学术投稿

骨水泥强化骨质疏松椎弓根螺钉的生物力学特征

樊仕才;刘成恩;王宏波;谢世隆

关键词:骨质疏松, 脊柱, 生物力学
摘要:目的:评价聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥强化骨质疏松椎弓根螺钉脊柱内固定术对不稳定性胸腰椎损伤的即刻稳定性和反复载荷后的稳定性.方法:选用南方医科大学生物力学实验室1997-12/1999-12自愿捐赠的6具自然死亡的新鲜女性骨质疏松脊柱标本(T10~L5),制备L1椎体节段不稳定性损伤模型后椎弓根螺钉系统固定,行左/右侧弯、左/右旋转和前屈/后伸6个方向的稳定性测试,并在MTS 858试验机上进行屈/伸疲劳试验.比较:①正常脊柱.②损伤模型未钢板固定疲劳前(强化前).③未钢板固定疲劳后(强化前).④钢板固定疲劳前(强化后).⑤钢板固定疲劳后(强化后)5种状态下脊柱的稳定性变化.结果:①损伤模型未强化疲劳前、强化后疲劳前、强化后疲劳后3种状态下,运动范围的差异无统计学意义(前屈和后伸时的运动角度分别为623°±1.56°,4.49°±1.00°,4.46°±1.83°和6.60°±1.80°,4.41°±.82°,4.46°±1.83°,P>0.05).②损伤模型未强化疲劳前、强化后疲劳前和强化后疲劳后均小于正常脊柱、未强化疲劳后状态的运动角度(8.75°±1.88°,1.47°±2.25°和8.92°±2.97°,12.24°±3.08°,P<0.01).结论:聚甲基丙烯酸甲酯强化骨质疏松椎弓根螺钉脊柱内固定能明显增强脊柱的稳定性和抗疲劳能力.
中国组织工程研究杂志相关文献
  • 体外微囊化肿瘤细胞模型的构建及其用于药物筛选的体外研究

    目的:利用静电液滴法制备三维生长的微囊化人乳腺癌细胞球并初步用于抗肿瘤药物筛选.方法:实验于2004-02/07在中国科学院大连化学物理研究所生物医学材料实验室完成.使用大功率高压脉冲微胶囊制备仪,制备微囊化人乳腺癌细胞(MCF-7),经体外培养5 d可形成直径为125 μm的微囊化多细胞肿瘤球并用于实验;在不同氧浓度下,抗癌药物丝裂霉素、阿霉素和5-氟尿嘧啶分别在0.1,1,10倍血浆峰值浓度下作用24,48,72 h后测量微囊内细胞球的粒径、相差显微镜和苏木精-伊红染色观察细胞球形态并通过活/死染料定性细胞的活性、四甲基偶氮唑盐法定量测定微囊内细胞的活性以及溴脱氧尿嘧啶核苷掺入法检测细胞增殖状态.结果:①人乳腺癌细胞微囊化后可继续生长、增殖并聚集成团,同时消耗葡萄糖并产生乳酸.微囊化肿瘤细胞表现出较强的增殖活性,当微囊内的细胞团增大到一定程度时中心可出现坏死区,但分布于团块外层的细胞仍具有增殖活性.②抗癌药物作用后,随药物浓度的增加和作用时间延长,微囊内细胞球的粒径减小、细胞增殖活性代偿性增加.活细胞减少,死细胞增多,四甲基偶氮唑盐显示细胞活性降低,与平面培养细胞相比,抗癌药物对微囊化乳腺癌细胞球的抑制率降低.从药物效果看,丝裂霉素的抗肿瘤效果好于5-氟尿嘧啶和阿霉素.③随氧浓度增高,微囊化人乳腺癌细胞对抗癌药物的敏感性增强.结论:微囊化多细胞肿瘤球模拟了体内组织的三维生长方式,并有望成为一种快速、有效的体外药物筛选模型.

