雙向誘導BMSCs種子細胞的比例探討及負載rhBMP-2的CPC-MBG支架修復長段骨缺損的實驗研究.pdf

1、隨著工農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)和建筑業(yè)等的迅猛發(fā)展及社會的老齡化，骨損傷事故的發(fā)生日漸頻繁。骨組織有一定的自我修復能力，但往往有骨缺損難以修復的情況發(fā)生，尤其是長段骨缺損。關節(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險。因此，使受傷的骨再生的治療措施比起關節(jié)置換等臨床手術措施對患者顯得尤為必要。骨組織工程的出現(xiàn)和發(fā)展為長段骨缺損修復/再生帶來可能。骨髓間充質干細胞（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，修復過程中由于供血不足引起的骨頭壞死也嚴重地影響著患者的預后，因此在成骨修復的同時需要實現(xiàn)快速血管化。很多研究已經(jīng)用BMSCs和脂肪間充質干細胞（Adipose-derived stromal cells，ASCs）共培養(yǎng)實現(xiàn)了成骨成血管的目標，達到了良好的骨修復效果。然而，用同源骨髓間充質干細胞雙向誘導分化形成成骨細胞（Osteoblas

3、ts，OBs）和內(nèi)皮細胞（Endothelial cells，ECs），共培養(yǎng)達到良好的成骨成血管效果，最終實現(xiàn)骨修復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關鍵性因素：1.優(yōu)良的支架材料；2.良好的種子細胞；3.促進細胞生長的細胞因子。本研究內(nèi)容主要分為兩個方面：其一，以 SD大鼠為實驗動物分離得到骨髓間充質干細胞（BMSCs）并進行成骨成血管雙向誘導，在前期體內(nèi)體外實驗驗證得到共培養(yǎng)體系（EC

4、s，OBs和BMSCs）具有良好的骨缺損修復效果的基礎上，體外實驗探討最佳的成骨誘導細胞組和內(nèi)皮誘導細胞組的比例，以達到最佳的骨缺損修復效果；其二，將誘導成骨活性最強的重組人類骨形成蛋白-2（Recombinant human bone morphogenetic protein-2，rhBMP-2）負載到磷酸鈣骨水泥 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支架材料組為對照，探討CPC/MBG支架材料及負載rhBMP-2后對骨缺損修復的影響。
　　本實驗發(fā)現(xiàn)：當成骨誘導細胞組與內(nèi)皮誘導細胞組的比例為2:1時，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作用。同時，前期研究表明，CPC/MBG支架材料能夠更有效地負載 rhBMP-2并延長其釋放，因此，負載了 rhBM