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可吸收性珊瑚羟基磷灰石为载体构建组织工程骨的实验研究

作　者: 曹罡
导　师: 毛天球
学　校: 第四军医大学
专　业: 口腔临床医学
关键词: 骨髓基质干细胞成骨细胞细胞培养组织工程珊瑚羟基磷灰石下颌骨临界缺损骨重建碱性磷酸酶互型胶原可吸收性
分类号: R782
类　型: 博士论文
年　份: 2002年
下　载: 216次
引　用: 3次
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内容摘要

骨的再造和骨缺损的修复一直是临床治疗的一个难题，组织工程技术的出现、发展为此提供了新的前景。其优越性在于可利用少量的组织细胞，通过体外培养扩增后接种到可吸收的基质上，植入体内来修复大型的骨组织缺损。目前在骨组织工程研究领域中存在着以下问题尚未解决：①如何通过体外扩增获得大量的成骨细胞；②如何改进支架材料的性能使之达到理想的要求；③如何构建组织工程骨可达到最佳应用效果等。上述问题制约着骨组织工程的进一步临床应用。针对于此，本实验进行了如下的研究： 1．人骨髓基质干细胞生物学特性的研究：体外获取培养人骨髓基质干细胞(hMSCs)，将hMSCs向成骨细胞方向进行诱导，行钙化结节Von-kossa和碱性磷酸酶(ALP)钙钴染色；测定细胞内ALP含量变化；绘制诱导前后细胞的生长曲线。结果显示hMSCs生长旺盛，易于诱导为成骨细胞。经诱导hMSCs增殖速度变慢，但合成ALP的能力明显增强(P<0.05)；细胞ALP染色呈阳性。表明hMSCs可作为骨组织工程的种子细胞。 2．可吸收性珊瑚羟基磷灰石-Interpore500R特性分析：应用X-射线衍射分析仪、X-射线能谱分析仪、体视学显微镜等手段分析Interpore500R组成成分、三维立体结构及其降解率。结果显示Interpore500R是文石和羟基磷灰石的混合物，其中碳酸钙含量达90％，在组成成分上与Interpore500、天然滨珊瑚不同。材料孔隙均匀，交通良好。Interpore500R在兔体内可降解，6月降解率达第四军医大学博士学位论文 50％。表明 nterpore 500R①具有可脚性；②仍具有可促进MSCs分化、表达成骨细胞表型的组分和构型；③具有利于骨生长的三维多孔结构，孔径大小符合引导骨再生的要求，孔隙交通良好。它是较为理想的骨组织工程支架材料。 3．以nte仰re500R为载体体外培养人骨髓基质干细胞：将生长状态良好的 hMSCs接种于 nterpore 500R上行体外培养，通过细胞计数检测附着后 hMSCs 生长增殖特性、扫描电镜观察附着情况及细胞形态，共聚焦显微镜观察细胞分泌二型胶原情况。同时测定细胞内ALP含量变化。结果显示WSCS接种后可继续增殖，并表达成骨细胞特性。表明Interpore500R具有促进hMSCs表达成骨细胞表型、合成细胞外基质的功能，是良好的细胞载体。 4．＊比仰re500R复合人骨髓基质干细胞构建组织工程骨：将诱导分化的 hMSCs与Interpore50（）复合后植人裸鼠体内构建骨组织，60天后观察成骨情况。结果显示 hMSCs IInterpore500R复合体植人体内短期体积丧失不明显，新骨形成良好。进一步证明Interpore500R作为支架材料能够引导种子细胞成骨， Inte啊re500R复合hMSCs构建组织工程骨的方法可行。 5．犬骨髓基质干细胞的生物学特性：应用前述方法体外培养犬骨髓基质干细胞 …MSCS），并对dMSCS、hMSCS生物学特性进行了比较，结果显示犬和人的 MSCS均可在体外快速增殖、诱导分化为成骨细胞。但也存在一些差异① dMSCS增殖能力较强；②原代dMSCS生长时细胞克隆较多，可形成钙化结节。 6．Interpore50（）复合自体骨髓基质干细胞修复狗下颌骨缺损：应用前面的方法，将 Interpore500R与 dMSCs复合。2周后在犬下颌角稍前方作 3 X IcmZ大小的矩形缺损，将细胞－支架复合体颗粒填人缺损区域，用相应大小的钛网绕下颌骨下缘包裹缺损，钢丝结扎固定钛网，术后X线观察成骨情况。结果显示 SO天时 X线阻射影密度轻度降低，钛网固定良好。术后 100天骨缺损区域 X线阻射影密度仍较周围正常骨质低，但与植人初期。中期相比较密度增强。可见植人的细胞－支架复合体与周围正常骨质交界处部分融合，呈现明显的阻 3 第四军医大学博士学位论文射影。100天标本可见缺损区修复组织质地坚硬，与周围界限不明显，表面残留材料细小颗粒。组织切片中新骨形成良好，可见骨小梁结构，成骨细胞位于其中：新骨组织中及其周围无明显的炎细胞浸润。说明自体骨髓基质干细胞复合Interpore500R预构的组织工程骨可达到修复大型缺损的目的。

全文目录

英汉对照缩略词表  4-5
中文摘要  5-8
英文摘要  8-11
前言  11-13
文献回顾  13-38
  一骨髓基质干细胞与骨组织工程  13-25
  二生物材料与骨组织工程  25-38
实验一人骨髓基质干细胞的体外培养  38-44
实验二可吸收性珊瑚羟基磷灰石特性性能分析  44-53
实验三以可吸收性珊瑚羟基磷灰石为载体体外培养人骨髓基质干细胞  53-58
实验四可吸收性珊瑚羟基磷灰石复合人骨髓基质干细胞构建组织工程骨  58-61
实验五犬骨髓基质干细胞的体外培养  61-65
实验六组织工程骨修复犬下颌骨缺损  65-69
全文总结  69-70
致谢  70-71
附图  71-85

可吸收性珊瑚羟基磷灰石为载体构建组织工程骨的实验研究

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