    作者:张旭朗;王为;张英;于炜婷;郭昕;马小军 刊期: 2006年第17期

  • 成鼠骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤

    目的:探讨成鼠骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤的可行性.方法:实验于2004-06/2005-06在中国医科大学实验动物中心完成,选取Wistar大鼠40只,4只用于骨髓间充质干细胞的培养;细胞移植组12只,磷酸盐缓冲液组12只,空白对照组12只.首先分离、培养及通过免疫细胞化学方法鉴定骨髓间充质干细胞,传代后经5溴脱氧尿嘧啶标记,采用局部注射的方法移植于Wistar大鼠脊髓全横断损伤区,移植后第7,14,28天通过免疫组化方法检测标记的移植细胞是否存活,并通过辣根过氧化物酶示踪技术检测损伤区域的轴突是否再生.结果:①原代骨髓间充质干细胞呈圆形,迅速贴壁,伸展,重新变为梭形或扁平型细胞.②免疫细胞化学染色显示骨髓间充质干细胞表面抗原CD45呈阴性表达,CD90呈阳性表达.③成鼠骨髓间充质干细胞可由5溴脱氧尿嘧啶成功进行核标记,在采取局部注射的办法移植到损坏脊髓区域后可以检测到移植的细胞存活,光镜下5溴脱氧尿嘧啶标记的细胞呈棕黄色,以损伤区域为中心逐渐向头尾端迁移.④辣根过氧化物酶阳性反应物定位于神经元的胞浆,呈棕黄色颗粒,提示脊髓损伤处存在着轴浆运输以及轴突的再生,与对照组比较差别具有统计学意义.结论:骨髓间充质干细胞在移植后可存活于脊髓损伤区,并且促进轴突的再生.

    作者:杨永利;刘宏志;李佐文 刊期: 2006年第17期

  • 预变性神经移植促进神经再生的动物实验

    背景:许多研究均认为预变性神经移植优于新鲜神经移植.目的:通过兔腓总神经不同时限预变性神经移植,从组织学、免疫组织细胞化学、电生理、超微结构等多方面观察预变性对神经功能恢复的影响.设计:分组对照实验.单位:解放军第四军医大学唐都医院全军骨科中心,解放军第四军医大学西京医院骨科.材料:成年家兔42只,体质量2.3~2.6 kg,雌雄不拘. 方法:实验于1996年于第四军医大学西京医院全军骨科中心完成.家兔42只分为A,B,C,D,E,F,G7组,A,B,C,D,E,F组分别为预变性0,4,7,14,21,28 d,B,C,D,E,F组切断腓总神经;A组动物切开皮肤,暴露但不切断神经.G组只切段右侧腓总神经.B,C,D,E,F组分别于术后4,7,14,21和28 d重新暴露已切断的神经,取远段1.5 cm变性神经段移植修复对侧神经,双侧交叉移植.A组2周后重新暴露腓总神经,同法切取1.5 cm神经段左右交叉移植.G组2周后将右侧预变性神经段移植到左侧新鲜受体床,左侧新鲜神经段移植到右侧预变性受体床.主要观察指标:①神经再生起初延迟期及生长速度.②神经-肌肉传导速度.③组织学观察、计数轴突通过率.结果:①D组2周预变性神经移植与新鲜神经移植相比可显著降低轴突再生起初延迟期(由3.04降至0.04 d);提高神经生长速度(由1.73~2.59mm/d);电生理示:D,C,B组神经-肌肉传导速度快,其次是A和E组,F组慢;D组轴突通过率与C组比较无明显差异.②术后6周D组动物大量成熟髓鞘出现,C组动物中等量髓鞘出现,A,B,E及F组偶见髓鞘.结论:预变性神经移植在降低轴突再生起初延迟期、促进轴突再生速度、增强轴突通过率、提高神经-肌肉传导速度方面优于新鲜神经移植.预变性2周神经移植质量佳,其次是预变性1周神经移植,预变性4 d和3周也有增强神经再生的作用.

