壳聚糖-明胶网络/羟基磷灰石复合材料支架的研究--成骨细胞培养

目的　研究大鼠颅骨成骨细胞在壳聚糖 -明胶网络 /羟基磷灰石 (CS- Gel/ HA)复合材料支架上的生长情况。方法　将原代培养大鼠颅骨成骨细胞第 3代 ,密度为 1.0 1× 10 6 / m l悬液 ,种植于孔隙率分别为85 .2 0 %、90 .4 0 %和 95 .80 %的 CS- Gel/ HA支架材料中 ,利用细胞计数法检测种植后 3天 ,1、2及 3周的细胞增殖曲线 ,采用 HE和 von Kossa染色方法观察细胞生长、骨样组织形成和矿化沉积情况。结果　大鼠颅骨成骨细胞在孔隙率为 85 .2 0 %的支架中增殖较慢 ,在孔隙率为 90 .4 0 %和 95 .80 %的 CS- Gel/ HA复合材料支架上生长良好 ,增殖较快 ,周围分泌有大量细胞外基质 ,3周时局部已出现骨样组织 ,且细胞 /支架结构物有利于钙质沉积。结论　CS- Gel/ HA复合材料支架有望成为培养自体成骨细胞的材料 ,以重建新的骨组织     

壳聚糖与重组人骨形成蛋白2复合物体外成骨作用的研究

目的探讨复合重组人骨形成蛋白2(recombinanthumanbonemorphogeneticprotein2,rhBMP-2)的壳聚糖-明胶支架的体外成骨作用。方法将rhBMP-2与壳聚糖-明胶支架复合,按2×104/ml的密度接种成骨细胞系或成肌细胞系至rhBMP-2复合材料上,以及无rhBMP-2复合的对照材料上。A组(2T3成骨细胞接种组),其中实验A组复合有rhBMP-2的材料14块,分别于接种培养第3、7、14和21天各取3块,以管家基因β-tubulin为内参照,RT-PCR行半定量分析,测定骨钙素基因表达水平,余2块于第14天终止培养,茜素红-S染色观察钙盐沉积情况;对照A组未复合rhBMP-2的材料5块,接种培养至14d终止,其中3块用于测定骨钙素基因表达,2块测定钙盐沉积。B组(C2C12成肌细胞接种组),实验组及对照组情况、培养时间及检测指标同A组。另取接种有rhBMP-2的材料2块接种2T3成骨细胞,培养3d后扫描电镜观察细胞与材料的黏附情况。结果A组培养3d,扫描电镜可见成骨细胞紧密黏附于多孔材料网表面,生长状态良好。实验A组成骨细胞中骨钙素基因的表达为1.28±0.17,对照A组14d为0.56±0.09,表明复合rhBMP-2可促进材料中骨钙素基因表达,两者差异有统计学意义(P<0.01);rhBMP-2还可诱导不表达骨钙素基因的C2C12成肌细胞出现基因表达,B组培养21d,实验B组为0.58±0.13,对照B组为0,差异有统计学意义(P<0.01)。茜素红-S染色可见,A组材料网络内均有不同程度的钙盐沉积。接种相同的细胞时,复合有rhBMP-2的材料中有更多的钙盐沉积。结论复合有rhBMP-2的壳聚糖-明胶人工骨支架材料在体外具有良好的诱导成骨能力。     

牛肌腱复合胶原与人牙周膜成纤维细胞培养的实验研究

目的　观察牛肌腱复合胶原三维支架材料 (tendon mixed extraction of bovine collagen,t MEBC)与人牙周膜成纤维细胞的生物相容性 ,探讨其应用于牙周组织工程的可行性。　方法　胎牛肌腱经脱细胞、冷冻 -干燥方法构建复合胶原三维支架载体 ,取 4～ 6代人牙周膜成纤维细胞 (human periodontal ligament fibroblasts,HPDL Fs) ,接种浓度 5× 10 6 / ml与 t MEBC复合材料共培养 ,于培养第 1、3、5及 10天 ,细胞计数法了解细胞附着及增殖情况 ;培养第 5、10天 HE染色、扫描电镜行形态学观察。　结果　 t MEBC具有良好的多孔网状结构 ,HPDL Fs黏附良好 ,复合培养 1d细胞密度达 0 .5 5 6× 10 4 / ml,随培养时间延长细胞增殖明显 ,培养第 10天细胞密度达 3.94 4× 10 4 / ml;组织学检测显示细胞均匀分布于材料内部 ,形成良好的细胞材料复合体。　结论　 t MEBC具有良好的生物相容性 ,可作为支架材料复合HPDL Fs应用于牙周组织工程研究。     

