目的 通過構(gòu)建殼聚糖/ 亞磷酸化殼聚糖復(fù)合海綿，與人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞（human umbilical cord mesenchymal stem cells，hUCMSCs）復(fù)合構(gòu)建組織工程骨并行成骨誘導(dǎo)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(tuán)，制備亞磷酸化殼聚糖，并進(jìn)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(gòu)建殼聚糖/ 亞磷酸化殼聚糖復(fù)合海綿；然后在模擬體液中進(jìn)行原位礦化，通過掃描電鏡觀察礦化前后復(fù)合海綿的結(jié)構(gòu)。用酶消化法分離培養(yǎng)hUCMSCs，取生長良好的第3 代細(xì)胞與殼聚糖/ 亞磷酸化殼聚糖復(fù)合海綿復(fù)合培養(yǎng)，構(gòu)建細(xì)胞- 支架復(fù)合物，并行成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)。成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)1、2 周，分別于光鏡及掃描電鏡下觀察細(xì)胞黏附情況；培養(yǎng)1、2、3、4、5、6 d 時(shí)，MTT 法分析細(xì)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(cè)豎脊肌肌袋，在每只兔右側(cè)肌袋內(nèi)植入細(xì)胞- 支架復(fù)合物（A 組，n=40），于其中20 只兔左側(cè)肌袋植入殼聚糖/ 亞磷酸化殼聚糖復(fù)合海綿（B 組，n=20），剩余20 只兔左側(cè)肌袋不植入材料（C組，n=20）。術(shù)后觀察動(dòng)物一般情況，4 周后處死動(dòng)物取材，行大體及組織學(xué)觀察。 結(jié)果 亞磷酸化殼聚糖分析表明亞磷酸化反應(yīng)主要發(fā)生在羥基上，其質(zhì)子類型和化學(xué)位移強(qiáng)度與化學(xué)結(jié)構(gòu)一致。掃描電鏡觀察到殼聚糖/ 亞磷酸化殼聚糖復(fù)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(xì)胞在殼聚糖/ 亞磷酸化殼聚糖復(fù)合海綿支架上黏附、生長良好。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)大體觀察A 組可見細(xì)胞- 支架復(fù)合物大小、形態(tài)基本保持原狀，質(zhì)地有所增韌，材料周圍有薄層結(jié)締樣組織；B 組復(fù)合海綿體積縮小，質(zhì)地松軟；C 組肌袋手術(shù)創(chuàng)口已愈合。組織學(xué)觀察A 組支架材料部分吸收，邊緣有均質(zhì)類骨物質(zhì)出現(xiàn)，并見成骨細(xì)胞；B 組植入?yún)^(qū)形成圓形空腔，殘留殼聚糖支架網(wǎng)絡(luò)；C 組創(chuàng)面基本愈合，肌肉纖維間可見少量淋巴細(xì)胞浸潤。 結(jié)論 殼聚糖/ 亞磷酸化殼聚糖復(fù)合海綿是一種具有良好生物相容性的支架材料，與hUCMSCs 復(fù)合構(gòu)建的組織工程骨在兔體內(nèi)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(fù)合海綿復(fù)合人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞用于異位成骨的實(shí)驗(yàn)研究. 中國修復(fù)重建外科雜志, 2011, 25(12): 1493-1498. doi: 復(fù)制