目的 對細胞外基質成分修飾骨科植入物以促進早期成骨的研究進展進行綜述。 方法 廣泛查閱細胞外基質成分修飾骨科植入物以促進新骨形成及骨-植入物緊密結合的相關文獻，并進行綜述。 結果 細胞外基質成分（如Ⅰ型膠原、硫酸軟骨素、精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸肽序列）用作骨科植入物涂層能夠有效促進新骨形成，增加骨-植入物緊密結合，從而縮短愈合時間，增加植入物穩(wěn)定性。 結論 隨著對細胞外基質對細胞募集、增殖、分化作用機制及組織再生機制研究的深入，有望制備出可控優(yōu)化的人工細胞外基質，并應用于植入物表面修飾促進骨整合。
目的 通過對離體創(chuàng)傷性與非創(chuàng)傷性股骨頭缺血性壞死（avascular necrosis of the femoral head，ANFH）標本進行形態(tài)學及Osterix（OSX）、脂聯(lián)素免疫組織化學對比觀察，探討其發(fā)病原因、病理特點及可能的發(fā)病機制，為更合理的臨床治療提供理論依據(jù)。 方法 收集行全髖關節(jié)置換術患者股骨頭切除標本66 個。創(chuàng)傷性ANFH（A組）24 個，其中男17 例，女7 例；年齡21 ～ 70 歲，平均56.5 歲。激素性ANFH（B 組）23 個，其中男16 例，女7 例；年齡56 ～ 72 歲，平均61 歲。酒精性ANFH（C 組）19 個，均為男性；年齡55 ～ 67 歲，平均58.5 歲。沿冠狀面剖開，股骨頭行大體觀察；取股骨頭負重區(qū)及非負重區(qū)骨組織各1 塊，采用HE 染色觀察病理變化，并計算空骨陷窩和骨小梁面積百分比；掃描電鏡觀察各組股骨頭的形態(tài)變化；免疫組織化學技術檢測OSX、脂聯(lián)素表達情況。 結果 大體觀察3 組股骨頭表面粗糙、塌陷，關節(jié)軟骨脫落，骨贅形成；冠狀剖面A 組多呈暗紅色，B、C 組多呈黃色膠凍樣。HE 染色結果顯示各組ANFH 負重區(qū)病理形態(tài)相似，非負重區(qū)B、C 組骨髓腔內的脂肪細胞增多、肥大，而A 組則有較多纖維組織。A、B、C 組股骨頭負重區(qū)及非負重區(qū)空骨陷窩百分比比較差異有統(tǒng)計學意義（P lt; 0.001），骨小梁面積百分比比較差異均無統(tǒng)計學意義（P gt; 0.05）。掃描電鏡下3 組病理變化均相似。OSX 和脂聯(lián)素蛋白陽性物質為棕黃色顆粒，主要分布于股骨頭骨髓內的成骨細胞中。OSX 蛋白吸光度（A）值，A 組與B、C 組比較差異有統(tǒng)計學意義（P lt; 0.05），B、C 組間差異無統(tǒng)計學意義（P gt; 0.05）；各組脂聯(lián)素A 值比較差異均無統(tǒng)計學意義（P gt; 0.05）。 結論 激素性和酒精性ANFH 脂肪變性較明顯，但創(chuàng)傷性ANFH 股骨頭修復能力強于前兩者。酒精和激素對OSX 介導的成骨分化有抑制作用，但可能不影響成骨細胞表達脂聯(lián)素及其受體。
目的 探討組織工程骨對大鼠骨缺損的修復效果。 方法 取16 只成年健康Wistar 大鼠，體重250 ～ 300 g，雌雄不限，制備血小板裂解液（platelet lysate，PL）。將PL、異體脫鈣骨顆粒（allogeneic decalcified bone granules，ADBG）與Col Ⅰ凝膠混合，構建PL/ADBG/Col Ⅰ（PAC）及ADBG/Col Ⅰ（AC）。取8 只成年健康Wistar 大鼠，體重250 ～ 300 g，雌雄不限，分離培養(yǎng)BMSCs。