陶瓷化骨-水凝胶与骨髓基质细胞自体皮下成骨实验

摘要

目的观察重组人骨形成蛋白(recombinant human bonemorphogenetic protein2,rhBMP-2)-转化生长因子β(transforminggrowthfactorβ,TGF-β)与陶瓷化骨-水凝胶和骨髓基质细胞复合后,植入自体皮下成骨能力的影响。方法用矿化液诱导第1代成年SD大鼠骨髓基质细胞(marrowstromalcells,MSCs)5d后,应用改良钙钴法染色、VonKossa染色、免疫组织化学染色观察诱导后的MSCs向成骨细胞分化情况。将收集的细胞(5×106/ml)分成3组,A组加入rhBMP-2(5μg)-TGF-β(0.05μg),B组加入rhBMP-25μg,C组不加生长因子作为空白对照;然后将细胞接种在陶瓷化骨-水凝胶上,植入自体12只SD大鼠皮下,每组6只,每只大鼠3种材料各1块。术后4、8周取材,行组织学观察骨基质形成情况,图像分析测量单位面积骨形成量,免疫组织化学染色观察型胶原、BMP合成情况。结果MSCs经过5d矿化诱导后,大部分细胞变小,胞浆突起变短,呈多边形。改良钙钴法染色见胞浆含有棕黑色颗粒的阳性细胞,型胶原免疫织组化学染色见大部分细胞胞核未着色,胞浆呈棕黄色;VonKossa染色见20d已经形成矿化结节。动物体内植入后4周,各组均有形状不规则的条索状骨基质形成,图像分析示A组的骨基质面积明显多于B组(P0.05)。8周时各组均有形状不规则的条索状、斑块状砖红色骨基质形成,A、B两组成熟骨面积明显多于C组(P0.05)。结论陶瓷化骨-水凝胶与MSCs复合物植入自体皮下后能形成骨组织,rhBMP-2-TGF-β复合生长因子较单纯rhBMP-2有更强的促进骨形成作用。