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冲击波诱导人骨髓基质细胞成骨分化及机制的研究
目的观察出生后人骨髓基质细胞(hMSCs)在体外培养条件下增殖与分化的特点;研究适宜能量冲击波对出生后hMSCs成骨分化的作用及机制.方法抽取健康自愿者髂骨骨髓,采用密度梯度离心法进行hMSCs体外培养.设冲击波组(SW组)与对照组,应用不同能量级冲击波对SW组原代细胞进行处理,根据细胞活力测定与集落形成数量确定适宜的冲击波能量值.应用适宜的冲击波能量处理hMSCs原代细胞并传代培养,采用倒置显微镜观察、细胞增殖活力测定、ELISA法检测细胞分泌TGF-β1、茜素红染色、钙钴法染色、四环素荧光标记、细胞分泌碱性磷酸酶测定和逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测骨钙素mRNA表达等方法,对SW组和对照组的各代细胞形态、增殖与分化及其机制进行探讨.结果冲击波处理体外原代培养hMSCs的适宜能量为10 kV(500),SW组细胞在冲击波处理后早期分泌TGF-β1显著高于对照组(P<0.001).SW组与对照组细胞在形态学方面第3代前无明显差别;SW组各代细胞分泌碱性磷酸酶显著高于对照组(P<0.01);茜素红染色、钙钴法染色、四环素荧光标记等显示SW组细胞的成骨作用明显优于对照组;SW组细胞经冲击波处理后第10天应用RT-PCR方法可以检测到骨钙素mRNA的表达,与对照组比较差异有统计学意义(P<0.001).结论冲击波对体外培养的出生后人骨髓基质细胞具有促进成骨分化的作用,适宜能量为10 kV(500),其机制之一为TGF-β1介导的促hMSCs成骨分化作用.10 kV(500)能量级的冲击波对体外培养的hMSCs增殖无影响,大于该能量的冲击波具有抑制细胞增殖的作用.
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Sirtuin 1促进牙周膜干细胞骨向分化的实验研究
目的:研究蛋白酶Sirtuin 1在牙周膜干细胞骨向分化中的作用.方法:筛选人因正畸而拔除的前磨牙,获取牙周膜组织做细胞培养,并行牙周膜干细胞鉴定;实验分为实验组、对照组.实验组1:加入Sirtuin 1激活剂白藜芦醇使其工作浓度为1、5、10 mmol/L.实验组2:加入Sirtuin 1抑制剂烟酰胺使其终末工作浓度为1、5、10 mmol/L,对照组为空白对照.获取培养细胞后半定量RT-PCR检测Sirtuin 1和各组细胞骨向分化标志物,即碱性磷酸酶,骨桥蛋白,骨钙蛋白和骨涎蛋白.结果:通过检测牙周膜干细胞的蛋白酶Sirtuin 1和骨向分化标志物,即碱性磷酸酶,骨桥蛋白,骨钙蛋白和骨涎蛋白的mRNA含量,显示随着加入白芦藜醇剂量的差异而出现梯度的上调;而随着烟酰胺的浓度的升高而出现梯度的下调.结论:Sirtuin 1可以有效的促进牙周膜干细胞的骨向分化,从而促进牙槽骨再生修复重建,具有良好的临床应用前景.
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镁合金成骨作用及机制的研究进展
镁合金具有良好的生物相容性及生物可降解性,其弹性模量接近人体正常骨组织,并且能够促进新骨形成,因而作为骨植入材料修复骨缺损具有良好的应用前景.本文从镁合金材料的特点和镁合金的成骨作用及机制作一综述.
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辛伐他汀对大鼠胫骨骨缺损修复作用的实验研究
目的:研究辛伐他汀作为激活物对骨生成的促进作用.方法:通过制备大鼠胫骨骨缺损模型填入Bio-oss 骨粉,同时给予口服辛伐他汀(实验组),并设立空白组、对照组(骨缺损单纯填入Bio-oss骨粉),于术后4、8、12周分别处死大鼠,进行定性、定量分析,观测骨增量变化.结果:空白组无法形成正常骨愈合;实验组在骨量形成和新骨改建速度方面明显优于对照组.结论:辛伐他汀有促进新骨生成作用.