基于快速成形的磷酸钙多孔陶瓷成骨性能初步研究

目的磷酸钙生物材料由于其优良的生物相容性而具有广阔的应用前景,但传统方法难以制备具有复杂形状的支架。以快速成形方法制备磷酸钙多孔陶瓷支架材料,并对其体外成骨性能进行初步研究。方法采用快速成形方法制备磷酸钙多孔陶瓷支架材料(直径10mm、高度5mm、孔径800μm),取Beagle犬髂骨髓分离培养BMSCs,接种第3代BMSCs于支架材料上。将实验分为4组,A组为成骨诱导培养的细胞/材料复合物组,B组为未经成骨诱导培养的细胞/材料复合物组,另设平皿成骨诱导培养及常规培养为阳性对照组(C组)及阴性对照组(D组)。于接种后第1、3、7天,利用DNA定量检测方法及ALP定量、定性检测方法检测BMSCs在支架材料上的增殖及ALP的表达;并经DiO荧光染色后,应用激光共聚焦显微镜观察BMSCs在材料上的黏附生长情况。结果 DNA定量结果表明,随培养时间增加,C、D组在第3天时细胞生长进入平台期;A、B组细胞呈持续增长趋势,细胞培养过程中增殖速度均略低于C、D组,且未出现明显的平台期。DiO荧光染色示,BMSCs在以快速成形方法制备的磷酸钙多孔陶瓷支架材料上黏附、生长状态良好。ALP染色示,随培养时间延长,A、B组支架上细胞染色均逐渐加深,A组各时间点染色程度均明显强于B组。培养后第1、3天,4组ALP表达均较低,差异无统计学意义(P0.05);培养第7天,各组ALP表达均明显升高,A组比其他各组明显高表达(P0.05),B组及C组均明显高于D组(P0.05)。结论快速成形的多孔磷酸钙陶瓷具有良好的细胞相容性,BMSCs与支架复合在体外诱导培养可以进行成骨分化。因此通过快速成形技术制备的磷酸钙多孔陶瓷是骨组织工程可选的细胞支架。     

颌下腺细胞在不同孔隙率支架材料上相容性的研究

目的研究颌下腺细胞与支架材料体外复合培养中,支架材料的孔隙率对颌下腺细胞黏附、增殖及分化的影响.方法体外原代培养SD鼠颌下腺细胞,并传至第2代,将细胞浓度为50×106/ml的颌下腺细胞分别接种在孔隙率为76.3%、81.4%、90.6%、95.8%的胶原海绵支架上.于培养后1,3,5,7天取材,HE染色、扫描电镜观察及细胞计数检测等,评价何种孔隙率的胶原海绵支架适宜颌下腺细胞的增殖与分化.结果 SD鼠颌下腺细胞在孔隙率76.3%及81.4%的支架上增殖、分化较慢;在孔隙率为90.6%及95.8%的支架上生长良好,增殖较快,细胞周围分泌较多细胞外基质.结论颌下腺细胞在孔隙率为90%～95%的支架材料上,形成的细胞--支架复合物较佳.     

