【摘要】： 骨的再造和骨缺損的修復(fù)一直是臨床治療的一個難題，組織工程技術(shù)的出現(xiàn)、發(fā)展為此提供了新的前景。其優(yōu)越性在于可利用少量的組織細(xì)胞，通過體外培養(yǎng)擴增后接種到可吸收的基質(zhì)上，植入體內(nèi)來修復(fù)大型的骨組織缺損。 目前在骨組織工程研究領(lǐng)域中存在著以下問題尚未解決：①如何通過體外擴增獲得大量的成骨細(xì)胞；②如何改進(jìn)支架材料的性能使之達(dá)到理想的要求；③如何構(gòu)建組織工程骨可達(dá)到最佳應(yīng)用效果等。上述問題制約著骨組織工程的進(jìn)一步臨床應(yīng)用。針對于此，本實驗進(jìn)行了如下的研究： 1．人骨髓基質(zhì)干細(xì)胞生物學(xué)特性的研究： 體外獲取培養(yǎng)人骨髓基質(zhì)干細(xì)胞(hMSCs)，將hMSCs向成骨細(xì)胞方向進(jìn)行誘導(dǎo)，行鈣化結(jié)節(jié)Von-kossa和堿性磷酸酶(ALP)鈣鈷染色；測定細(xì)胞內(nèi)ALP含量變化；繪制誘導(dǎo)前后細(xì)胞的生長曲線。結(jié)果顯示hMSCs生長旺盛，易于誘導(dǎo)為成骨細(xì)胞。經(jīng)誘導(dǎo)hMSCs增殖速度變慢，但合成ALP的能力明顯增強(P0.05)；細(xì)胞ALP染色呈陽性。表明hMSCs可作為骨組織工程的種子細(xì)胞。 2．可吸收性珊瑚羥基磷灰石-Interpore500R特性分析：應(yīng)用X-射線衍射分析儀、X-射線能譜分析儀、體視學(xué)顯微鏡等手段分析Interpore500R組成成分、三維立體結(jié)構(gòu)及其降解率。結(jié)果顯示Interpore500R是文石和羥基磷灰石的混合物，其中碳酸鈣含量達(dá)90％，，在組成成分上與Interpore500、天然濱珊瑚不同。材料孔隙均勻，交通良好。Interpore500R在兔體內(nèi)可降解，6月降解率達(dá) 第四軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文 50％。表明 nterpore 500R①具有可腳性；②仍具有可促進(jìn)MSCs分化、表 達(dá)成骨細(xì)胞表型的組分和構(gòu)型；③具有利于骨生長的三維多孔結(jié)構(gòu)，孔徑大小 符合引導(dǎo)骨再生的要求，孔隙交通良好。它是較為理想的骨組織工程支架材料。 3．以nte仰re500R為載體體外培養(yǎng)人骨髓基質(zhì)干細(xì)胞：將生長狀態(tài)良好的 hMSCs接種于 nterpore 500R上行體外培養(yǎng)，通過細(xì)胞計數(shù)檢測附著后 hMSCs 生長增殖特性、掃描電鏡觀察附著情況及細(xì)胞形態(tài)，共聚焦顯微鏡觀察細(xì)胞分 泌二型膠原情況。同時測定細(xì)胞內(nèi)ALP含量變化。結(jié)果顯示W(wǎng)SCS接種后可 繼續(xù)增殖，并表達(dá)成骨細(xì)胞特性。表明Interpore500R具有促進(jìn)hMSCs表達(dá)成 骨細(xì)胞表型、合成細(xì)胞外基質(zhì)的功能，是良好的細(xì)胞載體。 4．＊比仰re500R復(fù)合人骨髓基質(zhì)干細(xì)胞構(gòu)建組織工程骨：將誘導(dǎo)分化的 hMSCs與Interpore50（）復(fù)合后植人裸鼠體內(nèi)構(gòu)建骨組織，60天后觀察成骨情 況。結(jié)果顯示 hMSCs IInterpore500R復(fù)合體植人體內(nèi)短期體積喪失不明顯，新 骨形成良好。進(jìn)一步證明Interpore500R作為支架材料能夠引導(dǎo)種子細(xì)胞成骨， Inte啊re500R復(fù)合hMSCs構(gòu)建組織工程骨的方法可行。 5．犬骨髓基質(zhì)干細(xì)胞的生物學(xué)特性：應(yīng)用前述方法體外培養(yǎng)犬骨髓基質(zhì)干細(xì)胞 …MSCS），并對dMSCS、hMSCS生物學(xué)特性進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示犬和人的 MSCS均可在體外快速增殖、誘導(dǎo)分化為成骨細(xì)胞。但也存在一些差異① dMSCS增殖能力較強；②原代dMSCS生長時細(xì)胞克隆較多，可形成鈣化結(jié)節(jié)。 6．Interpore50（）復(fù)合自體骨髓基質(zhì)干細(xì)胞修復(fù)狗下頜骨缺損：應(yīng)用前面的方 法，將 Interpore500R與 dMSCs復(fù)合。2周后在犬下頜角稍前方作 3 X IcmZ大 小的矩形缺損，將細(xì)胞－支架復(fù)合體顆粒填人缺損區(qū)域，用相應(yīng)大小的鈦網(wǎng)繞 下頜骨下緣包裹缺損，鋼絲結(jié)扎固定鈦網(wǎng)，術(shù)后X線觀察成骨情況。結(jié)果顯 示 SO天時 X線阻射影密度輕度降低，鈦網(wǎng)固定良好。術(shù)后 100天骨缺損區(qū)域 X線阻射影密度仍較周圍正常骨質(zhì)低，但與植人初期。中期相比較密度增強。 可見植人的細(xì)胞－支架復(fù)合體與周圍正常骨質(zhì)交界處部分融合，呈現(xiàn)明顯的阻 3 第四軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文 射影。100天標(biāo)本可見缺損區(qū)修復(fù)組織質(zhì)地堅硬，與周圍界限不明顯，表面殘 留材料細(xì)小顆粒。組織切片中新骨形成良好，可見骨小梁結(jié)構(gòu)，成骨細(xì)胞位于 其中：新骨組織中及其周圍無明顯的炎細(xì)胞浸潤。說明自體骨髓基質(zhì)干細(xì)胞復(fù) 合Interpore500R預(yù)構(gòu)的組織工程骨可達(dá)到修復(fù)大型缺損的目的。
【學(xué)位授予單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類號】：R782

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