组织工程骨对羊节段性骨缺损的修复

目的探讨自体骨髓间充质干细胞(MSCs)复合生物活性陶瓷材料β-磷酸三钙(TCP)修复羊跖骨节段性缺损的能力.方法将24只成年中国美利奴绵羊随机分成3组,制备单侧跖骨21 mm长节段性缺损,缺损分别采用相应方法修复:材料+细胞组,缺损区植入β-TCP+MSCs复合体(n=10);单纯材料组,缺损区植入单纯β-TCP(n=10);空白组,缺损区不作处理(n=4).术后1、3和6月处死动物并取材,做大体形态学、组织学、Ⅹ线检查.结果术后6月检查结果显示,在材料+细胞组,骨生成能力明显强于单纯材料组;而空白组仅在骨折断面处生成少量松质骨,骨缺损不能修复.结论生物活性陶瓷β-TCP与MSCs结合能明显提高骨生成速度,在修复长骨干节段性缺损方面具有潜在的临床应用价值.

甲状旁腺激素相关肽与骨骼发育

人体的骨骼发育是在膜内化成骨和软骨内化成骨两种方式的参与下完成的.前者是颅骨等少数骨的发育方式,机体的中轴骨及四肢骨等多数骨骼是由软骨内化骨作用形成的.骨骼的发育过程十分复杂,有多种因素和机制参与调控.甲状旁腺激素相关肽(parathyroid hormone-related peptide,PTHrP)是在研究恶性肿瘤引起高钙血症机制的过程中被发现的一种多肽类物质,因其氨基末端(N-端)结构和功能与甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)十分相似而得名.近年来的研究显示,PTHrP对哺乳动物多种组织、器官的生长发育具有调节作用,骨骼作为PTHrP的主要靶器官,其生长发育与PTHrP的关系尤为密切,现就其研究进展做一综述.

早期出现髋关节症状的儿童脊柱内肿瘤/成骨不全肥大骨痂形成导致高排性心衰/一期后内侧松解治疗先天性马蹄内翻足

超声波加速正畸牙移动的实验动物研究

目的:在大鼠正畸模型中,对第一磨牙牙周组织施加超声波振动,观察超声波是否能加速正畸牙移动.方法:选用30只SD大鼠,建立以中切牙为支抗,移动单侧第一磨牙的正畸模型,分为常规正畸组和超声波振动组.于加力第7、14、28天测量牙移动距离,HE染色,trap染色破骨细胞计数,Masson染色观察第一磨牙牙周组织的变化.结果:牙周组织接受超声波振动刺激后,大鼠第一磨牙在第7、14、28天移动速率显著高于常规正畸组(P＜0.05);同时可观察到超声波振动组中TRAP阳性的破骨细胞显著多于常规正畸组(P＜0.05).而Masson染色则显示,在加力第7天,常规正畸组和超声波振动组中,皆出现新生骨;但第14天时,前者新骨形成更加明显;直到第28天超声波后者出现更大规模的成骨反应.结论:超声波显著、并持续地增加牙周组织内破骨细胞形成数量,此效应可能导致了大鼠正畸模型的牙齿移动的加速,成功建立超声波加速正畸牙移动的实验动物模型.

hOPG转染对大鼠BMSCs及种植体周围成骨的影响

目的:研究体内、体外人骨保护素(hOPG)基因对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨功能和种植体周围成骨的影响.方法:构建含hOPG的重组腺病毒,蛋白印迹杂交法Western Blot检测转染细胞OPG蛋白功能表达.倒置显微镜观察转染细胞形态差别,茜素红S染色鉴定转染细胞的体外成骨能力.建立大鼠股骨干骺端羟基磷灰石涂层种植体植入动物模型.植入种植体前,实验组于植入体窝注入10 μL的病毒悬浮液;对照组注入10 μL的PBS.4周后取材,HE染色,光镜下观察,定量分析.结果:Western blot结果显示OPG在蛋白水平高表达;茜素红S染色转染组和未转染组都出现了较多散在的致密圆形矿化结节,萃取染色后分光光度检测两者无明显差异;体内实验显示实验组种植体周围成骨明显高于对照组.结论:体外pDC316-hOPG-EGFP成功转染大鼠BMSCs,转染hOPG基因的BMSCs能持续稳定的高表达hOPG.转染不影响BMSCs的成骨活性.种植体周围注射hOPG具有促进种植体周围成骨的作用.