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骨膜的组织学特性及其临床意义
骨膜通常是指由致密结缔组织所组成的纤维膜, 包被在骨表面, 即外骨膜. 除骨的关节面、股骨颈、距骨的关节囊下区和某些籽骨表面外, 骨的外表面都有骨膜覆盖. 目前认为, 骨膜不仅是一层"限制膜", 而且具有成骨作用, 对骨的营养、生长和修复及感受痛觉都很重要. 临床上利用骨膜移植后能保留骨膜固有的成骨和成软骨及切除骨膜促进骨生长的特性, 已成功地治疗骨折愈合迟缓或骨不连、骨和软骨缺损、骨缺血性坏死、肢体不等长等疾患, 且骨膜移植有血运重建快、成骨量大和对供区创伤小等优点.
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成纤维细胞的生物学特性及其成骨作用的研究进展
骨缺损(尤其是大型骨缺损)的治疗,由局部伤情复杂和缺乏理想的修复材料,一直是困扰临床医生和基础医学工作者的一大难题,而寻找一种尽可能达到或接近自体骨移植效果的理想的骨替代材料更是无数学者热切探索、孜孜以求的目标.
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同种异体大块髂骨重建自体大块髂骨供骨后骨缺损的研究
骨不连、骨缺损的治疗是骨科医生常面临的一个问题.自体骨因兼有骨诱导活性和骨传导作用,且具有成骨作用的骨髓细胞,成骨效果好,故目前仍是植骨的"金标准"[1].
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冲击波诱导人骨髓基质干细胞向成骨细胞分化及其机制研究
目的 观察在体外培养条件下冲击波诱导健康成年人骨髓基质干细胞(BMSCs)向成骨细胞分化特点,研究适宜冲击波作用强度,并探讨其机制. 方法 抽取健康成年人骨髓血,采用Percoll法进行分离,进行体外培养传代,免疫组织化学鉴定,选择处于对数生长期的BMSCs,应用不同强度冲击波进行诱导,40 d后进行碱性磷酸酶(ALP)钙-钴法染色、茜素红染色及Ⅰ型胶原免疫组化染色,应用图文分析系统,通过BMSCs向成骨细胞分化程度确定佳冲击波作用强度.采用RT-PCR的方法检测c-fos和c-jun基因表达量的变化.结果 佳作用强度为8.5 kV,120次,其能量密度是(0.230±0.015)mJ/mm2.成骨作用明显优于对照组(P＜0.01).采用佳强度冲击波作用后,c-fos和c-jun基因表达量较对照组明显增加,45 min达到高峰. 结论 低能冲击波在适宜强度下可诱导BMSCs向成骨细胞分化,c-foe和c-jun基因表达增加.
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新型可注射可降解磷酸钙骨水泥对成骨作用影响的实验研究
目的比较单纯的、添加锌锶等元素及复合rhBMP-2的新型可注射可降解磷酸钙骨水泥(CPC)植入机体后的降解及成骨作用,检验材料及其改进剂型在临床应用的可能性.方法将24只雄性新西兰白兔随机分为A,B,C三组,分别为9、9和6只,制备双侧胫骨结节骨缺损模型;于骨缺损处分别置入:A组为单纯新型可注射可降解CPC材料,B组为含锌锶等微量元素的该CPC材料,C组为该CPC材料与rhBMP-2的复合物.观察其全身及植入局部反应,术后4、8、16周取材CT扫描、肉眼及光学显微镜观察材料植入后的局部反应情况并对比观察该三种材料的降解及骨生长情况.组织切片摄像后,每组每时间点各取5幅相片用软件进行图文处理,求得术后骨组织切片中骨组织含量百分比.结果 CT扫描、肉眼及光学显微镜观察发现单纯的和含锌锶等微量元素的CPC材料可引导新骨形成,但新骨形成少且慢,与材料降解不同步;复合rhBMP-2的CPC材料组新生骨形成多而早,基本与材料降解同步.术后骨组织含量百分比测定,A组为(41.7±16.6)%,B组为(31.2±12.2)%,C组为(71.7±21.0)%,复合BMP的CPC材料组术后骨组织切片中骨组织含量显著高于另外两组(P＜0.01).结论复合rhBMP-2的可注射可降解CPC材料可较早地诱导新生骨生成,与单纯的及含锌锶等微量元素的可注射可降解CPC材料相比,更适合于临床使用.
