 重组人骨形成蛋白２ 复合人工骨（ 简称复合骨） 的骨修复能力,将复合骨植入兔颅骨直径１５ｍ ｍ 的圆形缺损,以单纯珊瑚植入作对照;术后６ 周、１２ 周取材,通过组织学观察和计算机图像分析,评价其骨修复能力．发现复合骨植入区形成的骨组织量明显多于同期的珊瑚植入区（ Ｐ＜ ０ ．０１） ;术后１２ 周,复合骨完全被成熟的骨组织取代,其骨修复效果明显优于单纯的珊瑚．说明复合骨具有骨传导和骨诱导活性,骨修复能力较强,是一种较为理想的新型生物性植骨材料     

重组合异种骨修复兔尺骨缺损的研究

经手术造成兔尺骨骨缺损 ,缺损区植入重组合异种骨 ,通过 X线、大体解剖学及组织学检查观察修复过程来研究重组合异种骨修复骨缺损的效果 .结果是植入的重组合异种骨与受骨床充分整合并完全修复骨缺损 .说明此重组合异种骨为一理想的自体骨替代物 .     

软骨组织工程研究

骨及关节软骨损伤在临床多见,由于其自身的特点,软骨自发的再生和自我修复能力十分有限.随着软骨组织工程技术的发展,应用组织移植修复软骨缺损成为共同关心的研究课题.本文分别就软骨组织工程的供体来源、细胞外基质、支架材料及生长因子等方面进行综述探讨.     

珊瑚/胶原/rhBMP-2复合人工骨异位诱导成骨的实验研究

目的：弥补单纯珊瑚无骨诱导活性、骨修复能力弱等缺陷,给临床提供一种良好的骨移植替代材料。方法：将珊瑚与胶原和ｒｈＢＭＰ－２复合,制备出珊瑚／胶原／ｒｈＢＭＰ－２复合人工骨,将其植入大鼠背部肌肉陷窝内,以珊瑚／胶原和珊瑚／ｒｈＢＭＰ－２复合人工骨植入作对照;取材后通过组织学方法和图像分析评价其骨诱导活性。结果：珊瑚／胶原／ｒｈＢＭＰ－２植入后１周,在局部诱导出软骨细胞分化和软骨基质形成;４周形成含骨髓的板层骨;诱导成骨的量有明显的ｒｈＢＭＰ－２剂量依赖性（Ｐ＜０．０１）;而珊瑚／胶原和珊瑚／ｒｈＢＭＰ－２植入区均无骨或软骨形成。结论：珊瑚／胶原／ｒｈＢＭＰ－２复合人工骨具有良好的异位诱导成骨活性,是一种较理想的骨移植替代材料。     

软骨组织工程新进展

软骨组织工程技术为治疗骨、软骨疾病提供了一种新的方法，其主要技术路线是，通过种子细胞和生物活性支架的体外共培养实现软骨组织的再生，并最终完成组织的修复与重建。种子细胞的选择、支架的构建，培养条件的优化对软骨再生有重要作用，从而成为目前软骨工程领域的研究重点。     

骨关节炎治疗用水凝胶研究进展

骨关节炎（OA）是易发于中老年群体的一种退行性病变，侵蚀关节软骨及其附属组织，严重影响患者的生活。水凝胶生物相容性好、力学性能优良，由其制成的功能性水凝胶可以弥补目前OA常用疗法中药物作用时间短、难以实现软骨组织再生等缺点，受到广泛的关注。总结了水凝胶在OA药物治疗、软骨缺损修复、关节滑液修复等方面的研究进展，探讨了药物释放水凝胶消炎止疼原理和药物缓释机理、软骨缺损修复水凝胶的修复机理以及关节润滑水凝胶的润滑机制。探讨了水凝胶治疗OA中存在的问题及其发展方向。     