牛骨胶原肽对成骨细胞分化的影响

目的研究3 mg/ml牛骨胶原肽(Bovine collagen peptides,BCP)对人成骨细胞(Human osteoblast,HOB),小鼠前成骨细胞系MC3T3分化的影响。方法 Western blot检测MC3T3细胞中BCP对Runx2表达的影响;分离培养HOB,利用对硝基苯磷酸比色法检测3 mg/ml BCP对碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)含量的影响;骨钙素(osteocalcin,OC)ELISA法测定BCP对OC含量的影响;茜素红矿化染色检测BCP对HOB矿化,然后用5%高氯酸进行脱色,用吸光度法检测BCP对人成骨细胞矿化程度。结果 Western blot检测表明,14 d后BCP处理的MC3T3细胞中Runx2蛋白表达水平(0.178±0.201)与CN组(0.146±0.582,P0.05)比较,有增高趋势。ALP染色结果表明,BCP混合物处理组的ALP的染色面积(33859±8221)在第10d与CN组(19900±2796)相比,显著增加(P0.05),表明BCP混合物能促进人成骨细胞早期的ALP表达量。BCP混合物处理组的OC吸光度值(0.137±0.014)在第14d高于CN组(0.086±0.023,P0.05),表明BCP混合物能促进人成骨细胞晚期阶段的OC含量。茜素红矿化染色结果表明,3mg/ml BCP能显著促进HOB的矿化骨基质的形成。当使用5%的高氯酸脱色后,BCP处理组在490 nm处测吸光度值(0.579±0.093)显著高于CN组(0.193±0.021,P0.01),表明BCP混合物能促进人成骨细胞的矿化。结论 BCP在成骨细胞分化和矿化骨基质的形成中发挥了积极作用。综合上述结果,本文为BCP混合物在骨关节炎和骨质疏松症潜在的预防和治疗提供了分子机理。     

骨髓间充质干细胞与胶原三维培养系统的建立

目的建立骨髓间充质干细胞(MSCs)与胶原的三维培养系统。方法 采用贴壁法对(5.8±3.4)×105个原代大鼠骨髓MSCs进行分离培养,通过传代次数的增加对其进行纯化扩增,然后以鼠尾胶原为成份构建胶原膜,用扫描电镜和噻唑蓝(MTT)比色法观察MSCs在胶原膜上的增殖状况。结果MSCs在体外扩增16代后共可获得(4.0±3.3)×1012个细胞,扩增(6.8±1.0)×106倍。扫描电镜结果显示,大鼠MSCs与鼠尾I型胶原有良好的亲和性;MTT结果显示,接种胶原膜后MSCs增殖特性与接种前相比,差异无显著性(P>0.05)。增殖曲线显示MSCs最适接种密度为2×104/cm2。结论大鼠MSCs接种后在胶原膜上增殖状况良好,此三维培养系统适于植入皮肤受损动物模型。     

细胞复合β-磷酸三钙生物陶瓷修复软骨缺损的实验研究

[目的]通过将骨髓间充质干细胞（MCSc）诱导的具有软骨细胞、成骨细胞表型的细胞接种到三维多孔β-磷酸三钙（β-TCP）生物陶瓷支架材料上，体外构建骨软骨复合体，探讨以β-TCP为载体建造组织工程化软骨修复骨软骨缺损的可行性。[方法]将β-TCP多孔陶瓷加工成圆柱状，并将其作为构建人工软骨的细胞支架。在支架材料上分别接种从犬骨髓干细胞培养成的具有软骨细胞、成骨细胞表型的细胞，将细胞-支架复合体共同培养1周后，移植到犬关节软骨缺损处。植入后12、16周末取材，进行大体观察、组织学及组织化学等观察。[结果]复合体体内移植后，在犬关节软骨缺损处有新生软骨形成，形成的软骨基本保持了支架材料原有形态。[结论]β-TCP多孔陶瓷可作为支架材料，复合细胞后具有修复软骨缺损的作用。     

