骨髓基质细胞体外培养成骨能力的研究及用组织工程方法构建复合人工骨的初步研究

【摘要】： 骨组织工程的核心问题是种子细胞和支架材料两方面。本实验采用 兔骨髓基质细胞经地塞米松、TGF-β，rhBMP-2等生物活性因子诱导后， 体外培养观察其成骨特性，并将骨髓基质细胞体外诱导后形成骨髓基质 成骨细胞与生物可降解材料相复合，复合材料移植于无免疫动物体内培 养，观察其在体内成骨能力。同时对采用组织工程方法体外构筑组织工 程化骨进行了初步的探索与研究。 第一部分：兔骨髓基质细胞的分离、体外培养及使用地塞米松诱导 后，行细胞计数、MTT检测、ALP检测，并进行统计学分析。在不同浓 度地塞米松作用下，细胞数量、MTT法检测OD值和ALP检测OD值呈现 一定的变化趋势。其中，在地塞米松浓度为10~(-8)时，细胞数量最多， MTT检测OD值也最大；ALP检测OD值随着地塞米松浓度的增加而增大。 表明地塞米松对兔骨髓基质细胞在体外培养过程中能较好的诱导其向成 骨细胞方向分化。 第二部分：观察rhBMP-2和TGF-β对兔骨髓基质细胞（MSC）在 体外培养条件下对其分化和增殖的影响。取兔骨髓基质细胞体外培养， 稳定传代后，采取分别单独加入rhBMP-2，TGF-β等诱导因子方法观察 MSC的成长分化，采用MTT方法以及碱性磷酸酶染色的方法观察上述 因子对细胞生长分化和增殖的影响。实验可以看出rhBMP-2及TGF-β 对体外培养兔骨髓基质细胞的增殖和分化的作用是各不同的，rhBMP-2 第四军医大学硕士学位论文 — — 对兔骨髓基质细胞的作用主要表现为促进其分化，TGF 6的作用主要为 促进其增殖。 第三部分：在体外培养条件下，用地塞米松诱导骨髓基质细胞形成 骨髓基质成骨细胞（MSOL作为种子细胞与支架材料聚 p羟基丁酯（PHB） 相复合，构成贴叩HB复合人工骨，移植于无兔疫动物皮下，并进行组 织切片检查、图像分析等方法，观察其成骨情况。MSO叩HB复合人工骨 在无免疫动物皮下异位成骨作用明显，兼有膜内成骨和软骨内成骨作用 的特点，以膜内成骨为主，成骨量随时间的增加而增加，且优于MSC／PHB 组。 通过上述试验可以看出，骨髓基质细胞在体外可以经过诱导形成骨 髓基质成骨细胞作为种子细胞应用于骨组织工程，其与合适的支架材料 复合后移植成骨明显，具有良好的骨组织工程应用前景。