脂肪来源的干细胞复合壳聚糖支架促进大鼠颅骨缺损修复的实验研究
发布时间：2021-07-03 17:27
目的:探讨以脂肪来源的干细胞（adipose-derived stem cells,ADSCs）为基础构建组织工程生物材料修复大鼠颅骨缺损的效果。方法:分离、培养ADSCs,并进行成骨、成脂、成软骨三系分化。制备壳聚糖多孔支架,扫描电镜观察接种ADSCs前后的微结构变化,以细胞活力试剂盒测试ADSCs接种于壳聚糖多孔支架后的细胞活力。取15只雄性Sprague Dawley（SD）大鼠予手术制备颅骨缺损模型,将缺损留空或植入壳聚糖支架,壳聚糖支架表面预先种植低密度（2.5×105）或高密度（1×106）ADSCs。术后8周收集样品用于微型计算机断层扫描分析,随后脱钙,石蜡包埋切片后行苏木素-伊红染色和免疫组化染色观察成骨指标骨涎蛋白。结果:ADSCs可以成功诱导成骨、成软骨和成脂肪分化;扫描电镜和细胞活力测试结果提示壳聚糖支架呈现多孔结构,ADSCs可黏附于支架并增殖,增殖效果与普通培养板相比无统计学差异。在大鼠颅骨缺损模型中,高密度ADSCs/壳聚糖支架组骨组织体积百分数分别比空白对照组和低密度ADSCs/壳聚糖支架组升高140.8%（P=...
【文章来源】：重庆医科大学学报. 2020,45(02)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
安装在立体定位框架上的大鼠颅骨缺损制备及支架材料植入的手术方法
采用茜素红染色法检测钙沉积的形成，结果表明OIM诱导14 d后，ADSCs发生矿化。ADSCs成脂诱导21 d后，固定细胞进行油红O染色，结果表明ADSCs具有脂肪分化潜能（图2）。成软骨诱导培养基连续培养ADSCs 3周，进行免疫组化染色，结果提示具有显著的软骨基质Aggrecan沉积（图2）。这些结果表明ADSCs具有较好的分化成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞的间质干细胞潜能，奠定了人ADSCs作为一种替代骨髓来源间充质谱系种子细胞的基础。2.2 ADSCs在壳聚糖多孔支架的黏附及增殖
为观察ADSCs对骨缺损修复的影响，以负载有低密度（2.5×105）和高密度（1×106）人ADSCs的壳聚糖为支架材料，在大鼠颅骨缺损模型中进行实验研究。通过Micro-CT定量分析缺损处再生骨量（包括BV/TV和BMD），发现空白对照组缺损部位显示出不规则点状或片状骨形成，边缘具有部分新生骨；而低密度ADSCs/壳聚糖支架在缺损边缘具有较多矿化区域。与其他组相比，植入高密度ADSCs/壳聚糖支架后，在缺损区域内发现了明显的矿化组织形成，基本覆盖缺损区域。定量数据统计分析结果显示，空白对照组、低密度ADSCs壳聚糖支架组和高密度ADSCs/壳聚糖支架组的BV/TV分别是（5.23±1.32）%、（9.17±1.17）%和（12.6±3.50)%,BMD分别是（86.33±14.98)mg/cm3、（111.71±22.52)mg/cm3和（141.70±24.01)mg/cm3，多组间比较具有统计学差异（BV TV:F=7.948,P=0.020;BMD:F=5.283,P=0.048）。通过Turkey"s t检验进行两两比较，结果显示与空白对照组或低密度ADSCs壳聚糖支架组相比，高密度ADSCs/壳聚糖支架组BV/TV分别升高140.8%(P=0.014）和37.4%(P=0.036）。与空白缺损对照组相比，低密度ADSCs/壳聚糖支架组和高密度ADSCs/壳聚糖支架组BMD分别升高29.4%(P=0.123）和64.1%(P=0.022），如图4所示。组织学结果表明，骨缺损区新生骨组织的分布和数量与Micro-CT分析结果一致。空白对照组仅有薄层纤维结缔组织覆盖，仍有大量未填充的间隙；而在植入低密度ADSCs/壳聚糖支架后，缺损区比空白区发现更多的新生骨形成。在植入高密度ADSCs/壳聚糖支架的缺损中，新骨形成明显增强，新生骨组织与颅骨缺损处的原骨融合良好。免疫组化染色结果提示成骨分化指标OPN在新生骨组织中高度表达（图5）。图4 不同数量ADSCs种植于多孔支架材料后对大鼠颅骨缺损修复骨量变化（n=10)