医用多孔钽材料对大鼠软骨细胞增殖、细胞周期及凋亡的影响

[目的]观察国产多孔钽材料对大鼠软骨细胞增殖、细胞周期及凋亡的影响,为其作为软骨组织工程支架材料临床应用提供实验依据。[方法]选用3周龄SD大鼠双侧股骨头、膝关节分离软骨组织,经Ⅱ型胶原酶消化,饱和湿度培养,传代。倒置显微镜下逐日观察细胞生长状态。待第2代细胞生长至80%左右时,通过甲苯胺蓝染色、番红O-固绿染色以及Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色进行软骨细胞鉴定。以F12-DMEM为浸提介质分别制备100%、50%、25%多孔钽浸提液,软骨细胞加不同浓度多孔钽浸提液作为实验组,未加浸提液的软骨细胞作为对照组;MTT法检测多孔钽浸提液对软骨细胞增殖的影响及细胞毒性检测。将第2代软骨细胞接种到多孔钽支架上进行体外三维培养,而对照组是将软骨细胞接种到无支架的培养板上,倒置相差显微镜观察两组软骨细胞生长状态;胰酶消化复合于材料上的软骨细胞,流式细胞仪检测软骨细胞的细胞周期变化及细胞凋亡。[结果]软骨细胞接种初期大小不等,呈圆形悬浮于培养液中,24 h后贴壁细胞伸展呈三角形、多角形等。第7⁹ d待细胞生长呈现融合时即可传代。甲苯胺蓝染色显示软骨细胞胞浆内可见蓝紫色颗粒,番红O-固绿染色显示胞浆呈绿色、细胞核呈紫红色,Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色显示阳性信号位于胞浆及部分胞膜,以上方法证实了分离培养的细胞为软骨细胞;MTT法检测显示随着培养时间的延长,各浓度浸提液组细胞生长与对照组无明显差异,软骨细胞形态正常,贴壁增殖良好,相同时间点不同浓度的浸提液与对照组间细胞增殖差异无统计学意义(P>0.05),提示软骨细胞在多孔钽浸提液中生长、增殖状态良好且多孔钽材料无毒性。多孔钽支架材料外观灰色光亮,表面及断面可见分布均匀的蜂窝状孔隙,孔径针尖大,支架材料不透光,将分离培养的第2代软骨细胞接种到多孔钽支架上后,复合培养24 h后,倒置相差显微镜可见材料边缘有少量软骨细胞黏附,细胞呈多角形;随着培养时间增加,材料边缘及培养板底部细胞黏附的数量逐渐增多,边缘软骨细胞生长良好;流式细胞仪检测显示实验组与对照组细胞均为正常二倍体细胞,两组细胞周期分布相似,实验组及对照组的细胞凋亡率及坏死细胞率差异均无统计学意义(P>0.05)。[结论]国产多孔钽材料无毒性,对软骨细胞增殖、细胞周期及凋亡无明显影响,适合作为软骨组织工程支架材料。     

转染特异性报导基因成骨细胞生物学性状及其与骨支架材料生物相容性的研究

目的研究转染特异性报导基因成骨细胞的生物学性状，并观察该细胞在骨支架材料上的生长特性和黏附性。方法常规复苏培养转染12×SBE—OC—Luc报导基因的前成骨细胞株OCTl细胞，通过倒置相差显微镜、HE染色、I型胶原免疫组化法染色、碱性磷酸酶（ALP）偶氮偶联法染色、矿化结节茜素红法染色及四环素法染色观察该转基因成骨细胞的生物学性状；并将其与纳米磷酸钙复合骨支架进行体外复合培养，通过扫描电镜观察该转基因成骨细胞在骨支架材料上的生长特性和黏附性。结果转染12×SBE—OC—Luc报导基因的前成骨细胞株OCTl细胞经培养后能贴壁生长，形态和成纤维细胞相似，能分泌胶原基质和ALP，经I型胶原免疫组化法染色及ALP偶氮偶联法染色呈强阳性；并能够形成矿化结节，茜素红法染色及四环素法染色呈阳性；该转基因成骨细胞在骨支架材料上具有良好的生长特性和黏附性，并能正常分化、增殖和成熟，分泌大量胶原基质和钙结节。结论转染12×SBE—OC—Luc报导基因后成骨细胞生物学性状未发生改变，其与骨支架材料亦具有良好的生物相容性。     

