目的 對細胞外基質(zhì)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(zhì)成分修飾骨科植入物以促進新骨形成及骨-植入物緊密結(jié)合的相關(guān)文獻，并進行綜述。 結(jié)果 細胞外基質(zhì)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(jié)合，從而縮短愈合時間，增加植入物穩(wěn)定性。 結(jié)論 隨著對細胞外基質(zhì)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(zhì)，并應(yīng)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(biāo)本進行形態(tài)學(xué)及Osterix（OSX）、脂聯(lián)素免疫組織化學(xué)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(guān)節(jié)置換術(shù)患者股骨頭切除標(biāo)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(xué)技術(shù)檢測OSX、脂聯(lián)素表達情況。 結(jié)果 大體觀察3 組股骨頭表面粗糙、塌陷，關(guān)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(jié)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(nèi)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(xué)意義（P lt; 0.001），骨小梁面積百分比比較差異均無統(tǒng)計學(xué)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(zhì)為棕黃色顆粒，主要分布于股骨頭骨髓內(nèi)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(xué)意義（P lt; 0.05），B、C 組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P gt; 0.05）；各組脂聯(lián)素A 值比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P gt; 0.05）。 結(jié)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(fù)能力強于前兩者。酒精和激素對OSX 介導(dǎo)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(fù)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(gòu)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(fù)合培養(yǎng)，體外構(gòu)建組織工程骨（PACB）。另取成年健康Wistar 大鼠40 只，制備雙側(cè)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(shù)后4 周，行X 線片及組織學(xué)觀察、ALP 活性檢測，評價骨缺損修復(fù)效果。 結(jié) 果 術(shù)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(fù)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(nèi)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(biāo)A 組均高于B、C、D 組，D 組最低，差異均有統(tǒng)計學(xué)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(xué)意義（P gt; 0.05）。 結(jié)論 體外構(gòu)建的PACB 可促進大鼠骨缺損修復(fù)。
目的 TGF-β1 對骨關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis，OA）關(guān)節(jié)軟骨起保護作用，探討OA 中基質(zhì)金屬蛋白酶 9（matrix metalloproteinase 9，MMP-9）、TGF-β1 mRNA 和蛋白表達的相關(guān)性，為臨床治療OA 尋找有效的干預(yù)靶點提供理論依據(jù)。 方法 取自愿捐贈的關(guān)節(jié)軟骨及滑膜標(biāo)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(guān)節(jié)軟骨與滑膜的病理組織學(xué)改變，免疫組織化學(xué)染色觀測MMP-9 及TGF-β1 蛋白表達，原位雜交技術(shù)檢測MMP-9 及TGF-β1 mRNA 表達；并進行相關(guān)性分析。 結(jié)果 HE染色顯示實驗組關(guān)節(jié)軟骨細胞固縮、壞死、排列紊亂，細胞外基質(zhì)斷裂，關(guān)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(zhì)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(nèi)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(guān)（r=0.924，P=0.000），TGF-β1 mRNA 及蛋白表達亦成正相關(guān)（r=0.941，P=0.000）；實驗組MMP-9 及TGF-β1 蛋白表達成負相關(guān)（r= — 0.762，P=0.000），MMP-9 mRNA 及TGF-β1 mRNA 表達成負相關(guān)（r= ?0.681，P=0.000）。 結(jié)論 OA 中TGF-β1 的高表達下調(diào)了關(guān)節(jié)軟骨與滑膜中MMP-9 的表達，對OA 關(guān)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(fù)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(biāo)準(zhǔn)制備同種異體骨。取受體實驗動物，制備雙側(cè)橈骨中段 10 mm 骨缺損模型。右側(cè)橈骨骨缺損內(nèi)植入自體髂骨骨粒（對照組）；左側(cè)取等量同種異體骨粒同法植入（實驗組）。于術(shù)后 2、4、8、12 周，采用免疫組織化學(xué)方法檢測骨缺損修復(fù)組織內(nèi) VEGF、CD34 蛋白的表達，并對 CD34 表達陽性血管進行 MVD 計數(shù)。術(shù)后 12 周，對不脫鈣組織切片行 von Kossa 染色，行骨形態(tài)計量學(xué)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(xué)參數(shù)、 MVD 計數(shù)的相關(guān)性進行分析。? 結(jié)果 VEGF 蛋白陽性物質(zhì)主要定位于血管內(nèi)皮細胞、纖維母細胞、軟骨細胞、部分破骨細胞和成骨細胞。術(shù)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(xué)意義（P gt; 0.05）；術(shù)后 4、8 周，對照組 VEGF 蛋白表達優(yōu)于實驗組（P lt; 0.05）；而術(shù)后 12 周，兩組 VEGF 蛋白表達差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P gt; 0.05）。術(shù)后 2、4、8、12 周，兩組 VEGF 蛋白表達與 MVD 之間均成正相關(guān)（P lt; 0.01）。術(shù)后 12 周，骨形態(tài)計量學(xué)參數(shù) BV/TV、Tb.N、Tb.Th、Tb.Sp 組間比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P gt; 0.05），而 VEGF 蛋白與 BV/TV、Tb.N、Tb.Th 成正相關(guān)，與 Tb.Sp 成負相關(guān)（P lt; 0.01）。? 結(jié)論 VEGF 在骨缺損愈合不同時期、不同部位表達各異，可協(xié)調(diào)軟骨及骨形成并與其血運重建關(guān)系密切； VEGF 可能對同種異體骨移植修復(fù)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(nèi)皮細胞復(fù)合異體凍干顆粒骨的黏附性，為構(gòu)建血管化組織工程骨奠定實驗基礎(chǔ)。 