同种异体脱钙骨基质作为骨组织工程载体的实验研究

目的通过体外同种异体脱钙骨基质（DBM）和骨髓基质细胞（BMSC）的复合培养及体内异位成骨实验，研究DBM作为骨组织工程载体的生物相容性及成骨活性。方法参考Urist操作方法大量制备兔同种异体DBM。骨穿取兔骨髓单细胞悬液进行培养，将BMSC与同种异体DBM体外复合培养3～7d，相差显微镜、扫描电镜（SEM）和苏木精-伊红染色后光镜下观察结果。将DBM和BMSC复合培养3d的复合物植入家兔一侧骶棘肌肌袋内，分别在1、2、4周活体取材，扫描电镜和苏木精-伊红染色后光镜观察，对侧单纯植入DBM作为对照。结果体外培养发现BMSC在DBM中贴壁生长、增殖并有分泌活动。体内实验发现BMSC在DBM孔隙内均匀成骨，对照组则从DBM骨块的边缘到中心逐步成骨，成骨所需的时间长，而且成骨量要小于前者。结论DBM作为组织工程载体具有良好的生物相容性和成骨活性。     

BMSCs复合CS-CPC/BMP-2/bFGF支架材料的生物相容性研究

目的:研究CS-CPC/BMP-2/bFGF支架材料的生物相容性,为骨组织工程提供一种新型复合支架材料。方法:制备CS-CPC/BMP-2/bFGF支架材料。将大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)与CS-CPC/BMP-2/bFGF支架材料联合培养,体外成骨诱导培养2周,扫描电镜观察细胞黏附情况,MTT法分析细胞增殖情况以评价其组织相容性。结果:扫描电镜示细胞在新型支架上吸附、生长良好。MTT示BMSCs在材料上和单纯诱导的细胞增殖能力基本相同。结论:CS-CPC/BMP-2/bFGF支架材料是一种具有良好生物相容性的支架材料,有望在骨组织工程中得到广泛应用。     

多聚赖氨酸表面改性后同种异体骨的骨传导能力研究

目的:探讨多聚赖氨酸表面改性兔同种异体骨后骨传导能力的变化。方法:采用冻干法,将多聚赖氨酸覆盖在实验组兔同种异体骨的微孔表面,对其进行表面改性,并将未经表面改性的同种异体骨设为对照组。兔骨髓基质干细胞（BMSCs）种植于2组的微孔表面,进行培养,并向成骨方向诱导。采用扫描电镜观察、MTT法检测BMSCs在同种异体骨微孔表面黏附、增殖情况,检测2组细胞表达的碱性磷酸酶的活性;将2组复合自体BMSCs的同种异体骨回植入兔双侧桡骨缺损处,1、2、3和4个月后分别对标本进行螺旋CT三维重建,观察新骨生成情况。结果:实验组中BMSCs在同种异体骨微孔表面黏附、增殖以及表达碱性磷酸酶的情况明显优于对照组（P<0.01）,实验组兔桡骨缺损处的修复情况优于对照组（P<0.01）。结论:同种异体骨经多聚赖氨酸表面改性后,其在体内和体外的骨传导能力得到了显著的增强。     

转BMP-7基因BMSCs复合nHAC体外培养的实验研究

目的建立能够稳定表达骨形态发生蛋白-7（BMP-7）的骨髓基质干细胞（BMSCs）,并与纳米羟基磷灰石胶原（nHAC）材料复合培养体外构建组织工程骨。方法用慢病毒把人BMP-7基因和增强型绿色荧光蛋白（eGFP）基因导入大鼠BMSCs,用G418筛选获得阳性细胞后接种于nHAC支架体外复合培养。荧光显微镜下观察eGFP表达,判断感染效率;以四唑盐（MTT）实验检测细胞活力;RT-PCR、ELISA检测目的基因表达;碱性磷酸酶（ALP）活性检测成骨能力;扫描电镜观察细胞在支架材料中的黏附、生长状况。结果慢病毒24h对BMSCs的转染率约为90%;MTT实验显示细胞活性较未转染组无明显差异（P〉0.05）;RT-PCR检测到BMP-7表达,在1300bp处出现特异性条带;ELISA检测24hBMP-7蛋白含量为（150.2±18.3）pg/ml;ALP活性以第16天左右最强;扫描电镜见细胞种植nHAC支架后粘附、生长良好。结论 BMP-7可在BMSCs内稳定表达,并诱导其向成骨分化;与nHAC复合培养可构建组织工程骨。     