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Nell-1基因促进成骨作用的研究及应用进展
Nell-1是近年来新发现的一种具有促进成骨作用的细胞因子,动物实验及体外实验表明,Nell-1可特异性地促进成骨细胞成熟,促进矿化.其促分化作用强于促增生作用,可使新形成的骨组织更致密,力学强度更大.
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三种生物骨衍生材料移植早期外周血T淋巴细胞亚群的变化
目的观察三种生物骨衍生材料移植早期兔外周血T淋巴细胞亚群的变化.方法用复合型完全脱蛋白骨(CFDB)、部分脱蛋白骨(PDPB)、部分脱钙骨(PDCB)三种生物骨衍生材料修复兔桡骨节段性缺损,术后1、2、4周取材,用流式细胞仪检测三种材料移植早期兔外周血T淋巴细胞亚群的变化,并通过常规组织学检测观察4周时三种材料的成骨作用,以新鲜异种骨(FXB)和空白缺损为对照.结果三种材料移植后外周血T淋巴细胞亚群CD4/CDs比值在各个阶段与空白对照组无显著差异(P＞0.05),与FXB组有显著性差异(P＜0.05).4周时组织形态观察可见新骨贴附三种材料向缺损方向生长.结论三种材料移植早期未引起严重的免疫排斥反应,且不影响新骨形成,可望用于修复骨缺损.
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骨髓基质细胞体内外成骨的实验研究
目的探讨骨髓基质细胞(Bone marrow stromal cell,BMSc)向成骨细胞转化的条件,利用骨髓基质细胞构建组织工程化骨组织. 方法采用地塞米松、β-甘油磷酸钠诱导体外培养的兔骨髓基质细胞,通过相差显微镜观察和碱性磷酸酶检测其向成骨细胞转化的能力.将骨髓基质细胞与生物活性玻璃陶瓷(Bioactive glass ceramic,BGC)复合后植入兔自体肌袋内,观察成骨过程. 结果在适当诱导条件下,骨髓基质细胞可向成骨细胞分化,在体内外表现出明确的成骨能力,地塞米松、β-甘油磷酸钠起着重要的作用. 结论骨髓基质细胞是骨组织工程的良好细胞来源,利用组织工程化方法可构建新生骨组织.
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带血管蒂骨膜植入治疗股骨头缺血性坏死实验和临床研究
带血管蒂骨膜加松质骨移植和单纯松质骨移植均有成骨作用，被普遍应用于骨不连、骨缺损和股骨头缺血性坏死的治疗，但是哪一种方法好，我们通过实验研究得出结论，带血管蒂膜加松质骨移植效果好，将这种方法应用于临床，取得了满意疗效。
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辛伐他汀与骨粉复合物填充大鼠胫骨骨缺损修复作用的实验研究
目的 研究辛伐他汀作为激活物对大鼠胫骨骨缺损修复的促进作用.方法 实验组用辛伐他汀与Bio-Oss骨粉复合物填入大鼠胫骨骨缺损模型,对照组骨缺损单纯填入Bio-Oss骨粉,空白组骨缺损部位不放入骨粉.术后4、 8、 12周分别处死大鼠,定性、定量分析,观测骨增量变化和骨缺损修复进程.结果空白组无法正常愈合;实验组在新骨生成和改建速度上明显好于对照组.结论辛伐他汀有促进新骨生成作用,加速了骨缺损修复进程.
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辛伐他汀复合骨粉在大鼠颞骨表面成骨作用的实验研究
目的 研究辛伐他汀作为激活物对骨生成的促进作用.方法 72只大鼠随机分为3组.实验组大鼠左侧颞骨骨膜下袋内放置辛伐他汀与Bio-Oss骨粉复合物,对照组单纯填入Bio-Oss骨粉.观察大鼠术区情况和生活状态,于术后4、 8、 12周分别处死大鼠,进行组织学观察、新骨总面积测量、成骨细胞计数和红外光谱分析,观察骨增量变化.结果 空白组4、 8、12周颞骨厚度均无明显变化. 4周,骨粉或复合物相对稳定,未见骨痂生长. 8、 12周,实验组与对照组对比明显.新骨面积和成骨细胞数目实验组多于对照组,实验组新骨生长活跃且速度较快;红外光谱分析,骨痂内无机成分高于对照组.结论 辛伐他汀在大鼠颞骨表面植骨过程中,有促进新骨生成作用.