    作者:李存孝;李稔生;殷琦 刊期: 2006年第17期

  • 体感诱发电位技术在电击伤后神经损伤检测中的运用

    背景:电击伤后,确定神经损伤和移植神经吻合的部位,是神经功能恢复的关键所在.临床上常把在手术显微镜下看到神经正常轴索作为神经正常之起始.但术后效果常表明此方法不可靠.目的:评估体感诱发电位技术在电击伤后神经损伤检测中的运用价值.设计:病例回顾性分析.单位:上海交通大学医学院附属第九人民医院整形外科.对象:选择上海第九人民医院整形外科收治的12例腕部严重电击伤患者.其中男9例,女3例;年龄为6~54岁.方法:对受损神经连续测定体感诱发电位值,并相应作病理切片观察.以体感诱发电位选择平面行神经移植病例的功能恢复情况进行随访、比较.主要观察指标:受损神经体感诱发电位的波幅、潜伏期,相应的病理切片情况以及体感诱发电位选择平面行神经移植病例的功能恢复情况.结果:12例全部进入结果分析.①波幅、潜伏期与神经干质量呈正相关,病理检查支持这一结果.②12例通过体感诱发电位确定神经移植的吻合部位,8例术后得到随访,随访时间17~26个月,平均22.7个月.其中5例术后两点辨别觉达到Ⅱ或Ⅲ级(美国手外科协会标准,二点辨别距<6 mm为Ⅰ级,6~10 mm为Ⅱ级,11~15mm为Ⅲ级,>15 mm为Ⅳ级).结论:电击伤后神经损伤的病理改变复杂,体感诱发电位技术能有效地评估和选择神经移植的吻合部位.

    作者:顾斌;姜浩;谢峰;李青峰 刊期: 2006年第17期

  • 密度梯度离心法结合贴壁培养法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞的生物学特性

    目的:建立一种体外分离纯化、培养扩增大鼠骨髓间充质干细胞的方法,观察成年大鼠骨髓间充质干细胞的生物学特性.方法:实验于2003-03/2004-05于哈尔滨医科大学组胚教研室完成.①用密度梯度离心法结合贴壁培养法分离纯化成年大鼠骨髓间充质干细胞.②采用倒置显微镜、透射电镜观察,免疫细胞化学法鉴定骨髓间充质干细胞膜抗原和细胞基质蛋白属性.③体外加成骨、成软骨诱导剂,14 d分别做碱性磷酸酶组织化学、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色,观察骨髓间充质干细胞的成骨分化及成软骨分化结果.结果:①成年大鼠骨髓间充质干细胞呈均一的成纤维细胞样,具有一般干细胞的超微结构特点.②广泛表达Vimentin,CD29,CD44,不表达CD14,CD34.③加入成骨诱导剂14 d后,骨髓间充质干细胞呈多层重叠生长,现碱性磷酸酶强阳性,阳性率为90.5%.④经成软骨诱导后,Ⅱ型胶原免疫组化染色,诱导14 d的骨髓间充质干细胞呈现广泛的棕褐色染色,在细胞密集处细胞周围可见黄褐色染色.结论:密度梯度离心结合贴壁培养法能有效分离纯化成年大鼠骨髓间充质干细胞,用此种方法培养的细胞具有骨髓间充质干细胞的一般生物学特性.

    作者:李冬梅;金连弘;张宇;李呼伦;张宝东;刘慧雯 刊期: 2006年第17期

  • 体外培养牛视网膜色素上皮细胞激光损伤模型的再探讨

    目的:探讨体外培养牛视网膜色素上皮细胞激光损伤模型建立的要点,提高模型建立的成功率.方法:实验于2000-05/2001-05在解放军总医院病理科及眼科完成.取三代对数生长期牛视网膜色素上皮细胞随机分为6组加入96孔板中,每组3个样本,用Argon蓝绿激光对视网膜色素上皮细胞进行垂直聚焦照射,激光输出功率各组分别为0,50,100,200,400,800mW,用Argon蓝绿激光对视网膜色素上皮细胞进行垂直聚焦照射;采用甲基噻唑基四唑方法测定各组光吸收值并推算视网膜色素上皮细胞的损伤情况.结果:①激光能量为0时,光吸收值为1.508±0.006.②激光能量为50,100,200,400,800时,光吸收值分别为1.341±0.010,1.303±.0.014,1.246±0.024,1.021±0.065,1.027±0.047.③激光能量为50,100,200,400,800时,激光损伤率分别为11.07%,13.59%,17.37%,32.29%,31.90%.④照激光各组均比不照激光组光吸收值下降(P<0.05).⑤组间比较,随激光能量增大,光吸收值呈逐渐减小趋势(P<0.01).结论:体外培养牛视网膜色素上皮细胞激光损伤模型的建立是可行的,但是要注意实验参数的选择,才能提高建模成功率.