取第5 代BMSCs 以1 × 106 個/mL 濃度接種至PAC 復合培養(yǎng)，體外構建組織工程骨（PACB）。另取成年健康Wistar 大鼠40 只，制備雙側股骨髁缺損模型，隨機分為A、B、C、D 4 組（n=10），分別植入400 mg PACB、PAC、AC 和Col Ⅰ。術后4 周，行X 線片及組織學觀察、ALP 活性檢測，評價骨缺損修復效果。 結 果 術后4 周，A、B、C、D 組骨密度分別為（7.31 ± 0.54）、（4.36 ± 0.67）、（2.12 ± 0.47）、（1.09 ± 0.55）像素；修復區(qū)新生骨軟骨和成活的移植骨片總面積分別為（412.82 ± 22.31）、（266.57 ± 17.22）、（94.34 ± 20.22）、（26.12 ± 12.51）像素/ 視野；股骨髁內ALP 含量分別為（94.31 ± 7.54）、（69.88 ± 4.12）、（41.33 ± 3.46）、（21.03 ± 3.11）U/L；以上指標A 組均高于B、C、D 組，D 組最低，差異均有統(tǒng)計學意義（P lt; 0.05）。流式細胞儀分析顯示，T 細胞亞群CD3+CD4+CD8-、CD3+CD8+ CD4- 百分比和CD4/CD8 比值在各組間差異均無統(tǒng)計學意義（P gt; 0.05）。 結論 體外構建的PACB 可促進大鼠骨缺損修復。
目的 TGF-β1 對骨關節(jié)炎（osteoarthritis，OA）關節(jié)軟骨起保護作用，探討OA 中基質金屬蛋白酶 9（matrix metalloproteinase 9，MMP-9）、TGF-β1 mRNA 和蛋白表達的相關性，為臨床治療OA 尋找有效的干預靶點提供理論依據(jù)。 方法 取自愿捐贈的關節(jié)軟骨及滑膜標本，其中OA 患者60 例（實驗組），外傷截肢、交叉韌帶斷裂、盤狀軟骨損傷與半月板損傷患者20 例（正常對照組）。行HE 染色觀察關節(jié)軟骨與滑膜的病理組織學改變，免疫組織化學染色觀測MMP-9 及TGF-β1 蛋白表達，原位雜交技術檢測MMP-9 及TGF-β1 mRNA 表達；并進行相關性分析。 結果 HE染色顯示實驗組關節(jié)軟骨細胞固縮、壞死、排列紊亂，細胞外基質斷裂，關節(jié)滑膜細胞肥大增生、淋巴細胞和單核細胞浸潤，多數(shù)小血管增生；正常對照組軟骨細胞排列整齊、基質染色均勻，滑膜組織無慢性炎癥表現(xiàn)、無明顯增生。兩組均可見MMP-9、TGF-β1 mRNA 和蛋白陽性表達，陽性細胞包括軟骨細胞、滑膜襯里層細胞及滑膜下層的血管內皮細胞、成纖維細胞、炎性浸潤細胞等。實驗組MMP-9 及TGF-β1 mRNA 和蛋白表達均高于正常對照組（P lt; 0.01）。實驗組MMP-9mRNA 與蛋白表達成正相關（r=0.924，P=0.000），TGF-β1 mRNA 及蛋白表達亦成正相關（r=0.941，P=0.000）；實驗組MMP-9 及TGF-β1 蛋白表達成負相關（r= — 0.762，P=0.000），MMP-9 mRNA 及TGF-β1 mRNA 表達成負相關（r= ?0.681，P=0.000）。 結論 OA 中TGF-β1 的高表達下調了關節(jié)軟骨與滑膜中MMP-9 的表達，對OA 關節(jié)軟骨起保護作用，從而延緩OA 進展。