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(dǎo)培養(yǎng)及成血管內(nèi)皮細胞誘導(dǎo)培養(yǎng)并鑒定。將誘導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(jié) 果 BM SCs 成骨誘導(dǎo)7 d，ALP 染色示胞漿內(nèi)可見藍染顆粒，胞核呈紅色；成血管內(nèi)皮細胞誘導(dǎo)14 d，CD31、CD34 免疫細胞化學(xué)染色呈陽性。MTT 檢測結(jié)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(xué)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(dāng)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(xué)意義（P lt; 0.05）。掃描電鏡觀察顯示，體外誘導(dǎo)的成骨細胞與血管內(nèi)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(jié)論 大鼠BMSCs 誘導(dǎo)培養(yǎng)的成骨細胞與血管內(nèi)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(gòu)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(zhì)（demineralized bone matrix，DBM）顆粒復(fù)合，評估修復(fù)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(fù)合，制備HV-C/GP-DBM 復(fù)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(cè)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(cè)缺損區(qū)植入HV-C/GP-DBM 復(fù)合物作為實驗組；左側(cè)不作處理，作為對照組。術(shù)后4、8、16 周，分別處死動物取材，行大體及組織學(xué)觀察。根據(jù)國際軟骨修復(fù)協(xié)會組織學(xué)評分（International Cartilage Repair Society Histological Scoring，ICRS）標(biāo)準(zhǔn)對第16 周標(biāo)本評分，評估軟骨修復(fù)效果。 結(jié)果 大體及組織學(xué)觀察：術(shù)后4、8 周，實驗組缺損區(qū)大部分被透明軟骨樣組織修復(fù)，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(shù)后16 周，實驗組6 例關(guān)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(fù)，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(fù)組織為纖維組織。術(shù)后16 周ICRS 評分結(jié)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(xué)意義（P lt; 0.05）。 結(jié)論 HV-C/GP-DBM 復(fù)合物組織相容性好，可降解，可注射，是一種較好的軟骨修復(fù)材料。
目的通過將國產(chǎn)多孔鉭材料植入兔髕腱內(nèi)，觀察其形態(tài)學(xué)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(cè)髕腱，作為實驗組及對照組。術(shù)后觀察動物一般情況，2、4、8、12周取材行大體、組織學(xué)、掃描電鏡及硬組織切片觀察植入材料內(nèi)髕腱組織長入情況。 結(jié)果術(shù)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(jié)合緊密，未見明顯炎性反應(yīng)。組織學(xué)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(xué)意義（P＞0.05）；隨時間延長，兩組包膜均逐漸變薄，組內(nèi)各時間點間比較差異均有統(tǒng)計學(xué)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(nèi)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(nèi)充滿肌腱膠原纖維及小血管并逐漸向內(nèi)部生長，與對照組相比無明顯差異。 結(jié)論國產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)多孔鉭材料共培養(yǎng)后成骨相關(guān)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(xué)染色和Western blot檢測各組成骨相關(guān)因子Runt相關(guān)轉(zhuǎn)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(jié)果培養(yǎng)3 d，A組細胞在材料表面及孔隙內(nèi)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(nèi)壁；7 d，細胞分泌大量細胞外基質(zhì)，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(zhì)深染，表達較其余2組明顯。免疫組織化學(xué)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(xué)意義（P＞0.05）。3組間FN表達量比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。 結(jié)論國產(chǎn)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(fù)合后對兔關(guān)節(jié)軟骨及軟骨下骨缺損修復(fù)的作用，探討其軟骨修復(fù)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(nèi)髁軟骨缺損模型，分別于右側(cè)股骨內(nèi)髁植入復(fù)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(shù)后觀察動物一般狀況，術(shù)后4、8、16周取材行大體、組織學(xué)、掃描電鏡觀察，術(shù)后16周行Micro-CT觀察A、B組組織空隙內(nèi)軟骨及骨長入情況和多孔鉭周圍成骨情況。 結(jié)果術(shù)后動物存活良好，手術(shù)切口均Ⅰ期愈合。大體觀察示，隨時間延長，A、B組術(shù)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(shù)后新生軟骨組織出現(xiàn)更早，表面平整光滑，修復(fù)程度較B組好；C組術(shù)后各時間點缺損區(qū)均未修復(fù)，表面逐漸被纖維組織填充。除術(shù)后4周A、B組軟骨缺損修復(fù)大體觀察評分比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）外，術(shù)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(zhì)逐漸將材料覆蓋，孔隙內(nèi)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(zhì)分泌明顯多于B組。甲苯胺藍染色組織學(xué)觀察示，術(shù)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(nèi)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(jié)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(shù)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(xué)意義（P < 0.05）。 結(jié)論多孔鉭具有良好的生物相容性，其與BMP-7復(fù)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(fù)起良好作用。