人工修复兔桡骨骨缺损的结果讨论
来源：未知 |发布时间：2023-02-09 10:49|点击:次
BMSCs的成骨诱导分化作用
BMSCs为多向分化潜能的干细胞，可诱导成骨、成软骨，来源广泛、取材方便，对动物体产生的创伤小，操作简便，易分离培养，在体外仍可保持多分化的潜能，植入缺损部位可高度增殖且不引起免疫排斥反应，可诱导分化成骨、软骨、血管等多种组织，从而参与骨缺损的修复以及组织的再生，是目前骨组织工程中的较为理想的种子细胞。
本研究通过直接离心贴壁分离培养BMSCs，光镜和电镜下观察BMSCs的生长、传代以及与材料黏附情况，从细胞形态观察和流式细胞仪检测细胞表面抗原两方面进行鉴定。结果显示从新鲜兔骨髓穿刺液中分离培养获得的细胞具有BMSCs的一般生物学特性：细胞为典型的梭形或多角形，呈漩涡状贴壁生长，高表达间充质干细胞的特异性抗原CD90、CD105，阴性表达CD34、CD45。
HIF⁃1α⁃eGFP/BMSCs/nano⁃HA的修复力
骨移植材料的转归取决于材料自身性质、与新生骨质及周围组织的相互作用。移植材料的骨传导作用在骨缺损修复过程发挥起关键作用。即移植材料作为类似桥梁支架作用，为周围的血管和细胞生长提供平台，随着新骨组织形成、移植材料也逐渐被降解吸收。骨修复材料移植后，在体内发生一系列组织及生物学改变：①机体骨床的微小血管向骨修复材料内部生长，同时促进周围的BMSCs向支架内迁徙、增殖；②骨修复材料表面附着的BMSCs与机体内的BMSCs共同参与造骨过程；③骨修复材料随着组织的生长，在细胞及内环境作用下逐渐分解并吸收，而在缺损部位形成的新骨组织也逐渐替代骨修复材料，完成骨质的连续性和重新塑形。
本研究中，实验组的X线结果显示nano⁃HA人工骨材料完全降解，单纯的nano⁃HA本身为不可降解材料，但是nano⁃HA与BMSCs复合则形成了可吸收的nano⁃HA人工骨材料，由于nano⁃HA具有良好的生物相容性，有利于BMSCs细胞黏附和细胞因子等物质的亲和。而且nano⁃HA具有庞大粗糙的表面积，为BMSCs细胞的黏附、增殖和分化提供了良好的场所，有助于HIF⁃1α及其下游基因的持续表达。再者nano⁃HA的多孔结构有利于血管的生产和伸展，促进BMSCs细胞的迁移、增殖，并保证营养物质的传输和废物的排泄通畅，为细胞在材料内生长及表达HIF⁃1α提供了营养支持。正是因为nano⁃HA的孔隙结构以及纳米材料本身所特有的“纳米效应”，极大地增加了材料的表面积，为骨基质的形成以及钙盐沉积提供了良好的支架结构，所以构建的nano⁃HA人工骨在体内逐渐被新生骨组织降解吸收，从而达到修复骨缺损的良好效果。
HIF⁃1α⁃eGFP/BMSCs/nano⁃HA复合人工骨材料，通过无机成分nano⁃HA，增加复合材料的骨传导性能。首先机体新生骨痂、微小血管通过爬行作用将人工骨包裹，使之起到充填和连接骨缺损的作用。其次人工骨中的空隙多孔结构有利于周围的细胞、毛细血管的附着和增生，逐渐分化为新骨组织，同时nano⁃HA逐渐分解，最终被新骨组织替代。HIF⁃1α⁃eGFP/BMSCs成分主要通过HIF⁃1α促进BMSCs向成骨细胞分化，同时调控其下游基因的表达，利于骨缺损处的成骨分化及血管再生，为BMSCs提供良好的细胞外环境，促进骨缺损修复。
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