雙向誘導(dǎo)BMSCs種子細(xì)胞的比例探討及負(fù)載rhBMP-2的CPC-MBG支架修復(fù)長(zhǎng)段骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)和建筑業(yè)等的迅猛發(fā)展及社會(huì)的老齡化，骨損傷事故的發(fā)生日漸頻繁。骨組織有一定的自我修復(fù)能力，但往往有骨缺損難以修復(fù)的情況發(fā)生，尤其是長(zhǎng)段骨缺損。關(guān)節(jié)置換雖是臨床上骨缺損常用的治療手段之一，但由于其人工關(guān)節(jié)壽命有限，這就給患者尤其是年輕患者在生活上帶來了高度的風(fēng)險(xiǎn)。因此，使受傷的骨再生的治療措施比起關(guān)節(jié)置換等臨床手術(shù)措施對(duì)患者顯得尤為必要。骨組織工程的出現(xiàn)和發(fā)展為長(zhǎng)段骨缺損修復(fù)/再生帶來可能。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（Bone

2、 marrow stromal cells，BMSCs）由于其優(yōu)良的成骨能力而已被廣泛研究，然而，修復(fù)過程中由于供血不足引起的骨頭壞死也嚴(yán)重地影響著患者的預(yù)后，因此在成骨修復(fù)的同時(shí)需要實(shí)現(xiàn)快速血管化。很多研究已經(jīng)用BMSCs和脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞（Adipose-derived stromal cells，ASCs）共培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)了成骨成血管的目標(biāo)，達(dá)到了良好的骨修復(fù)效果。然而，用同源骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞雙向誘導(dǎo)分化形成成骨細(xì)胞（Osteoblas

3、ts，OBs）和內(nèi)皮細(xì)胞（Endothelial cells，ECs），共培養(yǎng)達(dá)到良好的成骨成血管效果，最終實(shí)現(xiàn)骨修復(fù)的研究卻還很少有人涉及，其效果如何還有待研究。
　　組織工程骨主要包括三個(gè)關(guān)鍵性因素：1.優(yōu)良的支架材料；2.良好的種子細(xì)胞；3.促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的細(xì)胞因子。本研究?jī)?nèi)容主要分為兩個(gè)方面：其一，以 SD大鼠為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分離得到骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSCs）并進(jìn)行成骨成血管雙向誘導(dǎo)，在前期體內(nèi)體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得到共培養(yǎng)體系（EC

4、s，OBs和BMSCs）具有良好的骨缺損修復(fù)效果的基礎(chǔ)上，體外實(shí)驗(yàn)探討最佳的成骨誘導(dǎo)細(xì)胞組和內(nèi)皮誘導(dǎo)細(xì)胞組的比例，以達(dá)到最佳的骨缺損修復(fù)效果；其二，將誘導(dǎo)成骨活性最強(qiáng)的重組人類骨形成蛋白-2（Recombinant human bone morphogenetic protein-2，rhBMP-2）負(fù)載到磷酸鈣骨水泥 CPC（Calcium phosphate cement）/介孔生物活性玻璃 MBG（Mesoporous bioac

5、tive glasses）支架材料上，以CPC支架材料組為對(duì)照，探討CPC/MBG支架材料及負(fù)載rhBMP-2后對(duì)骨缺損修復(fù)的影響。
　　本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)成骨誘導(dǎo)細(xì)胞組與內(nèi)皮誘導(dǎo)細(xì)胞組的比例為2:1時(shí)，成骨成血管效果最佳。CPC/MBG支架材料與CPC支架材料相比具有一樣良好的生物安全性和生物相容性，同樣具有骨缺損修復(fù)作用。同時(shí)，前期研究表明，CPC/MBG支架材料能夠更有效地負(fù)載 rhBMP-2并延長(zhǎng)其釋放，因此，負(fù)載了 rhBM