    作者:张鲲;何守志 刊期: 2006年第17期

  • 体外诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化前后离子通道基因表达的变化

    目的:观察体外诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化前后某些离子通道mRNA表达的变化,以进一步探讨离子通道在骨髓间充质干细胞增殖和向心肌细胞分化中的作用.方法:实验于2004-12/2005-07在哈尔滨医科大学病理生理学实验室和组织与胚胎学实验室完成.实验选用Wistar大鼠,雌雄不限,体质量100~120 g.分离、培养和纯化大鼠骨髓间充质干细胞,以DAPI(5 mg/L)标记第三代的骨髓间充质干细胞后,采用10 μmol/L 5-氮胞苷诱导,于诱导后第4周做细胞免疫荧光化学检测细胞肌钙蛋白的表达.采用反转录聚合酶链反应技术检测诱导分化前后钙通道的αlc,α1D,α1G,α1H,α1S亚基;钾通道:ERG,IK1,KvLQT1和钠通道SCN5A mRNA的表达结果:①5-氮胞苷诱导后第4周细胞可见心肌细胞特异性肌钙蛋白的表达.②反转录聚合酶链反应结果显示分化后的细胞表达L-型钙通道的α1c,α1D,T-型钙通道的1G亚基和钾通道:ERG-1,Kir2.1,KvLQT-1和钠通道SCN5A mRNA的表达,与成熟心肌细胞相似.③在诱导分化前的骨髓间充质干细胞也发现了L-型钙通道的α1c亚基,ERG-1和KvLQT-1钾通道的表达.结论:骨髓间充质于细胞可被诱导分化为心肌样细胞,分化后的细胞表达形成动作电位的相关离子通道基因,进一步表明骨髓间充质干细胞可作为心肌细胞移植的种子细胞.实验观察到未分化的骨髓间充质干细胞也有L-型钙通道,ERG-1和KvLQT1钾通道的表达,推测这些离子通道可能在骨髓间充质干细胞的增殖和向心肌细胞分化中具有重要的作用.

    作者:时飒;金连弘;刘慧文;申景岭;李弘;徐长庆 刊期: 2006年第17期

  • 靶肌肉注射甲钴胺对大鼠周围神经损伤再生的作用

    背景:甲钴胺是维生素Bi2的一种衍生物,可促进核酸蛋白质代谢、神经轴浆的转运及轴突的再生.目的:通过靶肌肉注射不同剂量的甲钴胺,观察其对大鼠坐骨神经损伤的再生作用.设计:随机对照的动物试验.单位:南京医科大学附属常州第二人民医院.材料:试验于2003-03完成.选取健康Wistar大鼠30只,随机分为高剂量组、低剂量组、空白对照组3组,每组10只.方法:所有大鼠均行左侧坐骨神经横断后即刻行外膜缝合,制备大鼠坐骨神经损伤模型.高剂量组和低剂量组均注射甲钴胺,分别为300μg/(kg·d),100μg/(kg·d),空白对照组注射同体积的生理盐水1 mL,术后靶肌肉注射1次/d.术后第4周、第8周每组分别提取5只大鼠,以左小腿三头肌湿重、光镜和电镜坐骨神经形态学观察并图象分析作为检测指标,分析不同剂量甲钴胺对大鼠坐骨神经损伤的影响.主要观察指标:①术后4周,8周的左腿三头肌湿重.②术后8周坐骨神经髓鞘的横截面积和壁厚度.结果:30只大鼠均进入结果分析.①术后4周左小腿三头肌湿重比较:高剂量组高于低剂量组、空白对照组[(1.367±0.012)g,(1.164±0.011)g,(0.950±0.009)g,P<0.05];②术后8周左小腿三头肌湿重比较[(2.205±0.015)g,(1.611±0.013)g,(1.230±0.014)g,P<0.05].③术后8周坐骨神经髓鞘的横截面积比较:高剂量组明显高于低剂量组和空白对照组[(13.30±1.167,9.453±1.233,5.689±0.454)mm2,<0.05].④术后8周坐骨神经髓鞘的壁厚度比较:[(1.145±0.108,0.806±0.065,0.560±0.045)mm,P<0.05].结论:靶肌肉注射甲钴胺可促进周围神经的再生,高剂量的甲钴胺可以更好地发挥其对损伤神经的营养作用.

