仿生控釋FGF-2和BMP-2的組織工程骨膜聯(lián)合骨膜來源干細(xì)胞修復(fù)顱骨極量骨缺損的實驗研究.pdf

1、骨組織工程的目標(biāo)是找一個更好的方案解決大段骨缺損、骨延遲愈合或不愈合的難題。由于越來越多的學(xué)者認(rèn)識到骨膜在骨損傷修復(fù)過程中的重要作用，目前組織工程骨膜在不斷被研發(fā)，研究者將組織工程的理念融入到組織工程骨膜中，制備了材料、細(xì)胞及細(xì)胞因子為三要素的組織工程膜，希望能從結(jié)構(gòu)或者功能上模擬自然的骨膜，并利用其促進(jìn)骨損傷處的修復(fù)。從骨膜中提取到的細(xì)胞并被廣大學(xué)者習(xí)慣稱之為骨膜來源干細(xì)胞(periosteum derived stem cell，P

2、DSC)，已被證實其表面表達(dá)間充質(zhì)干細(xì)胞標(biāo)記物，并具有成骨、成軟骨、成脂分化的潛能。所以PDSC可能是組織工程骨膜的優(yōu)秀的種子細(xì)胞。基于種子細(xì)胞的組織工程中仍然面臨一個關(guān)鍵問題，即在體外擴(kuò)增過程中種子細(xì)胞的成骨能力逐步下降，這可能與成骨祖細(xì)胞干性下降有關(guān)，而在細(xì)胞移植過程中通過模擬內(nèi)環(huán)境提供關(guān)鍵性因子有望解決這個難題，骨折的自然愈合早期，成纖維細(xì)胞生長因子-2(FGF-2)顯著增加，但在隨后的骨生成階段低表達(dá)，而骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2(BM

3、P-2)則在成骨分化階段大量表達(dá)。本課題制備了一種能仿生釋放FGF-2和BMP-2的殼聚糖-膠原支架膜，并聯(lián)合PDSC，進(jìn)行了顱骨極量骨缺損修復(fù)實驗，證明了PDSC在體內(nèi)外具有成骨分化能力，該仿生控釋膜材料能支持PDSC的體內(nèi)增殖、分化成骨及促進(jìn)骨缺損處新骨形成。
　　本課題采用主要方法如下:
　　1.按以往方法制備膠原-殼聚糖支架及仿生控釋FGF-2和BMP-2的微囊，凍干后備用。
　　2.提取PDSC，通過流式細(xì)胞

4、儀檢測其表面干細(xì)胞標(biāo)記物，并進(jìn)行三系誘導(dǎo)分化實驗，鑒定其多能干性。PDSC與膠原-殼聚糖支架共培養(yǎng)，檢測細(xì)胞在支架上的粘附、增殖、分化能力。
　　3.制備組織工程膜支架，進(jìn)行顱骨缺損造模并移植手術(shù)，MicroCT和組織學(xué)檢查評價新骨生成，用EdU法檢測PDSC在移植部位的存活。
　　4.統(tǒng)計學(xué)分析:應(yīng)用SPSS20.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，各組數(shù)值以Mean±SD表示，組間比較用單因素方差分析(one-way ANOVA)，

5、若方差齊用LSD檢驗、方差不齊則用Dunnett T3檢驗作兩兩比較。設(shè)p值＜0.05具有統(tǒng)計學(xué)差異。
　　主要結(jié)果:1.本實驗PDSC經(jīng)過流式鑒定，其表面表達(dá)間充質(zhì)干細(xì)胞標(biāo)記物，并經(jīng)過誘導(dǎo)可向成骨、成軟骨、成脂等多向分化，證明其在該組織工程膜支架上具有增殖、成骨分化能力。2.MicroCT和組織學(xué)檢測證明，PDSC聯(lián)合仿生釋放的組織工程膜具有更優(yōu)秀的骨缺損修復(fù)能力。
　　結(jié)論:骨膜來源的干細(xì)胞會是組織工程骨膜的優(yōu)秀種子細(xì)胞