脂肪來(lái)源的干細(xì)胞復(fù)合殼聚糖支架促進(jìn)大鼠顱骨缺損修復(fù)的實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間：2021-07-03 17:27
目的:探討以脂肪來(lái)源的干細(xì)胞（adipose-derived stem cells,ADSCs）為基礎(chǔ)構(gòu)建組織工程生物材料修復(fù)大鼠顱骨缺損的效果。方法:分離、培養(yǎng)ADSCs,并進(jìn)行成骨、成脂、成軟骨三系分化。制備殼聚糖多孔支架,掃描電鏡觀察接種ADSCs前后的微結(jié)構(gòu)變化,以細(xì)胞活力試劑盒測(cè)試ADSCs接種于殼聚糖多孔支架后的細(xì)胞活力。取15只雄性Sprague Dawley（SD）大鼠予手術(shù)制備顱骨缺損模型,將缺損留空或植入殼聚糖支架,殼聚糖支架表面預(yù)先種植低密度（2.5×105）或高密度（1×106）ADSCs。術(shù)后8周收集樣品用于微型計(jì)算機(jī)斷層掃描分析,隨后脫鈣,石蠟包埋切片后行蘇木素-伊紅染色和免疫組化染色觀察成骨指標(biāo)骨涎蛋白。結(jié)果:ADSCs可以成功誘導(dǎo)成骨、成軟骨和成脂肪分化;掃描電鏡和細(xì)胞活力測(cè)試結(jié)果提示殼聚糖支架呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu),ADSCs可黏附于支架并增殖,增殖效果與普通培養(yǎng)板相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。在大鼠顱骨缺損模型中,高密度ADSCs/殼聚糖支架組骨組織體積百分?jǐn)?shù)分別比空白對(duì)照組和低密度ADSCs/殼聚糖支架組升高140.8%（P=...
【文章來(lái)源】：重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,45(02)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)
【部分圖文】：
安裝在立體定位框架上的大鼠顱骨缺損制備及支架材料植入的手術(shù)方法
采用茜素紅染色法檢測(cè)鈣沉積的形成，結(jié)果表明OIM誘導(dǎo)14 d后，ADSCs發(fā)生礦化。ADSCs成脂誘導(dǎo)21 d后，固定細(xì)胞進(jìn)行油紅O染色，結(jié)果表明ADSCs具有脂肪分化潛能（圖2）。成軟骨誘導(dǎo)培養(yǎng)基連續(xù)培養(yǎng)ADSCs 3周，進(jìn)行免疫組化染色，結(jié)果提示具有顯著的軟骨基質(zhì)Aggrecan沉積（圖2）。這些結(jié)果表明ADSCs具有較好的分化成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞的間質(zhì)干細(xì)胞潛能，奠定了人ADSCs作為一種替代骨髓來(lái)源間充質(zhì)譜系種子細(xì)胞的基礎(chǔ)。2.2 ADSCs在殼聚糖多孔支架的黏附及增殖
為觀察ADSCs對(duì)骨缺損修復(fù)的影響，以負(fù)載有低密度（2.5×105）和高密度（1×106）人ADSCs的殼聚糖為支架材料，在大鼠顱骨缺損模型中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)Micro-CT定量分析缺損處再生骨量（包括BV/TV和BMD），發(fā)現(xiàn)空白對(duì)照組缺損部位顯示出不規(guī)則點(diǎn)狀或片狀骨形成，邊緣具有部分新生骨；而低密度ADSCs/殼聚糖支架在缺損邊緣具有較多礦化區(qū)域。與其他組相比，植入高密度ADSCs/殼聚糖支架后，在缺損區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)了明顯的礦化組織形成，基本覆蓋缺損區(qū)域。定量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，空白對(duì)照組、低密度ADSCs殼聚糖支架組和高密度ADSCs/殼聚糖支架組的BV/TV分別是（5.23±1.32）%、（9.17±1.17）%和（12.6±3.50)%,BMD分別是（86.33±14.98)mg/cm3、（111.71±22.52)mg/cm3和（141.70±24.01)mg/cm3，多組間比較具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（BV TV:F=7.948,P=0.020;BMD:F=5.283,P=0.048）。通過(guò)Turkey"s t檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較，結(jié)果顯示與空白對(duì)照組或低密度ADSCs殼聚糖支架組相比，高密度ADSCs/殼聚糖支架組BV/TV分別升高140.8%(P=0.014）和37.4%(P=0.036）。與空白缺損對(duì)照組相比，低密度ADSCs/殼聚糖支架組和高密度ADSCs/殼聚糖支架組BMD分別升高29.4%(P=0.123）和64.1%(P=0.022），如圖4所示。組織學(xué)結(jié)果表明，骨缺損區(qū)新生骨組織的分布和數(shù)量與Micro-CT分析結(jié)果一致。空白對(duì)照組僅有薄層纖維結(jié)締組織覆蓋，仍有大量未填充的間隙；而在植入低密度ADSCs/殼聚糖支架后，缺損區(qū)比空白區(qū)發(fā)現(xiàn)更多的新生骨形成。在植入高密度ADSCs/殼聚糖支架的缺損中，新骨形成明顯增強(qiáng)，新生骨組織與顱骨缺損處的原骨融合良好。免疫組化染色結(jié)果提示成骨分化指標(biāo)OPN在新生骨組織中高度表達(dá)（圖5）。圖4 不同數(shù)量ADSCs種植于多孔支架材料后對(duì)大鼠顱骨缺損修復(fù)骨量變化（n=10)