    作者:卢耀军;洪光祥 刊期: 2006年第17期

  • 应用成纤维细胞胶原网格体外三维培养模型观察重组核心蛋白多糖固相态时对转化生长因子β1刺激正常皮肤成纤维细胞的应答

    目的:模拟体内核心蛋白多糖和转化生长因子β1接触方式,研究核心蛋白多糖在固相抑制转化生长因子β1刺激正常皮肤成纤维细胞的作用.方法:实验于2005-01/09在广州市创伤研究所完成.①实验成纤维细胞的组织来源:取材于广州市红十字会医院,患者自愿,正常皮肤为包皮.取新鲜包皮,修除表皮和皮下组织,加入含体积分数0.02的胎牛血清的DMEM培养,实验用第4~8代细胞.②采用醋酸法从鼠尾腱中提取Ⅰ型胶原,使用浓度为2g/L,网格胶原终浓度为1g/L,成纤维细胞密度为1×109L-1.将胶原细胞混悬液按2 mL/皿均匀加入直径35 mm的培养皿内,37℃培养10 min,混悬液便形成凝胶即成纤维细胞胶原网格,再加入相应的培养液.分为4组:对照组、核心蛋白多糖组、转化生长因子β1组、转化生长因子β1+核心蛋白多糖组.③观察成纤维细胞胶原网格的收缩,Westem blot法检测成纤维细胞胶原网格中成纤维细胞纤溶酶原激活物抑制物-1、α-平滑肌肌动蛋白的表达,反转录-聚合酶链反应检测其mRNA表达.结果:①成纤维细胞胶原网格收缩的变化:对照组成纤维细胞胶原网格培养12 h,收缩到起始面积的(81.2±4.9)%,12~24 h收缩加剧,在24 h收缩到起始面积的(47.4±4.7)%,以后收缩减慢,在48 h收缩到起始面积的(37.3±3.6)%,72 h收缩到起始面积的(29.6±3.6)%,96 h收缩到起始面积的(28.7±2.8)%,以后不再收缩;核心蛋白多糖组成纤维细胞胶原网格收缩到起始面积的百分比在12,24,48,72,96 h均高于对照组(P<0.05);转化生长因子β1组成纤维细胞胶原网格收缩到起始面积的百分比在各时相点均低于对照组(P<0.01);转化生长因子β1+核心蛋白多糖组成纤维细胞胶原网格收缩到起始面积的百分比在各时相点均高于转化生长因子β1组(P<0.05),与对照组比较无显著差异(P>0.05).②成纤维细胞胶原网格中细胞表达纤溶酶原激活物抑制物-1、α-平滑肌肌动蛋白的变化:核心蛋白多糖组纤溶酶原激活物抑制物-1、α-平滑肌肌动蛋白蛋白表达(1 391.61±126.27,525.97±60.10),与对照组(1474.52±133.84,569.41±62.55)比较无显著差异(P>0.05),转化生长因子β1组纤溶酶原激活物抑制物-1、α-平滑肌肌动蛋白蛋白表达(2909.77±264.04,2 725.46±150.54)显著高于对照组(P<0.01),转化生长因子β1+核心蛋白多糖组纤溶酶原激活物抑制物-1、α-平滑肌肌动蛋白蛋白表达(1 775.25±161.09,926.34±51.16)显著低于转化生长因子β1组(P<0.05),且与对照组比较无显著差异(P>0.05).③成纤维细胞胶原网格中细胞表达纤溶酶原激活物抑制物-1、α-平滑肌肌动蛋白mRNA的变化:核心蛋白多糖组纤溶酶原激活物抑制物-1、α-平滑肌肌动蛋白mRNA表达(0.19±0.05,0.07±0.02),与对照组(0.21±0.06,0.08±0.03)比较无显著差异(P>0.05),转化生长因子β1组纤溶酶原激活物抑制物-1、α-平滑肌肌动蛋白mRNA表达(0.86±0.15,0.36±0.10)显著高于对照组(P<0.01),转化生长因子β1+核心蛋白多糖组纤溶酶原激活物抑制物-1、α-平滑肌肌动蛋白mRNA表达(0.34±0.09,0.13±0.04)显著低于转化生长因子β1组(P<0.05),且与对照组比较无显著差异(P>0.05). 结论:重组核心蛋白多糖融入胶原凝胶,能显著抑制转化生长因子β1刺激正常皮肤成纤维细胞的作用,表明在体内核心蛋白多糖具有拮抗转化生长因子β1的作用.