大鼠骨髓间充质干细胞诱导分化为表皮细胞的实验观察

目的:研究表皮生长因子(Epidermal growth factor,EGF)加条件培养基体外诱导大鼠 MSCs 向表皮细胞定向分化的可行性。方法:采用 Ficoll-Paque 淋巴细胞分离液分离扩增大鼠骨髓 MSCs,免疫细胞化学染色及流式细胞仪进行鉴定。传至第3代的大鼠 MSCs 用表皮生长因子(EGF)、条件培养基等定向诱导 MSCs 分化为表皮细胞;免疫细胞化学对细胞角蛋白 CK5/8、19(Cytokeratin5/8、19)阳性表达细胞进行检测。结果:从大鼠骨髓中分离培养的 MSCs 增殖能力强,细胞表面标志 CD34、CD45阴性,CD29、CD44阳性,流式细胞仪检测显示细胞纯度高,诱导后7d 细胞免疫化学显示角蛋白5/8、19染色阳性,具有表皮细胞特征。结论:从大鼠骨髓中分离培养出的问充质干细胞,具有自我更新和增殖能力强的特点,经诱导可定向分化表达角蛋白。     

骨髓间质干细胞体外定向诱导分化为软骨细胞的实验研究

目的：探讨分离骨髓间充质干细胞（MSCs）并诱导其向软骨细胞转化的体外培养方法,为软骨组织工程的种子细胞来源提供实验依据。方法：抽取兔髂骨骨髓液,经梯度离心法和贴壁法进行体外培养,贴壁细胞传代,取第3代细胞在培养基中添加软骨分化诱导剂[含转化生长因子（TGF-β2）10ng／ml、地塞米松10^7mol／L、维生素C50μmol／L,经7、14、21d诱导培养后,倒置显微镜观察细胞形态,免疫组织化学染色检测软骨特异性Ⅱ型胶原表达。将诱导细胞与软骨支架材料-聚磷酸钙纤维／左旋聚乳酸（CPP／PLLA）复合,1周后终止培养,扫描电镜观察细胞黏附情况。结果：诱导后细胞体外扩增能力显著降低,细胞形态由成纤维样梭形向多角形、多边形或类圆形转变,诱导21d后细胞形态变化最为显著,Ⅱ型胶原免疫组化染色深而均匀。诱导后的MSCs可在支架材料内良好黏附生长。结论：体外培养的MSCs可定向诱导分化为软骨细胞,分泌软骨细胞特异性基质,可用作软骨组织工程的种子细胞。     

恒河猴骨髓间充质干细胞体外培养及诱导分化成骨细胞的实验研究

[目的]体外分离培养非人类灵长类动物恒河猴骨髓MSCs,研究其生长、扩增及诱导分化为成骨细胞的特性.[方法]梯度离心法分离、纯化恒河猴骨髓源MSCs,观察不同接种密度和换液时间对细胞生长的影响;在体外应用成骨添加剂(含地塞米松10-7mol/L、β-甘油磷酸钠10 mmol/L、维生素C 50 mg/L)或rhBMP-2(100 ng/L)定向诱导分化,对分化后的细胞进行免疫组化染色和ALP、BGP定量测定以鉴定成骨细胞,并比较两种定向诱导分化方法的效果.[结果]梯度离心法分离、纯化得到的恒河猴骨髓源MSCs具有分裂和克隆增殖的能力,种植细胞密度为10×104～30×104/cm2,48 h后半量换液,以后每3 d全量换液的方法较合理,MSCs能少量表达ALP活性,分泌的钙量较少;诱导分化后的细胞具有和体内成骨细胞相同的形态学特征,ALP染色阳性,能表达Ⅰ型胶原,不表达Ⅱ型胶原,细胞融合后3 d,ALP和BGP分泌明显增加,融合后14 d细胞ALP、BGP的分泌水平略有升高,但无明显增加;采用成骨添加剂和rhBMP-2诱导分化MSCs后相同时期成骨细胞ALP活性、BGP含量无明显差异.[结论]密度梯度离心法分离得到的非人类灵长类动物骨髓源MSCs,体外培养具有分裂、克隆增殖的能力,在加有成骨细胞诱导剂或rhBMP-2的培养基里能诱导分化为成骨细胞,化学药物在定向诱导分化过程中具有和生长因子相一致的作用.     