KRSR多肽/TiO2纳米管复合涂层对骨髓间充质干细胞粘附与成骨的影响

目的:本研究在二氧化钛纳米管层表面固定了KRSR序列短链多肽,对此材料的粘附和诱导成骨的能力进行了研究.方法:于二氧化钛纳米管层上共价连接固定多肽后,对材料进行表征,并在试件上接种大鼠骨髓间充质干细胞,使用各种技术对细胞的粘附和分化进行评价.结果:固定KRSR的二氧化钛纳米管层对细胞的粘附率无明显影响,但铺展、骨向分化程度均优于对照组.结论:固定KRSR的二氧化钛纳米管层能够较好地诱导细胞骨向分化,有一定的临床应用价值.

腺病毒介导TWEAK对大鼠骨髓间充质干细胞影响的实验研究

目的:探讨腺病毒介导的TWEAK基因对骨髓间充质干细胞(Bone Mesenchymal Stem Cells,BMSCs)细胞的影响.方法:构建含有TWEAK基因的腺病毒载体Ad5CMV-TWEAK和含绿色荧光蛋白的对照腺病毒载体Ad5CMV-EGFP;利用全骨髓贴壁法分离纯BMSCs,通过转染Ad5CMV-EGFP确定病毒对BMSCs的转染效率;以未经转染的BMSCs细胞为空白对照组,以转染Ad5CMV-EGFP为实验对照组,以转染Ad5CMV-TWEAK为实验组,通过计数细胞和测定细胞碱性磷酸酶含量观察转染TWEAK对BMSCs增殖和骨形成能力的影响.结果:Ad5CMT-EGFP对大鼠BMSCs的感染率在300particles/cell时可达到85%;感染后72小时组实验组与空白对照组差异有统计学分析意义(P＜0.05),实验对照组与空白对照组差异无统计学分析意义;感染后15 d内各时间点3组间碱性磷酸酶的分泌量经t检验,差异无统计学意义. 结论:腺病毒介导的TWEAK基因对于BMSCs具有增殖作用,但并不通过碱性磷酸酶影响BMSCs成骨能力,其在骨形成中的作用需要进一步探讨.

新型种植体涂层材料rhBMP-2/PDLLA诱导成骨作用的观察

目的:观察rhBMP-2/PDLLA涂层诱导钛种植体周围新骨形成情况.方法:选取8只比格犬,在其双侧胫骨随机植入PDLLA/rhBMP-2、PDLLA、rhBMP-2涂层和空白种植体,术后2、4、8、12周进行生物力学测定和骨形态计量学分析,比较各组新骨形成和骨结合情况.结果:rhBMP-2/PDLLA涂层种植体周围新骨形成早于其他组;4周时rhBMP-2/PDLLA涂层种植体骨结合明显优于PDLLA组、空白组(P＜0.05),8周和12周时PDLLA/rhBMP-2涂层种植体骨结合优于PDLLA组,并有大于其他两组的趋势.结论:新型涂层材料PDLLA/rhBMP-2具有促进新骨形成和提高骨结合率的双重作用.

同源盒蛋白Msx1在骨形成蛋白-4成骨效应中的作用

目的:研究同源盒蛋白Msx1在骨形成蛋白-4(bone morphogenetic protein-4,BMP-4)成骨效应中的作用,并探讨Msx1与BMP-4的调控关系.方法:体外培养成纤维细胞C2C12,BMP-4处理C2C12细胞24 h和36 h后,用携带Msxl基因的腺病毒转染C2C12细胞,过度表达同源盒蛋白Msx1,4 d后检测细胞中碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)的活性,单独用BMP-4处理组和BMP-4连同空白腺病毒组为对照组,未用BMP-4处理组为阴性对照组.结果:在BMP-4处理24 h后,Msx1腺病毒转染的细胞ALP活性非常低,而BMP-4处理36 h后,Msx1腺病毒转染的细胞显示强ALP活性,单独用BMP-4处理和BMP-4连同空白腺病毒处理的细胞同样显示强ALP活性.结论:同源盒蛋白Msx1能抑制BMP-4的成骨效应,且具有一定的时段特性.

珊瑚复合人骨髓基质细胞构建组织工程骨

目的:观察人骨髓基质细胞在角孔珊瑚上立体培养后的生长情况及其在体内的成骨能力.方法:穿刺抽吸人髂骨区骨髓基质细胞,体外培养扩增、诱导后,接种于角孔珊瑚中立体培养5d,观察细胞在角孔珊瑚表面的贴附及伸展情况;将上述细胞/角孔珊瑚复合物植入体内,观察植入物在体内的成骨情况.结果:细胞可在角孔珊瑚中立体培养成活.体内植入后4周,复合物中有少量新骨形成;体内植入后8周,复合物中出现大量较成熟骨组织;而对照组4、8周均无骨组织形成.结论:穿刺抽吸的人骨髓基质细胞可作为骨组织工程的种子细胞,角孔珊瑚可作为骨组织工程的支架材料.