腺病毒介导的BMP-2基因转染兔骨髓基质干细胞及对其增殖、成骨分化的影响

目的: 用骨形态发生蛋白-2(BMP-2)腺病毒表达载体(Ad-BMP-2)转染兔骨髓基质干细胞(BMSCs),研究转染对其增殖、成骨分化的影响.方法: 用Ad-BMP-2转染兔BMSCs,利用免疫细胞化学法、原位杂交染色和蛋白印迹法检测转染后细胞BMP-2的表达.流式细胞仪观察细胞周期的变化,分析转染对BMSCs增殖的影响.酶标法检测ALP活性;免疫荧光检测骨钙素(OCN)、Ⅰ型胶原表达,分析转染对BMSCs成骨分化的影响.结果: BMP-2基因在转染细胞内mRNA水平和蛋白水平均有较高表达,蛋白印迹法检测到培养液中有BMP-2蛋白阳性表达.流式细胞仪检测G1期、S期细胞比例与空白对照组无差异.ALP活性明显增高,骨钙素、Ⅰ型胶原免疫荧光检测,见胞浆内有大量显绿色荧光的阳性物质.结论: 在腺病毒载体介导下BMP-2基因成功导入BMSCs,细胞增殖未因转染而受影响,并可持续表达基因产物,向成骨细胞分化.     

转染血管内皮细胞生长因子基因的同种异体骨髓间充质干细胞移植大鼠缺血心肌的实验研究

目的 腺病毒介导血管内皮细胞生长因子基因（AdVEGF165）转染同种异体大鼠骨髓间充质干细胞（BM-SCs），移植到大鼠缺血心肌后，观察其对心功能的影响。方法 体外培养同种异体大鼠BMSCs，用AdVEGF165转染同种异体大鼠BMSCs，采用ELISA法检测血管内皮细胞生长因子（VEGF）的表达和分泌。结扎Wistar大鼠冠状动脉前降支，4周后随机将其分为4组，组Ⅰ：移植转染后的BMSCs；组Ⅱ：移植单纯BMSCs；组Ⅲ：心肌内注射AdVEGF。（基因治疗）；组Ⅳ：心肌内注射DMEM（对照组）。4周后通过超声检查观察心脏射血分数（EF）变化，评价其对心功能的影响；免疫组织化学观察移植的BMSCs在局部存活、分化情况。结果 ELISA检测提示：转染后BMSCs的培养上清液中有大量VEGF表达，较未转染组差异有极显著性意义（P〈0．01）。超声检查结果提示：组IEF改善幅度较组Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ明显（均P〈0．01）。免疫组织化学检测提示：组Ⅰ、Ⅱ中大部分移植细胞能够在移植处存活并转化为心肌细胞。结论 转染AdVEGF165的同种异体BMSCs能有效修复大鼠心肌，并能改善其心功能。     

基因转染BMSC与BGC的体外生物相容性的实验研究

目的 研究人骨形态发生蛋白-2(human bone morphogenetic protein-2，hBMP-2)基因转染的兔骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells，BMSCs)与生物活性陶瓷(Bioactive glass ceramics，BGC)体外培养条件下的生物相容性。方法抽取成兔胫骨骨髓组织，置于含10％胎牛血清的高糖DMEM培养基中培养，脂质体法介导将hBMP-2基因转入培养的BMSCs，G418筛选，取阳性克隆，继续培养。分为实验组(转染的细胞与BGC复合)，对照组(单纯转染的细胞)，不同时间用倒置相差显微镜观察。MTT法进行细胞增殖测定，并进行细胞微量蛋白含量和碱性磷酸酶的定量检测。结果原位杂交证实基因转染成功，形态特征及生物学行为证实转染的细胞无致瘤性，转染的BMSCs体外培养时复合或不复合BGC均生长良好，BGC利于细胞的贴附、生长与增殖，并对细胞的功能无不良影响。结论 基因转染的BMSCs可以作为一种新型的种子细胞，BGC是较理想的骨组织工程支架材料，基因转染的BMSCs复合BGC用于骨缺损的修复，具有广阔的临床应用前景。     