目的 探討兔橈骨缺損采用同種異體骨及自體骨移植修復后 VEGF 及微血管密度（microvessel density，MVD）的表達及意義。? 方法 健康成年新西蘭大白兔 40 只，其中 12 只作為同種異體骨供體，另 28 只作為實驗受體。按美國組織庫標準制備同種異體骨。取受體實驗動物，制備雙側橈骨中段 10 mm 骨缺損模型。右側橈骨骨缺損內植入自體髂骨骨粒（對照組）；左側取等量同種異體骨粒同法植入（實驗組）。于術后 2、4、8、12 周，采用免疫組織化學方法檢測骨缺損修復組織內 VEGF、CD34 蛋白的表達，并對 CD34 表達陽性血管進行 MVD 計數(shù)。術后 12 周，對不脫鈣組織切片行 von Kossa 染色，行骨形態(tài)計量學參數(shù) [ 骨小梁相對體積（percent trabecular area，BV/TV）、骨小梁厚度（trabecular thickness，Tb.Th）、骨小梁數(shù)量（trabecular number，Tb.N）、骨小梁分離度（trabecular separation，Tb.Sp）] 檢測，并對 VEGF蛋白表達與骨形態(tài)計量學參數(shù)、 MVD 計數(shù)的相關性進行分析。? 結果 VEGF 蛋白陽性物質主要定位于血管內皮細胞、纖維母細胞、軟骨細胞、部分破骨細胞和成骨細胞。術后 2 周，實驗組及對照組 VEGF 蛋白表達灰度值比較差異無統(tǒng)計學意義（P gt; 0.05）；術后 4、8 周，對照組 VEGF 蛋白表達優(yōu)于實驗組（P lt; 0.05）；而術后 12 周，兩組 VEGF 蛋白表達差異無統(tǒng)計學意義（P gt; 0.05）。術后 2、4、8、12 周，兩組 VEGF 蛋白表達與 MVD 之間均成正相關（P lt; 0.01）。術后 12 周，骨形態(tài)計量學參數(shù) BV/TV、Tb.N、Tb.Th、Tb.Sp 組間比較差異均無統(tǒng)計學意義（P gt; 0.05），而 VEGF 蛋白與 BV/TV、Tb.N、Tb.Th 成正相關，與 Tb.Sp 成負相關（P lt; 0.01）。? 結論 VEGF 在骨缺損愈合不同時期、不同部位表達各異，可協(xié)調軟骨及骨形成并與其血運重建關系密切； VEGF 可能對同種異體骨移植修復骨缺損起促進作用。
目的 探討大鼠BMSCs 來源的成骨細胞、血管內皮細胞復合異體凍干顆粒骨的黏附性，為構建血管化組織工程骨奠定實驗基礎。 方法 取4 周齡SD 大鼠，雌雄不限，體重100 ～ 110 g，分離培養(yǎng)BMSCs，取生長狀態(tài)良好的第3 代BMSCs 行成骨誘導培養(yǎng)及成血管內皮細胞誘導培養(yǎng)并鑒定。將誘導7 d 的兩種細胞按1 ∶ 1 比例混合培養(yǎng)，作為實驗組；以生長狀態(tài)良好未誘導的第2 代BMSCs 作為對照組。培養(yǎng)后1 ～ 8 d 采用 MTT 法測定細胞增殖并繪制生長曲線。取誘導14 d 的兩種細胞分別按0.25 × 106、0.50 × 106、1.00 × 106、2.00 × 106、4.00 × 106 個/mL 接種于20% Col Ⅰ修飾前后的異體凍干顆粒骨（修飾組與未修飾組），接種后24 h 計算細胞黏附率。將誘導14 d 的兩種細胞按1 ∶ 1 比例混合，以總細胞密度2 × 106 個/mL 接種于修飾后異體凍干顆粒骨，掃描電鏡觀察細胞在支架上的生長情況。 結 果 BM SCs 成骨誘導7 d，ALP 染色示胞漿內可見藍染顆粒，胞核呈紅色；成血管內皮細胞誘導14 d，CD31、CD34 免疫細胞化學染色呈陽性。MTT 檢測結果顯示，實驗組細胞增殖較對照組緩慢，培養(yǎng)3 ～ 8 d 兩組細胞吸光度值差異有統(tǒng)計學意義（P lt; 0.05）。細胞接種密度為（0.25 ～ 1.00）× 106個/mL 時，兩組黏附率隨接種密度增加而上升；接種密度為1.00 × 106個/mL 時，黏附率達最高；當接種密度gt; 2.00 × 106個/mL，黏附率明顯降低。兩組各細胞接種密度間的黏附率比較，差異均有統(tǒng)計學意義（P lt; 0.05）。掃描電鏡觀察顯示，體外誘導的成骨細胞與血管內皮細胞黏附于支架上仍可分化增殖，細胞胞體見絲狀偽足。 結論 大鼠BMSCs 誘導培養(yǎng)的成骨細胞與血管內皮細胞在20% Col Ⅰ修飾的異體凍干顆粒骨上生長狀態(tài)良好，可用于構建血管化組織工程骨。