纯钛或钛合金种植材料表面不同纳米结构对细胞行为的影响

种植材料表面可通过多种处理方法得到不同形态的纳米级结构,从而对细胞成骨相关的生物学行为产生重要影响.本文综述了纯钛或钛合金种植材料表面不同形态的纳米结构对细胞成骨相关生物学行为的影响,以期为种植体表面形貌的进一步改良及临床应用提供理论依据.

小分子RNA在干细胞成骨及成软骨分化中的作用

小分子RNA(microRNA,miRNA)是内源性非编码单链小分子RNA,具有重要的生物学功能,对基因进行转录后调控,从而参与调节细胞增殖和分化,影响个体生长发育和疾病的发生过程.近年来越来越多的研究显示miRNA对间充质干细胞的成骨和成软骨向分化起着重要的调节作用,本文就miRNA在这方面的研究进展做一综述.

Choukroun富血小板纤维蛋白机制及应用的研究进展

20世纪80年代,许多专家开始对外源性生长因子在医学领域的应用进行深入的研究,它使创伤愈合和组织修复这一传统的研究课题由整体、器官、细胞水平深入到分子水平[1].大量研究表明外源性生长因子可调节成骨相关细胞的功能,促进骨组织的形成.血液中的基本成分纤维蛋白,经过人工处理、可以提取出多种浓缩的细胞因子、成骨相关蛋白等.新一代血小板浓缩制品即Choukroun富血小板纤维蛋白(Choukroun's platelet- rich fibrin,Choukroun's PRF)由法国科学家Choukroun等于2000年提取制备而成[2].制备过程操作简单,不需要添加额外的抗凝剂及凝血酶,同时,它与人体正常凝血块中的纤维蛋白相似,从而很好地避免了免疫排斥和交叉感染的发生[3,4].凝胶内不仅含有大量高浓度的细胞生长因子,这些因子之间还协同发挥作用.

牙周切开成骨技术辅助正畸治疗的研究及应用

牙颌畸形是世界卫生组织确定的口腔三大疾病之一,严重危害着广大患者的身心健康.随着社会经济的发展,越来越多的成人也开始寻求正畸治疗.在传统的错(牙合)畸形的矫治方法中,牙齿移动的速度一般为1 mm/月,治疗时间一般为2年左右.如何提高正畸牙齿移动的速度、缩短疗程,多年来一直是国内外研究的热点.

白血病抑制因子对人牙周膜细胞成骨向分化的影响

目的:探究白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor,LIF)对人牙周膜细胞(human periodontal ligament cells,HPDLCs)成骨分化能力的影响.方法:分离培养HPDLCs,分别为空白对照组、标准骨诱导组和加入重组人白血病抑制因子(recombinant human leukemia inhibitory factor,rhLIF)的骨诱导组.7 d后碱性磷酸酶(alkalinephos-phatase,ALP)染色及活性检测,21 d后矿化结节染色和定量分析,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测第5 d HPDLCs中成骨相关基因ALP、骨涎蛋白(bone sialoprotein,BSP)和骨钙蛋白(osteocalcin,OCN)的mRNA表达量.结果:7 d后,标准骨诱导组ALP染色呈深蓝色,LIF刺激后,染色明显变浅,活性显著下降(P<0.01).21 d后,标准组HPDLC有大量矿化结节形成,而LIF组明显减少(P<0.05),qRT-PCR结果显示标准组ALP、BSP和OCN的表达显著提高(P<0.01),而LIF刺激后,表达明显降低(P<0.01).结论:LIF可抑制HPDLC的成骨向分化.

结缔组织生长因子增强BMP-2诱导的牙周膜细胞成骨分化

目的:探究结缔组织生长因子(Connective tissue growth factor,CTGF)对骨形成蛋白-2(Bone morphogenetic protein-2,BMP-2)诱导PDLCs(periodontal ligament cells,PDLCs)成骨分化能力的影响.方法:采用组织块法分离培养人PDLCs,分3组进行培养:空白组(普通培养基)、对照组(含100 ng/mL BMP-2)和实验组(含100 ng/mL BMP-2+50 ng/mL CTGF).CCK-8实验检测第1、3、5 d细胞增殖;碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性实验检测第5 d ALP活性;qRT-PCR检测第5 d PDLCs中成骨相关基因Runx2、ALP、BSP的mRNA表达量.结果:第3 d实验组细胞数量高于空白组和对照组,第5 d实验组细胞数量显著高于空白组和对照组(P<0.05);实验组ALP活性显著高于对照组和空白组,qRT-PCR结果显示3个成骨相关基因表达实验组均高于空白组和对照组(P<0.05).结论:CTGF可提高BMP-2诱导PDLCs成骨能力.