骨髓基质干细胞在兔DBM上增殖作用的研究

目的 分析骨髓机制干细胞在兔DBM上增殖作用.方法 2014年3月—2015年7月,以3只大白兔为研究对象,根据Urist方法 制备出DBM(同种脱钙骨基质),测定光密度(OD)值,绘制增殖曲线,分析复合培养后最佳修复软骨移植时机.结果 SEM观察呈现高密度空隙网架结构,平均孔隙率为(60.19±6.1)%;平均孔径大小为(119.42±6.46)μm;兔DBM材料BMSCs体外复合培养后可见大量骨髓基质干细胞粘附,MTT法检测复合培养6d骨髓基质干细胞增殖达到稳定状态.结论 兔脱钙骨基质具有三维网状结构和良好的细胞相容性是一种较好的软骨组织工程支架材料,最适合移植.     

人骨形态发生蛋白-2腺病毒表达载体转染人骨髓基质干细胞及对其增殖的影响

目的 :用人骨形态发生蛋白 - 2腺病毒表达载体 ( Ad- BMP- 2 )转染人骨髓基质干细胞( h BMSC) ,以探讨基因转染对 h BMSC增殖的影响。方法 :将 Ad- BMP- 2转染体外培养的成人骨髓基质干细胞 ,利用免疫组化、原位杂交染色方法检测细胞内骨形态发生蛋白 - 2 ( BMP- 2 )的表达 ,蛋白印迹法检测转染后细胞培养液中 BMP- 2分泌蛋白表达。然后通过流式细胞仪分析其对细胞增殖的影响。结果 :转染后 ,h BMP- 2基因在 m RNA水平和蛋白水平均有表达。蛋白印迹法检测到培养液中有 BMP- 2蛋白阳性表达。转染 h BMP- 2基因后 ,细胞经流式细胞仪分析 ,S期细胞比例增多 ,说明细胞 DNA的合成增加。结论 :Ad- BMP- 2可高效转染 h BMSC,且促进细胞增殖     

hBMP-7基因瞬时转染绝经后骨质疏松大鼠骨髓基质细胞的表达及对其生物学活性的影响

目的观察hBMP-7基因瞬时转染对去卵巢（OVX）大鼠的骨髓基质细胞（BMSCs）生物学特性的影响。方法通过去除双侧卵巢构建SD大鼠绝经后骨质疏松模型后,全骨髓法培养大鼠BMSCs,通过重组腺病毒将hBMP-7基因转染入OVX大鼠BMSCs。观察转染后细胞形态及生长情况以及碱性磷酸酶（ALP）变化。结果荧光显微镜下,转染24h后即可见大量绿色荧光蛋白表达阳性的细胞,基因转染效率高于70%。转染后细胞形态无明显改变,细胞增殖能力没有明显改变,ALP活性明显增高。免疫细胞化学染色结果表明,hBMP-7基因在OVX大鼠BMSCs中得到了有效的表达。结论重组腺病毒能够有效地将hBMP-7基因转染到OVX大鼠BM-SCs中,且hBMP-7能有效表达。基因转染对OVX大鼠BMSCs的增殖无明显影响,转染可促进OVX大鼠BMSCs向成骨细胞分化。     