骨髓间质干细胞向软骨细胞表型定向诱导分化的实验研究

目的 研究体外培养的猪骨髓间质干细胞（Bone Marrow Stem Cells,MSCs)在特定培养液作用下向软骨细胞表型转化，探讨其作为组织工程化软骨的种子细胞的可行性。方法 取成年崇明长枫杂交猪髂骨骨髓5ml，在低糖DMEM完全培养液培养2周，传代后以高糖DMEM无血清特定培养液诱导（含胰岛素2mg/L、转铁蛋白3mg/L、丙酮酸100mg/L、地塞米松10^-7mol/L、TGF－β1 10ng/ml)，在相关显微镜和电镜下进行观察，免疫组化检测Ⅱ型胶原分泌，原位杂交检测Ⅱ型胶原mRNA表达。结果 细胞形态由成纤维样梭形向多角形、多边形转变，透视电镜观察见大量扩张粗面内质网、高尔基体、线粒体。诱导培养后第7，14dⅡ型胶原免疫组化阳性，同时原位杂交检测Ⅱ型胶原mRNA表达呈阳性。结论 MSCs在特定培养液诱导下能向软骨细胞表型转化，并能分泌软膏特异性基质，有可能成为软骨组织工程较理想的种子细胞来源的应用前景。     

大鼠骨髓间充质干细胞的分离、培养及表型鉴定

目的 建立大鼠骨髓间充质干细胞分离及培养的方法,探讨体外培养骨髓间充质干细胞的生物学特性.方法 采用密度梯度离心法结合贴壁筛选法分离纯化大鼠骨髓间充质干细胞,传代扩增,测定生长曲线,镜下连续观察细胞的形态变化.流式细胞仪鉴定其表面抗原 CD29、CD34、CD44和CD45的表达情况.结果 原代骨髓间充质干细胞呈集落状生长,细胞呈梭形、纺锤形,呈放射状生长,传代后呈均一的成纤维细胞样.骨髓间充质干细胞生长性状相对稳定,1、3、5代细胞生长曲线基本一致.流式细胞仪鉴定表明,骨髓间充质干细胞CD44、CD29表达呈阳性,CD45、CD38表达呈阴性.结论 采用密度梯度离心法结合贴壁培养法能获得纯度较高的骨髓间充质干细胞,并且在体外培养条件下可大量增生,形成形态均一的细胞集落,可以作为组织工程中种子细胞的来源.     

鹿茸多肽对软骨表型化骨髓间充质干细胞凋亡的影响

目的 通过观察鹿茸多肽对白细胞介素1β（interleukin 1β，IL-1β）诱导软骨表型化骨髓间充质干细胞（marrow mesenchymal stem cells，MSCs）凋亡的影响，以优化软骨组织工程的种子细胞。方法新西兰大白兔2只，抽取其骨髓；经密度梯度离心得到单核细胞，经体外分离、培养获得兔MSCs。用转化生长因子β1（transforming growth factorp β1，TGF-β1）和碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）将其诱导分化软骨表型。将软骨表型化MSCs随机分成A组（空白对照组）：5％胎牛血清的α-MEM培养液；B组（IL-1β组）：5％胎牛血清的α-MEM培养液加入100ngIL-1β；C组（鹿茸多肽组）：5％胎牛血清的α-MEM培养液加入10μg／ml鹿茸多肽作用3d后再加入100ng IL-1β；D组（TGF-β1组）：5％胎牛血清的α-MEM培养液加入10ng／ml TGF-β1作用3d后再加入100ng IL-1β。分别于培养24、48和72h后取样，采用透射电镜观察细胞形态，Annexin V法检测细胞凋亡率，RT-PCR技术分析Caspase-3 mRNA表达水平，ELISA法检测Caspase-3蛋白酶活性。结果透射电镜观察：B组24h后细胞核内染色质开始呈块状凝集，分布于核膜下，核膜不规则；48h后细胞核内染色质凝集加剧；72h后部分细胞内的核碎片凝集成凋亡小体。各时间点C、D组细胞结构改变相对滞后，且数量较少；A组细胞结构几乎无明显改变。各时间点B组MSCs凋亡率、Caspase-3 mRNA表达及蛋白酶活性逐渐增高，与A组比较差异有统计学意义（P〈0．01）；C、D组与B组比较则逐渐下降，且差异有统计学意义（P〈0．05）。结论 Caspase-3参与MSCs凋亡，鹿茸多肽通过减少Caspase-3 mRNA表达，并抑制其蛋白酶活性，阻止或逆转软骨表型化MSCs凋亡。     

