自体脂肪源性干细胞复合异种松质骨支架用于修复兔颅骨缺损的实验研究

论文摘要

创伤、感染、肿瘤切除等原因造成的骨缺损一直是骨科临床的难题。长期以来,人们试图利用异体骨、异种骨、人工材料等来解决这一难题,结果都不甚理想。时至今日,自体骨移植仍然是骨缺损修复的金标准。近年来,随着组织工程技术的发展,尝试通过骨组织工程解决上述问题成为研究的热点。骨组织工程包括种子细胞、支架材料、生物活性因子等要素,而种子细胞是骨组织工程学研究的基本内容和重要环节,也是保证骨组织工程学进一步研究的前提。如何获得来源充足、功能良好的种子细胞是限制骨组织工程研究的瓶颈。我们选择脂肪源性干细胞作为种子细胞,在体外培养,成骨诱导后将其与自制异种松质骨支架复合,用于修复兔颅骨缺损,探讨脂肪源性干细胞作为骨组织工程种子细胞,用于修复骨缺损的应用前景。目的从兔脂肪组织中提取脂肪源性干细胞（ADSCs）,将其向成骨方向诱导分化,将诱导分化前后的脂肪源性干细胞种植于自制牛松质骨支架上,研究牛松质骨支架的细胞相容性和组织相容性。如其细胞相容性和组织相容性均良好,则将此细胞-支架复合物移植至家兔颅骨缺损部位,探讨脂肪源性干细胞复合牛松质骨支架制成的组织工程化人工骨用于修复骨缺损的应用前景。方法1脂肪干细胞的提取及培养、成骨诱导:从新西兰大白兔颈后获取脂肪组织,经粉碎、消化后获得ADSCs,将其进行原代及传代培养,并将其成骨诱导,行ALP活性检测、茜素红染色确定成骨诱导效果。2异种松质骨支架的制备及其生物相容性研究:取市售牛股骨头部位松质骨,制作成松质骨支架。将成骨诱导前后的ADSCs种植于此松质骨支架上,计算细胞的帖壁率,并将此细胞-支架复合培养,行扫描电镜观察细胞在支架表面的生长,以研究支架的细胞相容性;将此细胞-支架复合物和单纯支架移植于兔背部皮下,10天后取材,行HE染色,研究支架的组织相容性。3在确定自制异种松质骨支架生物相容性良好的前提下,分别将单纯支架、支架+ADSCs、支架+成骨诱导ADSCs移植至兔颅骨缺损部位,12周后,取材,X线摄片,行Micro-CT扫描,并行HE染色,分析各组修复骨缺损量的不同。探讨脂肪源性干细胞作为种子细胞、自制异种松质骨支架作为支架用于骨组织工程的前景。结果1显微镜下可见成骨诱导前后细胞形态无显著异常。成骨诱导后,细胞ALP含量显著增加,差别有统计学意义（P<0.05）;成骨诱导2周后,茜素红染色阳性,而未诱导ADSCs染色阴性。提示ADSCs在成骨诱导培养条件下向成骨方向的分化。2成骨诱导前后的ADSCs均能在自制异种松质骨支架表面良好生长,二者24小时贴壁率差别无统计学意义（P>0.05）,植入体内后10天,细胞能继续良好存活。异种松质骨支架具备良好的生物相容性。3 X线摄片显示:术后12周ADSCs-支架、成骨诱导ADSCs-支架、单纯支架和空白处理四组修复颅骨缺损面积差别无统计学意义（P>0.05）,但修复颅骨缺损面积最大者在成骨诱导ADSCs-支架组。Micro-CT扫描显示支架-成骨诱导ADSCs组成骨量最为显著,差别有统计学意义（P<0.05）。HE染色见支架被逐步吸收,周围有新生骨形成,尤以成骨诱导ADSCs-支架组为显著。结论自制牛松质骨支架具良好的生物相容性,可作为支架材料用于骨组织工程。ADSCs能够向成骨方向分化,将成骨诱导后的ADSCs与自制牛松质骨支架复合,制成的组织工程化人工骨,能够良好地修复骨缺损。

论文目录

• 缩略语表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 文献回顾
• 正文
• 实验一 兔脂肪源性干细胞的成骨诱导及其与自制异种松质骨支架的生物相容性研究
• 1 材料和方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 实验二 自体脂肪源性干细胞复合自制异种松质骨支架用于修复兔颅骨缺损的实验研究
• 1 材料和方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 小结
• 参考文献
• 个人简历
• 研究成果
• 致谢