人Ad-BMP-2基因转染兔骨髓基质干细胞对其Ⅱ型胶原和碱性磷酸酶表达的影响

目的：用人骨形态发生蛋白2腺病毒表达载体（Ad-BMP-2）转染兔骨髓基质干细胞（BMSC）,观察Ad-BMP-2转染对细胞分化的影响。 方法：将Ad-BMP-2转染体外培养的兔BMSC,7 d后利用原位杂交和免疫组化方法检测细胞内BMP-2及Ⅱ型胶原的表达,同时行碱性磷酸酶染色。 结果：BMP-2和Ⅱ型胶原原位杂交法显示实验组细胞胞浆中有棕黄色阳性杂交信号,对照组阴性。BMP-2和Ⅱ型胶原免疫组化法显示实验组细胞胞浆棕黄色阳性着色,胞核阴性表达,对照组阴性;碱性磷酸酶染色见实验组细胞胞浆呈棕黑色阳性着色,可见细小的棕黑色颗粒,对照组染色阴性。结论：Ad-BMP-2可高效转染BMSC,且促进其向成骨细胞和软骨细胞方向转化。     

骨形态发生蛋白2基因转染对人骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的：评价携带骨形态发生蛋白2基因的重组腺病毒（Ad-BMP-2）转染人骨髓间充质干细胞（MSC）对其成骨分化的影响。方法：由健康青年男性髂骨抽取骨髓培养MSC，BMP-2基因转染后，用RT-PCR及免疫组化染色证实转基因MSC的BMP-2基因表达，原位杂交及免疫组化染色检测转染后细胞成骨活性，并进行透射电镜观察。结果：转染后细胞稳定表达BMP-2基因，核心结合因子a1、骨钙素、骨桥素、Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶呈阳性表达，透射电镜显示细胞外有胶原分泌和钙盐沉积。结论：Ad—BMP-2基因转染可以提高MSC的体外成骨能力。     

兔骨髓间充质干细胞的分离、培养与鉴定

目的采用原代培养符合实验要求的兔骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）,进行生物学特性分析,为进一步骨组织工程实验研究奠定基础。方法采用全骨髓冲洗手段,结合密度梯度离心与贴壁培养方式体外分离兔BMSCs,倒置显微镜观察细胞形态,MTT绘制细胞生长曲线,ALP染色试剂盒检测细胞成骨性能。结果原代培养12d后可获得纯化的兔BMSCs,经成骨条件培养液诱导培养后,形态相对稳定,具有成骨性能。结论采用骨髓冲洗结合密度梯度离心与贴壁培养方式能够成功分离培养大量较纯化的兔BMSCs,第1～3代细胞体外培养生长状态好,形态稳定且贴壁率较高,可以作为后续骨组织工程实验种子细胞。     

珍珠层水溶性基质对兔骨髓基质干细胞BMP-2和Cbfα1基因表达的影响

目的从珍珠层水溶性基质（WSM）对兔骨髓基质干细胞分泌的骨形成蛋白-2和核心结合因子基因表达的影响入手．研究WSM产生成骨作用的机制和途径。方法培养新西兰大白兔的骨髓基质干细胞（BMSCs）,并用低温下提取的珍珠层水溶性基质作用后．检测不同浓度WSM作用下碱性磷酸酶的活性,制定剂量．效应曲线,确定量效关系;采用一步RT-PCR方法检测不同浓度WSM诱导兔BMSCs后骨形成蛋白-2和核心结合因子的基因表达量并进行统计学分析。结果WSM可以增加兔BMSCs中碱性磷酸酶的活性,在150～200wg／ml浓度之间作用明显,碱性磷酸酶活性增加显著：WSM诱导兔BMSCs后骨形成蛋白的表达量明显增加,核心结合因子的表达量无明显变化。结论WSM通过增加骨形成蛋白-2的基因表达量诱导兔BMSCs向成骨细胞分化,与核心结合因子的作用关系不明显。     

兔脱钙骨基质材料复合骨髓间充质干细胞的体外培养

目的:制备兔脱钙骨基质材料,研究脱钙骨基质作为软骨组织工程支架材料的可行性。方法:参照Ursit方法制得兔脱钙骨基质材料,扫描电镜观察脱钙骨基质的结构,将兔骨髓基质干细胞与兔脱钙骨基质体外复合培养,第2、4、6、8、10、12天时行MTT法测定及扫描电镜观察。结果:兔脱钙骨基质支架材料外观均呈乳白色,SEM观察脱钙骨基质呈天然的高密度孔隙网架结构,平均孔隙率为(65.86±5.15)%;平均孔径大小为(124.82±42.79)μm;兔脱钙骨基质材料接种于骨髓基质干细胞后可见大量骨髓基质干细胞粘附,随培养时间延长,骨髓基质干细胞增殖明显,MTT法检测显示复合培养8d骨髓基质干细胞增殖达稳定状态。结论:兔脱钙骨基质支架材料具有天然孔隙网架结构,利于细胞的粘附生长,具有良好的生物相容性,是一种较好的软骨组织工程支架材料。     