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]殼聚糖復(fù)合材料在骨修復(fù)領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J]. 陸遙,尹慶水,夏虹. 中國(guó)骨科臨床與基礎(chǔ)研究雜志. 2018(01)
本文編號(hào)：3263029
【文章來(lái)源】：重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,45(02)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)
【部分圖文】：
安裝在立體定位框架上的大鼠顱骨缺損制備及支架材料植入的手術(shù)方法
采用茜素紅染色法檢測(cè)鈣沉積的形成，結(jié)果表明OIM誘導(dǎo)14 d后，ADSCs發(fā)生礦化。ADSCs成脂誘導(dǎo)21 d后，固定細(xì)胞進(jìn)行油紅O染色，結(jié)果表明ADSCs具有脂肪分化潛能（圖2）。成軟骨誘導(dǎo)培養(yǎng)基連續(xù)培養(yǎng)ADSCs 3周，進(jìn)行免疫組化染色，結(jié)果提示具有顯著的軟骨基質(zhì)Aggrecan沉積（圖2）。這些結(jié)果表明ADSCs具有較好的分化成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞的間質(zhì)干細(xì)胞潛能，奠定了人ADSCs作為一種替代骨髓來(lái)源間充質(zhì)譜系種子細(xì)胞的基礎(chǔ)。2.2 ADSCs在殼聚糖多孔支架的黏附及增殖
為觀察ADSCs對(duì)骨缺損修復(fù)的影響，以負(fù)載有低密度（2.5×105）和高密度（1×106）人ADSCs的殼聚糖為支架材料，在大鼠顱骨缺損模型中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)Micro-CT定量分析缺損處再生骨量（包括BV/TV和BMD），發(fā)現(xiàn)空白對(duì)照組缺損部位顯示出不規(guī)則點(diǎn)狀或片狀骨形成，邊緣具有部分新生骨；而低密度ADSCs/殼聚糖支架在缺損邊緣具有較多礦化區(qū)域。與其他組相比，植入高密度ADSCs/殼聚糖支架后，在缺損區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)了明顯的礦化組織形成，基本覆蓋缺損區(qū)域。定量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，空白對(duì)照組、低密度ADSCs殼聚糖支架組和高密度ADSCs/殼聚糖支架組的BV/TV分別是（5.23±1.32）%、（9.17±1.17）%和（12.6±3.50)%,BMD分別是（86.33±14.98)mg/cm3、（111.71±22.52)mg/cm3和（141.70±24.01)mg/cm3，多組間比較具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（BV TV:F=7.948,P=0.020;BMD:F=5.283,P=0.048）。通過(guò)Turkey"s t檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較，結(jié)果顯示與空白對(duì)照組或低密度ADSCs殼聚糖支架組相比，高密度ADSCs/殼聚糖支架組BV/TV分別升高140.8%(P=0.014）和37.4%(P=0.036）。與空白缺損對(duì)照組相比，低密度ADSCs/殼聚糖支架組和高密度ADSCs/殼聚糖支架組BMD分別升高29.4%(P=0.123）和64.1%(P=0.022），如圖4所示。組織學(xué)結(jié)果表明，骨缺損區(qū)新生骨組織的分布和數(shù)量與Micro-CT分析結(jié)果一致。空白對(duì)照組僅有薄層纖維結(jié)締組織覆蓋，仍有大量未填充的間隙；而在植入低密度ADSCs/殼聚糖支架后，缺損區(qū)比空白區(qū)發(fā)現(xiàn)更多的新生骨形成。在植入高密度ADSCs/殼聚糖支架的缺損中，新骨形成明顯增強(qiáng)，新生骨組織與顱骨缺損處的原骨融合良好。免疫組化染色結(jié)果提示成骨分化指標(biāo)OPN在新生骨組織中高度表達(dá)（圖5）。圖4 不同數(shù)量ADSCs種植于多孔支架材料后對(duì)大鼠顱骨缺損修復(fù)骨量變化（n=10)
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]殼聚糖復(fù)合材料在骨修復(fù)領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J]. 陸遙,尹慶水,夏虹. 中國(guó)骨科臨床與基礎(chǔ)研究雜志. 2018(01)
本文編號(hào)：3263029
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