目的 將高黏度幾丁聚糖水凝膠（high viscous chitosan/glycerol phosphate，HV-C/GP）與異體脫鈣骨基質（demineralized bone matrix，DBM）顆粒復合，評估修復兔膝全層軟骨缺損的效果。 方法 將HV-C/GP 與DBM按2 ∶ 1（W/W）復合，制備HV-C/GP-DBM 復合物。取成年健康34 周齡新西蘭大白兔24 只，體重3.5 ～ 4.5 kg，于兩側股骨髁間窩制備直徑為3.5 mm、深度為3 mm 的軟骨全層缺損區(qū)。右側缺損區(qū)植入HV-C/GP-DBM 復合物作為實驗組；左側不作處理，作為對照組。術后4、8、16 周，分別處死動物取材，行大體及組織學觀察。根據(jù)國際軟骨修復協(xié)會組織學評分（International Cartilage Repair Society Histological Scoring，ICRS）標準對第16 周標本評分，評估軟骨修復效果。 結果 大體及組織學觀察：術后4、8 周，實驗組缺損區(qū)大部分被透明軟骨樣組織修復，DBM 顆粒部分吸收；對照組缺損區(qū)可見少量纖維組織及軟骨細胞；術后16 周，實驗組6 例關節(jié)表面平滑，缺損區(qū)已基本被透明軟骨樣軟骨組織修復，缺損區(qū)與周圍軟骨整合較好，新骨形成活躍，部分DBM 顆粒未被爬行替代；對照組仍存在凹陷，修復組織為纖維組織。術后16 周ICRS 評分結果示，實驗組的軟骨細胞生成以及與周圍軟骨整合等6 個方面均優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P lt; 0.05）。 結論 HV-C/GP-DBM 復合物組織相容性好，可降解，可注射，是一種較好的軟骨修復材料。
目的通過將國產多孔鉭材料植入兔髕腱內，觀察其形態(tài)學變化并評價生物相容性，為其用于肌腱與骨之間界面固定提供實驗依據(jù)。 方法成年新西蘭大白兔48只，雌雄不限，體重2.5～3.0 kg；將大小為5 mm×5 mm×2 mm的多孔鉭材料及多孔鈦材料分別植入左、右側髕腱，作為實驗組及對照組。術后觀察動物一般情況，2、4、8、12周取材行大體、組織學、掃描電鏡及硬組織切片觀察植入材料內髕腱組織長入情況。 結果術后實驗動物均存活。大體觀察實驗組及對照組材料均與髕腱組織結合緊密，未見明顯炎性反應。組織學觀察示，兩組植入材料周圍均有包膜形成，且各時間點對照組包膜均較實驗組疏松、厚，但兩組包膜厚度比較差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；隨時間延長，兩組包膜均逐漸變薄，組內各時間點間比較差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。掃描電鏡觀察示隨時間延長，兩組材料孔隙中長入的肌腱纖維增多，但實驗組多孔鉭材料內部肌腱組織量多于對照組。硬組織切片示，實驗組多孔鉭-肌腱界面及鉭孔隙內充滿肌腱膠原纖維及小血管并逐漸向內部生長，與對照組相比無明顯差異。 結論國產多孔鉭材料具有良好生物相容性，多孔鉭-肌腱界面之間可產生穩(wěn)定牢固的連接，適用于肌腱-骨連接裝置的重建。