黄芪多糖/壳聚糖/聚乳酸为支架的组织工程骨修复牙周组织缺损的实验研究

目的 探讨以黄芪多糖／壳聚糖／聚乳酸（astragalus polysaccharides／chitosan／polylacticacid，AP／C／PLA）为支架的组织工程技术修复水平型牙周组织缺损的可行性。方法成年健康雄性杂种犬10只，体重13±2kg，以犬骨髓基质细胞（marrow stromalcells，MSCs）为种子细胞，分别与AP／C／PLA及C／PLA支架构建组织工程复合物。10只实验犬于双侧下颌第3、4前磨牙颊侧制备水平型牙周缺损模型。将牙周缺损模型随机分为4组（n=10）：A组，缺损直接龈瓣冠向复位缝合，作为空白对照；B组，缺损处植人AP／C／PLA和条件培养基，龈瓣冠向复位缝合，作为培养基对照；C组，缺损处复合植入C／PLA和MSCs，龈瓣冠向复位缝合，作为材料对照；D组，缺损处复合植入AP／C／PLA和Mscs，龈瓣冠向复位缝合，作为实验组。术后8周，分别收集牙周标本行大体观察、X线片及组织学观测。结果 体外诱导培养的MSCs表达1型胶原及碱性磷酸酶，具有成骨细胞活性。各组动物对手术耐受性好，术后观察期内未见支架材料暴露，伤口愈合良好。X线片检查可见，A组牙槽骨密度及高度无明显增加；B组骨密度有一定程度增加，根分叉处增高的牙槽骨量少，邻间牙槽骨无明显增加；C组骨密度增加，根分又处牙槽骨基本恢复原有高度，邻间牙槽骨增加不明显；D组骨密度明显增加，根分叉处和邻间牙槽骨基本恢复原有高度。组织学观察显示，与A组相比，D组形成更多的新生牙槽骨、牙周膜和牙骨质，且新生牙槽骨矿化程度高，骨板排列趋向规则，出现整齐同心圆状的哈佛系统，基本具备骨组织的正常结构；牙槽骨与牙周膜的连接面呈锯齿状，沿根面还可见薄层的牙骨质沉积；新生牙周膜纤维呈束状，排列较密集且呈方向性，类似Sharpey’s纤维。A、B、C、D组新生牙槽骨高度分别为0．83±0．30、1．46±0．55、2．67±0．26及2．90±0.41mm；新生牙骨质高度分别为0．78±0．45、1．30±0．60、2．29±0．18及2．57±0．22mm；新生结缔组织附着高度分别为0．80±0．22、1．33±0．34、2．23±0．42及2．64±0．27mm；各指标D组与A、B、C组比较，差异均有统计学意义（P〈0．05）。结论 以AP／C／PLA为支架材料构建的组织工程骨修复水平型牙周骨缺损可以获得部分牙周组织再生。     

人脐血源和骨髓源间充质干细胞神经前体细胞分化的研究

目的 对比研究人脐血和骨髓来源的间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)体外的分离、培养和生物学特性,并观察其分化潜能和形态学变化,为组织工程选取种子细胞提供实验依据.方法 Ficoll密度梯度离心结合贴壁培养法分别分离纯化成人骨髓和脐血源MSCs,体外培养和连续传代,并在含有2%B27的Neurobasal培养基中添加碱性成纤维细胞生长因子、表皮生长因子,将获得的MSCs向神经干细胞定向诱导,利用倒置显微镜连续观察细胞培养、传代和向神经细胞表型转化过程的形态学变化;采用免疫组化和荧光免疫组化法对诱导后细胞进行鉴定.结果 原代分离的骨髓间充质干细胞(BMSCs)在接种后48 h贴壁,7 d细胞呈长梭形,有一定的方向性,并达到90%融合;而脐血间充质干细胞(UMSCs)48 h后贴壁,似乎贴的不牢,持续14d才能形成小丛、小簇、小集落,21 d排列才有一定的方向性.培养基添加神经营养因子诱导后的细胞呈现典型的神经前体细胞样表型,免疫组化和免疫荧光结果显示,诱导后的细胞能特异性表达神经元特异性标志β微管蛋白(β-tubulin)和星形胶质细胞特异性标志神经胶质相关蛋白(GFAP).结论 人脐血和骨髓中含MSCs,且具备其基本恃征,体外培养UMSCs生长速度比BMSCs缓慢10 d～15 d左右,传代以后的各组细胞生长速度与形态无明显差异.骨髓和脐血来源的MSCs在体外可定向诱导分化为神经细胞.     