【参考文献】：
期刊论文
[1]壳聚糖复合材料在骨修复领域的研究进展[J]. 陆遥,尹庆水,夏虹. 中国骨科临床与基础研究杂志. 2018(01)
本文编号：3263029
【文章来源】：重庆医科大学学报. 2020,45(02)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
安装在立体定位框架上的大鼠颅骨缺损制备及支架材料植入的手术方法
采用茜素红染色法检测钙沉积的形成，结果表明OIM诱导14 d后，ADSCs发生矿化。ADSCs成脂诱导21 d后，固定细胞进行油红O染色，结果表明ADSCs具有脂肪分化潜能（图2）。成软骨诱导培养基连续培养ADSCs 3周，进行免疫组化染色，结果提示具有显著的软骨基质Aggrecan沉积（图2）。这些结果表明ADSCs具有较好的分化成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞的间质干细胞潜能，奠定了人ADSCs作为一种替代骨髓来源间充质谱系种子细胞的基础。2.2 ADSCs在壳聚糖多孔支架的黏附及增殖
为观察ADSCs对骨缺损修复的影响，以负载有低密度（2.5×105）和高密度（1×106）人ADSCs的壳聚糖为支架材料，在大鼠颅骨缺损模型中进行实验研究。通过Micro-CT定量分析缺损处再生骨量（包括BV/TV和BMD），发现空白对照组缺损部位显示出不规则点状或片状骨形成，边缘具有部分新生骨；而低密度ADSCs/壳聚糖支架在缺损边缘具有较多矿化区域。与其他组相比，植入高密度ADSCs/壳聚糖支架后，在缺损区域内发现了明显的矿化组织形成，基本覆盖缺损区域。定量数据统计分析结果显示，空白对照组、低密度ADSCs壳聚糖支架组和高密度ADSCs/壳聚糖支架组的BV/TV分别是（5.23±1.32）%、（9.17±1.17）%和（12.6±3.50)%,BMD分别是（86.33±14.98)mg/cm3、（111.71±22.52)mg/cm3和（141.70±24.01)mg/cm3，多组间比较具有统计学差异（BV TV:F=7.948,P=0.020;BMD:F=5.283,P=0.048）。通过Turkey"s t检验进行两两比较，结果显示与空白对照组或低密度ADSCs壳聚糖支架组相比，高密度ADSCs/壳聚糖支架组BV/TV分别升高140.8%(P=0.014）和37.4%(P=0.036）。与空白缺损对照组相比，低密度ADSCs/壳聚糖支架组和高密度ADSCs/壳聚糖支架组BMD分别升高29.4%(P=0.123）和64.1%(P=0.022），如图4所示。组织学结果表明，骨缺损区新生骨组织的分布和数量与Micro-CT分析结果一致。空白对照组仅有薄层纤维结缔组织覆盖，仍有大量未填充的间隙；而在植入低密度ADSCs/壳聚糖支架后，缺损区比空白区发现更多的新生骨形成。在植入高密度ADSCs/壳聚糖支架的缺损中，新骨形成明显增强，新生骨组织与颅骨缺损处的原骨融合良好。免疫组化染色结果提示成骨分化指标OPN在新生骨组织中高度表达（图5）。图4 不同数量ADSCs种植于多孔支架材料后对大鼠颅骨缺损修复骨量变化（n=10)
【参考文献】：
期刊论文
[1]壳聚糖复合材料在骨修复领域的研究进展[J]. 陆遥,尹庆水,夏虹. 中国骨科临床与基础研究杂志. 2018(01)
本文编号：3263029
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/kouq/3263029.html
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