骨/软骨类器官构建策略及应用前景

骨/软骨损伤是骨科临床中的常见病和多发病,其治疗是骨科临床难题,更是再生医学研究热点.目前,骨组织工程被广泛应用于骨/软骨修复,其中生物活性支架材料搭载种子细胞可促进骨/软骨修复,但该技术在骨/软骨新生过程中缺乏多维度、多层次的机制解析和有序调控,无法有效诱导空间化骨/软骨微环境特征,成骨/软骨活性不足,临床修复效果有限.因此,亟须开发新的研究工具和技术,以较小成本和简单方式模拟骨/软骨结构和生理功能,复制其病理特点,用于发病机制研究和促进骨/软骨再生修复.近年来,类器官技术的迅猛发展为再生医学研究提供了独特的解决方案.骨/软骨类器官是近几年涌现出的概念,在国内的研究亦刚刚起步.系统地介绍了骨/软骨类器官的发展历程、构建策略、评价表征、机制探索以及临床前应用等方面的前沿进展,旨在为对该领域感兴趣的学者提供参考,推动骨/软骨类器官临床应用,提升骨/软骨损伤修复效果,为促进骨/软骨损伤组织有序再生修复提供全新干预策略.     

运动训练对静电纺丝荷载间充质干细胞修复大鼠软骨损伤的影响

[目的]研究有氧运动训练在荷载有脂肪充质干细胞(ADSCs)的纳米静电纺丝材料修复大鼠关节软骨损伤中的作用与影响.[方法]分离培养大鼠ADSCs,体外扩增,流式鉴定,荷载于聚碳酸亚丙酯/聚己内酯/左旋聚乳酸-磷酸四钙(PPC/PCL/g-TTCP)纳米静电纺丝载体上,植入到大鼠膝关节软骨缺损处.实验大鼠随机分为2组:1)正常对照组;2)运动训练组.训练组采用中等强度的水平跑台运动(12 m/min的速度,持续30 min).术后第3周开始训练,每周训练5 d,每天训练2次,训练8周后,对修复组织进行苏木素-伊红(HE)和Ⅱ型胶原等染色和组织学检查,采用Wakitani评分系统进行软骨修复评分,采用Graphpad Prism 6.01进行统计分析.[结果]PPC/PCL/g-TTCP与大鼠ADSCs具有很好的相容性,可以成功荷载和诱导成骨分化;在运动训练组的关节软骨修复评分指标中,细胞形态,基质染色强度,表面规整度,修复软骨相对厚度以及移植物与宿主整合度5项指标评分均显著优于对照组;Ⅱ型胶原和HE染色显示运动训练组软骨细胞增生明显,Ⅱ型胶原阳性细胞占比显著提高.[结论]中强度运动训练可以显著提高荷载ADSCs的纳米静电纺丝对大鼠关节软骨损伤的修复水平.     

缓释骨形态发生蛋白-2促进骨修复的生物相容性载体研究进展

骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)属于转化因子,是一种多功能生长因子,在细胞增殖、分化迁移和重建方面具有重要作用。在临床骨缺损修复中,BMP-2是参与体内骨修复至关重要的促进因子。一方面,由于BMP-2在体内的稳定性不强;另一方面,如果无载体保护,其在移植处的释放扩散形式呈"爆炸式"。而骨生长分化是一个动态的过程,因此需要建立一个可控的缓释载体。介绍了目前已应用的4种BMP-2控制释放载体,包括水凝胶和微囊、层层自组装(layer-by-layer self-assembly,LbL)、表面微处理的钛金属以及静电纺丝纤维。     

可降解Hr-BMP复合胶原膜修复腭部骨缺损的实验研究

目的：观察腭部扁平骨引导性骨再生现象（GBR），探讨利用GBR修复腭裂骨缺损的可能性。方法：建立幼犬腭部骨缺损实验动物模型，应用常规组织学检查术、免疫荧光显微法、X线及扫描电子显微术在实验过程的不同阶段进行观察研究。结果：1）借助复合人重组骨形成蛋白（Hr-BMP）胶原膜GBR，腭部骨缺损可以完全修复；2）胶原膜可提供成骨所需的密闭空间；3）复合Hr-BMP胶原膜具有良好的组织相容性和安全性；4）复合Hr-BMP胶原膜GBR所致骨形成的量及速度均高于其它对照。结论：1）复合Hr-BMP胶原GBR具有确实有效的骨引导和骨诱导性，在骨缺损修复的早期阶段即可产生大量的新骨；2）复合Hr-BMP胶原膜植入后4周内的成骨活动最活跃，胶原膜和复合Hr-BMP胶原膜在其降解吸收过程中，不干扰后续的成骨活动；3）仍有必要构建具有适合的吸收降 解性和一定力学强度的隔膜材料。     