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血管内皮生长因子及其成骨作用
骨组织的发育、改建与血管形成密不可分.血管内皮生长因子(VEGF)因能特异性地作用于内皮细胞,促进其增殖和血管形成而倍受关注.本文主要综述了VEGF的基本特征及其在骨形成、改建中的作用,展望了VEGF的良好应用前景.
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淫羊藿提取液与雌二醇联合用药对大鼠成骨细胞的作用
目的 观察淫羊藿提取液(epimedium extract,EE)和雌二醇(17β-Estradiol,E2)联合使用对体外培养大鼠成骨细胞增殖和分化的影响.方法 用酶消化法分离新生SD大鼠颅盖骨成骨细胞.用基础培养基培养3 d后获得未分化成骨细胞(undifferenciation osteoblast,udOB),继续用条件培养基培养3 d定向诱导分化为成骨细胞(differenciation osteoblast,dOB),分别以低剂量(1 mg/L)、中剂量(5 mg/L)及高剂量(10 mg/L)EE与10 μmol/L E2联合干预48 h,检测细胞增殖率、碱性磷酸酶(alkline phosphatase,AKP)比活性及骨连接素(osteonectin,ON)基因mRNA水平.结果 对udOB,高剂量联用组的增殖率及各联用组的AKP活性显著高于其他组,但ON的mRNA水平没有显著性差异;对dOB,高剂量联用组的增殖率也明显高于其他组,但各联用组的AKP活性较对照组降低,而ON的mRNA水平上调.结论 EE和E2联合使用,较低剂量EE即有协同促进成骨细胞增殖作用,但高剂量EE的协同促增殖效应更强,而协同促分化作用主要表现在成骨细胞的分化早期,对分化成熟的成骨细胞有促成骨作用.
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成骨作用与骨量的调控研究进展
骨骼系统能维持血钙水平,为软组织和肌肉活动提供机械支撑,支持造血功能,为脑和脊髓提供保护空间.因此研究骨量的调节机理有助于骨病的治疗.本文就骨平衡及其多级调节因子的作用机理等方面进行阐述.
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小鼠成骨转录因子Osterix的克隆及其功能的初步研究
Osterix是成骨细胞分化终末期一种重要的转录因子,决定多种骨细胞标志蛋白的表达,但其作用的具体分子机制至今尚不清楚.用BMP-2诱导小鼠成肌细胞C2C12向成骨细胞分化,RT-PCR的方法是从分化了的C2C12中克隆到小鼠Osterix基因,并插入动物细胞表达载体pCDNA3.1中,用脂质体法转染C2C12细胞,发现能够促进该细胞的骨化.这证明已经成功克隆到Osterix基因,为进一步研究其分子作用机制打下基础.
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牙周膜干细胞移植促进兔牙槽骨再生的实验研究
目的:研究牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cell,PDLSC)复合透明质酸钠凝胶载体(sodium hyaluronic acid gel,HAG)移植在兔下颌牙槽骨缺损区促进骨再生的效能与机制.方法:拔除兔下颌磨牙,获取牙周膜组织做细胞培养;在兔下颌骨双尖牙区邻牙间隙的下方制备6 mm × 6 mm × 3 mm 骨缺损,建立兔下颌牙槽骨骨缺损的动物模型,实验共分为4组,透明质酸钠凝胶复合牙周膜干细胞组(HAG + PDLSC组)、单纯牙周膜干细胞组(PDLSC组),透明质酸钠凝胶组(HAG组)和空白对照组.通过组织学检测、免疫组化染色和骨计量学研究分析各组修复效果.结果:透明质酸钠凝胶复合牙周膜干细胞组与其他各组相比,各指标差异均有显著性(P ＜ 0.05);单纯牙周膜干细胞组与空白组及单纯透明质酸钠凝胶组在成骨情况比较无明显统计学差异(P ＞ 0.05).结论:单纯牙周膜干细胞移植没有明显促进成骨的性能,当透明质酸钠凝胶作为细胞载体,牙周膜干细胞可显著促进牙槽骨再生修复重建,该复合体具有良好的临床应用前景.