转化生长因子-β3对牙髓干细胞成骨向分化的作用

目的:探讨转化生长因子-β3(transforming growth factor-β3,TGF-β3)诱导体外培养的兔牙髓干细胞(dental pulp stem cells,DPSCs)成骨向分化的情况.方法:采用酶消化法分离并培养兔DPSCs,光镜下进行形态学观察;并将体外培养的第4代DPSCs分为空白对照组,矿化液阳性对照组与TGF-β3实验组.1、3、5、7 d后采用碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)试剂盒检测各组细胞内ALP活性变化情况;1、3、5、7 d后行细胞免疫化学法检测成骨细胞标记物相关转录因子2(RUNX-2)和骨涎蛋白(BSP)的表达情况;14 d后观察各组细胞的矿化结节情况;7 d后使用Western blot检测各组细胞成骨分化指标BSP变化情况.结果:兔DPSCs在诱导体系中生长状态良好;实验组较两对照组上调细胞内ALP活性明显;免疫化学检测TGF-β3组与矿化液组RUNX-2第5 d呈阳性表达,BSP第7 d阳性表达,空白对照组均呈弱阳性;14 d茜素红染色显示TGF-β3组矿化结节较矿化组明显,空白对照组阴性;与对照组相比,TGF-β3可增强兔DPSCs内BSP相关蛋白表达.结论:TGF-β3能够一定程度上促进兔DPSCs成骨向分化.

Notch信号通路相关分子在牙周膜干细胞中的表达及意义

目的：检测Notch信号通路相关分子在炎性和正常牙周膜干细胞中的表达差异，探讨其在牙周炎牙槽骨缺损中的作用机制。方法：组织块酶消化法培养正常组织及慢性牙周炎组织来源的的牙周膜干细胞（H－PDLSCs，P－PDLSCs），并经有限稀释法纯化两种细胞，采用免疫荧光法检测干细胞表面标记物CD146及PDLSCs表面蛋白STRO－1的表达，通过免疫荧光染色和实时荧光定量PCR检测Notch信号通路中Notch1受体蛋白、配体Jagged1（JAG1）信号分子的表达变化。结果：两种来源的细胞经纯化后均阳性表达间充质干细胞表面标志物STRO－1、CD146；P－PDLSCs比H－PDLSCs具有更强的增殖能力；免疫荧光染色检测显示，H－PDLSCs和P－PDLSCs均阳性表达Notch1、Jagged1；但P－PDLSCs中Notch1、Jagged1的阳性表达明显较弱；RT－PCR检测发现P－PDLSCs中Notch1、Jagged1mRNA表达量分别为（1．22±0．29）、（1．52±0．38），较H－PDLSCs明显降低，差异有统计学意义（均P<0．05）。结论：炎症牙周膜干细胞中的炎症微环境可能抑制了Notch信号分子的表达，低水平的Notch信号的激活可能有利于牙周炎缺损牙槽骨的成骨分化。

兔骨髓基质干细胞自体嚼肌内移植异位成骨实验研究

目的:观察骨髓基质干细胞成骨向分化诱导后植入嚼肌内异位成骨的过程.方法:从兔髂骨分离骨髓基质干细胞,经体外诱导分化,与磷酸三钙/羟基磷灰石(tricalcium phosphate/hydroxyapatite,TCP/HA)支架复合,植入兔自体嚼肌内,形态学、免疫细胞化学、组织学观察其成骨特征.结果:体外培养的兔骨髓基质干细胞性状稳定,经矿化诱导培养的骨髓基质干细胞表现为成骨细胞分化,表达Ⅰ型胶原蛋白,与支架材料复合植入自体嚼肌内可见成熟骨组织形成.结论:利用骨髓基质干细胞为种子细胞植入嚼肌内开展功能性组织工程化颌骨移植方法可行.

骨斑点症一例

患者 男,18岁.外伤检查摄片时偶然发现两髋关节构成骨骨质内见多发高密度斑点影,遂行全面检查.X线示患者两侧肩关节、肘关节、踝关节、髋关节各组成骨、足趾骨均可见大小不等,分布不均,边缘清楚,两侧对称的圆形或椭圆形的致密斑点状骨质硬化影,近骶髂关节处可见圆点状及部分融合成斑点状、条状大小不等骨质硬化灶.无骨膜反应及骨皮质增厚(图1～5).诊断:骨斑点症.