组织工程真皮替代物的构建及在创伤修复中的作用

以双层胶原-壳聚糖海绵为支架构建组织工程真皮替代物并研究其在大鼠创伤愈合中的作用.将双层胶原-壳聚糖海绵支架埋植于SD大鼠皮下以考察其组织相容性;将SD大鼠皮肤中分离的成纤维细胞种植在支架上体外构建人工真皮替代物,并将该替代物移植到SD大鼠皮肤缺损处以修复创面.皮下埋植实验显示支架植入早期有炎症反应,但一周后炎症反应逐渐减轻,而且有成纤维细胞和毛细血管的侵入.皮肤移植实验结果显示:术后第7天和第14天实验组创面表皮再生和肉芽组织增生比对照组更快更明显;第14天和第21天实验组创面面积明显小于对照组(p<0.05).因此以双层胶原-壳聚糖海绵为支架构建的组织工程真皮替代物具有良好的生物相容性,并能促进皮肤创面的愈合,可以作为人工真皮替代物用于皮肤缺损的修复.     

自体带骨膜髂骨板移植修复距骨骨折并软骨面缺损

目的研究用自体带骨膜髂骨板移植修复距骨骨折并软骨面缺损可行性。方法2004年2月～2009年2月期间，对距骨骨折并软骨面缺损病例29例，用自体带骨膜髂骨板移植进行修复后随访1．5～4年，同时对其临床效果采取Baird踝关节评分。结果采用Baird踝关节评分系统对29例患者进行功能评分，其中优8例．良13例，可2例，差6例，有效率79．31％。距骨穹解部硬化并创伤性关节炎5例，踝关节融合6例。结论应用体带骨膜髂骨板移植修复距骨骨折并软骨面缺损的疗效值得肯定．     

组织工程骨的成骨过程和组织学评价

用β-磷酸三钙/聚乳酸叠层复合支架和骨髓基质细胞复合后，修复青山羊胫骨段缺损，对修复效果通过X射线和组织切片进行了研究，发现复合支架成骨能力强，植入部位8周后愈合，12周后与正常骨结构一致，同时实验组在手术后两个月行走自如，显示了这种材料在骨组织工程领域的广阔应用前景。     

rhBMP-2对陈旧性兔关节软骨缺损的修复作用

利用注射型活性材料重组骨形态发生蛋白-2（recombinant human bone morphogenic protein 2,rhBMP-2）修复兔关节软骨,观察其治疗效果.将12只8周龄成年大白兔随机分为2组,均行手术切开双膝髌股关节面制备全层软骨缺损模型,缝合创口后分笼饲养4周,使之成为陈旧性关节软骨缺损模型.再次手术切开关节腔,清除原缺损区纤维组织,钻通骨髓腔.2组分别接受如下治疗：A组应用rhBMP-2纤维蛋白胶,B组单纯生物蛋白胶治疗.分别于10、14、18周处死动物,观察大体和形态学特征,组织学评分.结果A组于10、14周时,软骨缺损被白色半透明坚硬组织平滑修复,富有光泽,与正常软骨边界清楚,18周时修复组织与正常软骨边界模糊,质地坚硬,表面平滑光润;B组于10、14、18周时均未见软骨修复.组织评分A组明显优于B组（P〈0.01）.结论：rhBMP-2可以有效修复兔关节软骨的缺损,为组织工程化软骨的临床应用提供了实验依据.     

用于软骨下骨修复的镁基支架

骨关节炎（osteoarthritis，OA）作为一种可以导致残疾的退行性疾病，常累及软骨下骨。受损的关节软骨和软骨下骨很难自愈，用于功能修复的组织工程支架是一种有前途的治疗方法。近年来，镁合金因其良好的机械和生物学性能被视为可降解多孔支架有希望的候选者。然而，目前对于适用于软骨下骨缺损修复的镁基支架的结构设计和优化方案还没有定论。归纳了镁合金用于骨软骨支架的研究进展，包括多孔支架的制造方法；添加合金元素和表面改性的优化策略；参数化与非参数化的结构设计；镁基支架的机械、降解和生物学性能及其影响因素。讨论了未来研究的潜在方向。旨在为多孔镁基支架的开发和临床应用提供参考。