Reconstruction of caprine mandibular segmental defect by tissue engineered bone reinforced by titanium reticulum

Objective: To investigate the feasibility of using natural poritos as scaffolds in bone tissue engineering (TE) and repair of caprine mandibular segmental defect with titanium reticulum reinforced. Methods: Natural poritos with a pore of 190-230 μn in size and porosity of about 50% -65% was molded into the shape of granules 5 mm×5 mm×5 mm in size. Expanded autologous caprine marrow mesenchymal stem cells were induced by recombinant human morphogenetic protein-2 ( rhBMP2 ) to improve osteoblastic phenotype. Then marrow derived osteoblasts were seeded into poritos in density of 4×107/ml and incubated in vitro for 48 hours prior to implantation. Then osteoblastic cells/poritos complexes were implanted into mandibular defect and the defect was reinforced by titanium reticulum. Implantation of poritos alone acted as the control. Bone regeneration was assessed 4, 8, 16 weeks after implantation using roentgenographic analysis and histological observation was done after 16 weeks. Results: New bone could be observed histologically on the surface and in the pores of natural coral in all specimens in the cell-seeding group, whereas in the control group there was no evidence of osteogenesis process in the center of the construction. The results showed that new bone grafts were successfully restored 16 weeks after implantation. Conclusions: This study suggests the feasibility of using porous coral as scaffold material transplanted with marrow derived osteoblasts by TE method. By means of titanium reticulum reinforcement, mandibular defect could be successfully restored. It shows the potentiality of using this method for the reconstruction of bone defect in clinic.     

Modification of gene expression induced in human osteogenic and osteosarcoma cells by culture on a biphasic calcium phosphate bone substitute

Bone hybrids made of bioceramics seeded with mesenchymal or osteoblastic cells are very promising alternatives to autologous bone graft. Along this line, the development of in vitro models, dedicated to analyze the influence of these biomaterials on osteogenic cells, will help to improve the performance of these bone substitutes. In the present work we analyzed the effects of a macroporous biphasic calcium phosphate ceramic (BCP, Triosite) on three different human osteosarcoma cell lines and on human primary osteogenic cells and compared this culture substratum to traditional culture on plastic. We showed that all these osteoblastic cells adhere and proliferate on the trabecular BCP blocks, with a different spatial organization for osteosarcoma cells compared to normal osteogenic cells. We also demonstrated that osteoblastic marker genes such as Cbfa1, type I collagen, osteonectin, osteopontin, and osteocalcin were expressed at similar levels by these cells cultured on either substratum, suggesting that adhesion to BCP does maintain the osteoblastic phenotype of these cells. Next, we provided the first evidence of differences of cytokine expression profiles revealed on this Ca-P ceramic as compared to expression in classical culture. These modifications affected the expression of cytokines such as TGF-β1, G-CSF, and IL-3 and were quantitatively different between osteosarcoma cells and normal osteogenic cells. Given the role of these cytokines in bone biology and in hematopoiesis, these results obtained in vitro suggest that the BCP ceramic studied here could stimulate osteogenesis in vivo by activating cellular processes during bone formation and healing. This study highlights the notion that the nature of the culture substratum must be taken into account when studying bone cell biology in vitro. Owing to the nature and spatial organization of the BCP, our hypothesis is that culture on BCP is closer to the physiological situation than culture on plastic.