目的觀察MG63細胞與國產多孔鉭材料共培養(yǎng)后成骨相關因子的表達，探討該材料作為骨組織工程支架的可行性。 方法實驗分為3組，A組為多孔鉭材料與MG63細胞共培養(yǎng)組，B組為多孔鉭浸提液與MG63細胞共培養(yǎng)組，C組為單純MG63細胞培養(yǎng)組。A組于培養(yǎng)后3、5、7 d行掃描電鏡觀察細胞在材料上的黏附情況；培養(yǎng)5 d分別采用免疫組織化學染色和Western blot檢測各組成骨相關因子Runt相關轉錄因子2（Runt-related transcription factor2，Runx-2）、骨鈣素（osteocalcin，OC）和纖維連接蛋白（fibronectin，F(xiàn)N）的表達。 結果培養(yǎng)3 d，A組細胞在材料表面及孔隙內黏附生長，細胞排列較稀疏，突起少；5 d，相鄰細胞互相連接成片狀，覆蓋材料表面及孔隙內壁；7 d，細胞分泌大量細胞外基質，覆蓋大部分材料表面。各組細胞均有不同程度Runx-2、OC和FN表達，其中A組細胞質深染，表達較其余2組明顯。免疫組織化學染色和Western blot定量分析示，A組Runx-2、OC表達量顯著高于B、C組（P＜0.05）；B、C組間差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。3組間FN表達量比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。 結論國產多孔鉭材料有利于MG63細胞的早期黏附、生長，并可能影響Runx-2、OC的表達，可用作骨組織工程支架材料。
目的研究多孔鉭與BMP-7復合后對兔關節(jié)軟骨及軟骨下骨缺損修復的作用，探討其軟骨修復能力及與宿主組織的生物相容性。 方法取成年新西蘭大耳白兔48只，隨機分為3組（n=16），制備兔股骨內髁軟骨缺損模型，分別于右側股骨內髁植入復合BMP-7多孔鉭材料（A組）、多孔鉭材料（B組）及不植入材料（C組）。術后觀察動物一般狀況，術后4、8、16周取材行大體、組織學、掃描電鏡觀察，術后16周行Micro-CT觀察A、B組組織空隙內軟骨及骨長入情況和多孔鉭周圍成骨情況。 結果術后動物存活良好，手術切口均Ⅰ期愈合。大體觀察示，隨時間延長，A、B組術后缺損區(qū)材料表面均出現(xiàn)新生軟骨并逐漸覆蓋缺損區(qū)域，A組術后新生軟骨組織出現(xiàn)更早，表面平整光滑，修復程度較B組好；C組術后各時間點缺損區(qū)均未修復，表面逐漸被纖維組織填充。除術后4周A、B組軟骨缺損修復大體觀察評分比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）外，術后8、16周A組評分均高于B組（P < 0.05）。掃描電鏡觀察示，隨時間延長，A組材料表面新生軟骨及成骨細胞數(shù)量逐漸增多，細胞外基質逐漸將材料覆蓋，孔隙內長入的新生骨組織逐漸增多，A組新生骨組織及細胞外基質分泌明顯多于B組。甲苯胺藍染色組織學觀察示，術后4、8、16周兩組多孔鉭界面新生軟骨及骨組織逐漸增加，出現(xiàn)新生骨小梁并向材料孔隙內生長，骨組織與多孔鉭接觸趨于緊密，軟骨缺損區(qū)域逐漸被新生軟骨樣組織覆蓋，新生軟骨組織與多孔鉭結合越發(fā)緊密；A組新生軟骨及骨組織多于B組。Micro-CT觀測示，術后16周A組組織骨密度、骨小梁厚度、骨小梁數(shù)目、骨體積分數(shù)均高于B組，骨小梁間隙低于B組，比較差異均有統(tǒng)計學意義（P < 0.05）。 結論多孔鉭具有良好的生物相容性，其與BMP-7復合后可與宿主形成穩(wěn)定的連接與整合，對軟骨及軟骨下骨缺損修復起良好作用。