间充质干细胞联合血管束植入构筑血管化组织工程骨修复兔大段骨缺损

摘要

创伤、感染、肿瘤等各种原因造成的骨缺损在骨科临床中是一常见病和多发病,常用的自体骨、异体骨和单纯人工骨移植各有自身难以克服的缺点,而尤为突出的是大段骨缺损更一直是该领域的难题,至今未能攻克。近年来迅猛发展的骨组织工程为此提供了一种前景光明的方法。近年来用间充质干细胞(Mensenchymalstemcells,MSCs)复合生物支架材料修复骨缺损取得了巨大成就。但仍存在大块骨缺损无法修复,长期效果不理想等缺点,其中一个重要原因就在于组织工程骨修复骨缺损血管化问题尚未解决。组织工程骨的血管化是保证其成活并发挥生物学效能的基础和关键。为了解决此难题本实验进行了以下的探索。
　　 目的:研究兔骨髓间充质干细胞(MSCs)联合动静脉血管束植入异种脱蛋白松质骨(xenogeneicdeproteinisedcancellousbone,XDCB)构筑血管化组织工程骨修复兔桡骨中远段完全骨膜骨缺损的作用,为其进一步临床应用提供基础。
　　 方法:从兔髂嵴抽骨髓培养制备兔骨髓MSCs,将第五代MSCs种植于多孔XDCB并进行成骨诱导2w制备组织工程骨,手术中分离兔桡动静脉血管束(vascularbundle,VB)。动物模型为制备24只兔双侧桡骨中远段完全骨膜骨1.4cm缺损共48侧,分4组修复(n=12),A为空白未治疗组,B单纯材料+血管束植入组(XDCB+VB),C组织工程骨组(XDCB+MSCs),D组织工程骨+血管束植入组(XDCB+MSCs+VB),各组交叉配对。分别于术后4、8、12w行X线片、大体解剖、组织切片、生物力学等检查,观察各组骨缺损修复效能及移植物血管化情况。
　　 结果:D组血管化组织工程骨组骨缺损修复效能及血管化情况优于C组织工程骨组,而C组织工程骨组又优于B单纯材料+血管束植入组,A空白未治疗组骨缺损未修复。各组结果差异有统计学意义(P＜0.05)。
　　 结论:MSCs联合动静脉血管束植入构筑的血管化组织工程骨能促进成骨过程和新生骨的血管化,显著提高组织工程骨修复大段骨缺损的能力。