全骨髓贴壁培养兔骨髓间充质干细胞的初步研究

目的：探讨兔骨髓间充质干细胞作为组织工程种子细胞修复骨缺损的可能性。方法：选取2月龄约2．5kg重健康新西兰兔8只,采用全骨髓贴壁培养法体外分离、培养兔骨髓间充质干细胞,通过倒置相差显微镜观察、MTT检测、细胞贴壁率检测观察细胞生物学特性。结果：全骨髓贴壁培养法培养出的原代骨髓间充质干细胞活力良好,细胞数量经传代后扩增,且细胞纯度提高,但细胞扩增速度较慢。结论：全骨髓贴壁培养法简便易行,能有效的在体外获得原代骨髓间充质干细胞。所提取的细胞活性良好、纯度较高,能用作组织工程种子细胞治疗骨缺损。     

Experimental Study on Allogenic Decalcified Bone Matrix as Carrier for Bone Tissue Engineering

The biocompatibility and osteogenic activity of allogenic decalcified bone matrix (DBM) used as a carrier for bone tissue engineering were studied. Following the method described by Urist, allogenic DBM was made. In vitro, DBM and bone marrow stromal cell (BMSC) from rab-bits were co-cultured for 3-7 days and subjected to HE staining, and a series of histomorphological observations were performed under phase-contrast microscopy and scanning electron microscopy (SEM). In vivo the mixture of DBM/BMSC co-cultured for 3 days was planted into one side of muscules sacrospinalis of rabbits, and the DBM without BMSC was planted into other side as con-trol. Specimens were collected at postoperative week 1, 2 and 4, and subjected to HE staining, and observed under SEM. The results showed during culture in vitro, the BMSCs adherent to the wall of DBM grew, proliferated and had secretive activity. The in vivo experiment revealed that BMSCs and undifferentiated mesenchymal cells in the perivascular region invaded gradually and proliferated together in DBM/BMSC group, and colony-forming units of chondrocytes were found. Osteoblasts,trabecular bone and medullary cavity appeared. The inflammatory reaction around muscles almost disappeared at the second weeks. In pure DBM group, the similar changes appeared from the sur-face of the DBM to center, and the volume of total regenerate bones was less than the DBM/BMSC group at the same time. The results indicated that the mixture of DBM and BMSC had good bio-compatibility and ectopic induced osteogentic activty.     

组织工程骨表面微观形貌和生物矿化的实验研究

目的：用绿色荧光蛋白( GFP)标记结合扫描电镜和X射线能谱分析( SEM/EDS)技术对组织工程骨的表面微观形貌和生物矿化进行观测,以评价脱钙骨( DBM )支架体外构建组织工程骨的生物性能。方法用重组腺病毒介导GFP基因转染兔骨髓间充质干细胞( BMSCs)进行示踪标记,细胞与DBM复合经成骨诱导后,通过倒置荧光显微镜对细胞生长情况进行即时观察,结合SEM/EDS技术,观测组织工程骨的表面微观形貌和生物矿化。结果在倒置荧光显微镜下见细胞在DBM支架上能较好的黏附、重叠生长和增殖,体外培养至14 d 时,细胞内 GFP 有较高水平瞬时表达。SEM见DBM呈疏松多孔结构,孔隙直径为300~600μm,孔隙率达90%。 SEM下观察组织工程骨,见细胞在DBM网孔内表面贴壁生长,分泌基质旺盛,并可见粗糙的生物矿化物覆盖支架。 EDS显示其表面为钙、磷沉积物,其钙磷比( Ca/P)为1．46。结论 DBM体外构建组织工程骨有非常好的生物性能,GFP标记结合SEM/EDS技术可以作为DBM体外构建组织工程骨较好的评价手段。