间充质干细胞体内成骨的实验研究

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1、间充质干细胞体内成骨的实验研究作者：李章华，彭昊，廖文，张玉富，赵强，王常勇【关键词】组织工程化骨　　摘要：［目的］探讨间充质干细胞在体内的成骨能力。［方法］从羊髂嵴处抽取10~15ml骨髓组织，用Percoll分离液按梯度离心法分离出间充质干细胞，培养、增殖后种植在多孔β磷酸三钙上，构建组织工程化骨，植入8只羊的左后肢跖骨缺损区（长21mm）作为实验组；单纯植入多孔β磷酸三钙陶瓷材料的8只羊作为对照组；分别在术后6、12、24周处死动物行放射学、组织学和生物力学检测。［结果］放射学和组织学检测，术后6周实验组即可见有新骨生成，对照组则无明显新骨生成；骨缺损部位新生骨样组织、编织骨和板状骨

2、出现的时间实验组也都较对照组早，并且不经软骨介导即能直接成骨，而对照组从两端以“爬行替代”方式成骨。术后24周，放射学和生物力学检测显示实验组骨缺损几乎完全修复，对照组只有部分愈合。［结论］间充质干细胞不仅在体外具有良好的增殖能力，回植入体内后仍然具有良好的成骨能力，不需经过软骨过程就能直接形成新骨，显示了间充质干细胞作为骨组织工程种子细胞良好的应用前景。关键词：组织工程化骨；骨缺损；新生骨；间充质干细胞Abstract：［Objective］Toinvestigatetheosteogenicabilityinvivoofmesenchymalstemcells（MSCs）［Method

3、］TenfifteenmlbonemarrotheiliaccrestofsheepandenrichedforMSCsbydensitygradientcentrifugationoveraPercollcushion（1073g/ml）Afterculturedandproliferated,thetissueengineeredbonesphosphateceramics（13TCP）Then,theconstructsplantedintoleftmetatarsusdefect（21mminlength）of8sheepasanexperimentalgroupPorousβTC

4、Pposedarroplantedintodefectsofsamesizeandpositionin8sheepasacontrolgroupSheepplantedsamplesinedbyradiograph,histology,andbiomechanicalanalysis［Result］Neentalgroupasearlyasthe6thedinadirectmannerediately,osteoidtissue,ellarbone,occurredearlierintheexperimentalgroupthaninthecontrolgroup,inannerAtthe

5、24thechanicaltestsrevealedanalmostpleterepairofthedefectinexperimentalgroup,butonlyapartialrepairinthecontrolgroup［Conclusion］MSCshavegoodreproductiveactivitynotonlyinvitro,butalsoinvivoTheneedinadirectmannerediatelyonstratedthatMSCsalstemcells迄今为止，大节段的骨缺损修复仍然是骨科医生面临的巨大挑战。现有的自、异体骨移植法都有一定的局限性，因此有必要

6、寻找一种新的修复骨缺损的方法。多孔β磷酸三钙陶瓷具有良好的生物降解性、生物相容性，而且无毒性，结构稳定并适合细胞生长，因而是骨组织工程理想的支架材料〔1〕。然而，为了增加材料的生物活性还需要增加一些刺激骨生长的物质，包括骨髓、干细胞、成骨细胞、骨形态蛋白等。骨髓细胞中包括有造血干细胞和具有成骨潜能的间充质干细胞，这种干细胞具有多向分化潜能，故而能分化为骨、软骨、肌腱、肌肉、脂肪和造血基质等多种组织。本研究的目的就是探讨间充质干细胞在体内的成骨能力。1材料与方法11材料111实验用品LDMEM（Gibco，BRL，USA），胎牛血清（FCS，Gibco，BRL，USA），其它化学用品均购自S

7、igma公司。多孔β磷酸三钙陶瓷由法国地中海大学卢建熙博士提供，呈圆柱状，长21mm，直径10mm，孔隙率70％，孔径（450±50）μm，连接径（150±50）μm，γ射线消毒，剂量25KGY。112动物成年绵羊16只，年龄（2±05）岁，体重（35±10）kg。术前予以标准的动物饲料和流动水。将动物随机均分成两组：第1组，β磷酸三钙陶瓷植入组;第2组，β磷酸三钙陶瓷与自体间充质干细胞复合植入组。12方法121分离、培