目的 通過構建殼聚糖/ 亞磷酸化殼聚糖復合海綿，與人臍帶間充質干細胞（human umbilical cord mesenchymal stem cells，hUCMSCs）復合構建組織工程骨并行成骨誘導培養(yǎng)，探討其異位成骨效果，為骨組織工程尋找理想支架材料。 方法 在殼聚糖分子中引入亞磷酸根基團，制備亞磷酸化殼聚糖，并進行表征。分別將濃度為2% 的殼聚糖和亞磷酸化殼聚糖溶液，按1 ∶ 1 體積比混合均勻，構建殼聚糖/ 亞磷酸化殼聚糖復合海綿；然后在模擬體液中進行原位礦化，通過掃描電鏡觀察礦化前后復合海綿的結構。用酶消化法分離培養(yǎng)hUCMSCs，取生長良好的第3 代細胞與殼聚糖/ 亞磷酸化殼聚糖復合海綿復合培養(yǎng)，構建細胞- 支架復合物，并行成骨誘導培養(yǎng)。成骨誘導培養(yǎng)1、2 周，分別于光鏡及掃描電鏡下觀察細胞黏附情況；培養(yǎng)1、2、3、4、5、6 d 時，MTT 法分析細胞增殖情況。取3 ～ 4 月齡新西蘭大白兔40只，雌雄不限，體重2.1 ～ 3.2 kg，平均2.5 kg；制備雙側豎脊肌肌袋，在每只兔右側肌袋內植入細胞- 支架復合物（A 組，n=40），于其中20 只兔左側肌袋植入殼聚糖/ 亞磷酸化殼聚糖復合海綿（B 組，n=20），剩余20 只兔左側肌袋不植入材料（C組，n=20）。術后觀察動物一般情況，4 周后處死動物取材，行大體及組織學觀察。 結果 亞磷酸化殼聚糖分析表明亞磷酸化反應主要發(fā)生在羥基上，其質子類型和化學位移強度與化學結構一致。掃描電鏡觀察到殼聚糖/ 亞磷酸化殼聚糖復合海綿孔洞均勻，孔壁較??；原位礦化后孔壁表面有鈣磷涂層，晶體顆粒生成；細胞在殼聚糖/ 亞磷酸化殼聚糖復合海綿支架上黏附、生長良好。體內實驗大體觀察A 組可見細胞- 支架復合物大小、形態(tài)基本保持原狀，質地有所增韌，材料周圍有薄層結締樣組織；B 組復合海綿體積縮小，質地松軟；C 組肌袋手術創(chuàng)口已愈合。組織學觀察A 組支架材料部分吸收，邊緣有均質類骨物質出現(xiàn)，并見成骨細胞；B 組植入區(qū)形成圓形空腔，殘留殼聚糖支架網絡；C 組創(chuàng)面基本愈合，肌肉纖維間可見少量淋巴細胞浸潤。 結論 殼聚糖/ 亞磷酸化殼聚糖復合海綿是一種具有良好生物相容性的支架材料，與hUCMSCs 復合構建的組織工程骨在兔體內可異位成骨。
引用本文： 孫國棟,李志忠,焦延鵬,周長忍,焦根龍,林永新. 殼聚糖/ 亞磷酸化殼聚糖復合海綿復合人臍帶間充質干細胞用于異位成骨的實驗研究. 中國修復重建外科雜志, 2011, 25(12): 1493-1498. doi: 復制