3D打印技术制备聚磷酸钙/淫羊藿苷骨支架诱导骨髓间充质干细胞成骨分化治疗骨缺损

摘要

背景:随着组织工程学的快速发展,寻找最佳的支架材料、诱导细胞成骨分化的因子以及分化增殖能力强、来源充足的干细胞,成为骨科领域研究的热点.目的:探讨聚磷酸钙/淫羊藿苷骨支架诱导骨髓间充质干细胞成骨分化治疗骨缺损的效果.方法:采用3D打印技术制备聚磷酸钙/淫羊藿苷复合骨支架,分离和培养兔骨髓间充质干细胞.36只新西兰大白兔根据随机数字法分为对照组和实验组,每组18只,均建立股骨髁骨缺损模型并植入聚磷酸钙/淫羊藿苷骨支架复合体,然后实验组大白兔经股静脉注入骨髓间充质干细胞1.5 mL(1×109 L-1),对照组大白兔经股静脉注入等量生理盐水.术后4,8,12周每组取6只大白兔,分离培养骨髓间充质干细胞,Transwel小室测定骨髓间充质干细胞迁移能力,qRT-PCR法测定骨髓间充质干细胞Ⅰ型胶原蛋白、CD44 mRNA水平;然后取兔股骨髁标本,X射线片观察复合骨支架以及周围骨痂形成情况,Van-Gieson染色观察骨组织学变化,免疫组化染色法测定骨痂神经生长因子水平.结果与结论:①实验组兔骨髓间充质干细胞迁移数均高于对照组(P<0.05);实验组兔骨髓间充质干细胞Ⅰ型胶原蛋白、CD44 mRNA水平均高于对照组(P<0.05);②X射线检查和组织学观察结果显示实验组骨痂形成速度和效果优于对照组;③实验组骨痂神经生长因子水平均高于对照组(P<0.05);④结果表明3D打印技术制备的聚磷酸钙/淫羊藿苷骨支架可诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,在骨缺损治疗中具有较好效果.