    作者:张志;李孝建;梁达荣;李叶扬;许伟石 刊期: 2006年第17期

  • 自制磷酸钙骨水泥缓释体中顺铂的体外缓释效能

    目的:观察自制磷酸钙骨水泥缓释体对顺铂的体外药物缓释性能及其浸泡液对骨肉瘤细胞OS-9607的抑制能力.方法:实验于2004-09/2005-06在解放军第四军医大学唐都医院全军骨肿瘤研究所完成.①磷酸钙骨水泥的制备:将无水磷酸氢钙与碳酸钙按比例混合,1500℃高温煅烧6 h形成磷酸四钙,和磷酸氢钙混合制成磷酸钙骨水泥固相成分;配置5%明胶溶液作为液相.②磷酸钙骨水泥缓释体的制备:按95 mg磷酸钙骨水泥固相配5 mg顺铂的配比,混合后加入液相制成直径10 mm、厚3 mm的圆片状样品,共5片,每片平均重1150 mg,平均每片含顺铂50 mg.同法制备不含顺铂的磷酸钙骨水泥样品3片作为阴性对照.③体外释放和体外抑制骨肉瘤细胞实验:随机抽取3片含顺铂样品及阴性对照,各置于0.1 mol/L(pH 7.4)的磷酸盐缓冲液中,37℃恒温振荡器保存,分别于第1,2,3,5,7,14,28,42,56天取浸泡液标本,用原子吸收分光光度计检测顺铂的释放浓度.四甲基偶氮唑蓝法检测经磷酸钙骨水泥缓释体浸泡液作用后的骨肉瘤细胞OS-9607的活力及代谢活性的变化.结果:①磷酸钙骨水泥缓释体的体外顺铂释放检测结果:浸泡前2 d顺铂出现快速释放,分别占总量的21.62%和8.87%,以后在较低水平维持相对稳定的缓慢释放,释放时间持续56 d以上.②磷酸钙骨水泥缓释体不同浸泡时间浸出液的顺铂含量及对骨肉瘤细胞OS-9607的抑制率:浸泡第1,14,28,56天的浸出液的顺铂含量分别为2.702,0.081,0.063,0.051g/L,对骨肉瘤细胞OS-9607的抑制率分别为67.78%,48.89%,35.56%和27.78%.结论:在模拟体内环境下,磷酸钙骨水泥对抗肿瘤药物顺铂有缓慢而持久的体外释放作用,且对骨肉瘤细胞OS-9607具有中等抑制效果.

    作者:黄波;范清宇;潘朝晖;刘云燕 刊期: 2006年第17期

  • 新型磷酸钙骨水泥(BiopexR)骨内移植的生物学特点

    目的:探讨新型磷酸钙骨水泥(BiopexR)骨内移植的生物学特点.方法:实验于2004-04/2005-04在吉林大学基础医学院动物室完成.①取4~6个月龄健康成熟中国大白兔18只,在双侧股骨内侧髁部建立骨缺损骨水泥填充模型.②将BiopexR(粉液比为3:1),用专用注射器注入骨孔内并使骨水泥稍外溢,同时指压2min至骨水泥凝固.③通过光镜及电镜观察植入后3,6,12及24周时BiopexR的组织学改变.结果:①光镜观察:3周时,可见BiopexR同骨床直接愈合,没有纤维组织介入.BiopexR表面有新骨形成.6周时,BiopexR量开始减少,其表面新骨形成增多,同时可见新骨向BiopexR内部生长,新骨与BiopexR交织在一起.12周时,BiopexR量明显减少,新生骨小梁增粗,交织成网状.24周时,BiopexR量进一步减少,可见成熟骨细胞,出现板层骨.②透射电镜:观察:3周时,在BiopexR表面可见许多成骨细胞,细胞表面微小突起伸向BiopexR内部,成骨细胞胞浆内可见较多粗面内质网.同时可见一些破骨细胞.在BiopexR与骨床之间可见一透亮线,但并非是纤维组织,表明结合力较弱.12周时,BiopexR密度减低,呈网状结构.在BiopexR内部可见散在的成骨细胞,粗面内质网扩张,线粒体轻度空化.在BiopexR与骨床之间未见透亮线,表明已牢固结合.结论:BiopexR具有良好的生物相容性、骨传导性及可降解性,是一种理想的骨移植材料.

    作者:张伟;胡春明;吕涛;赵军;苏云;武首先;张贵雨;崔丽;李玉林 刊期: 2006年第17期

  • 白芨胶载高分子神经生长因子促进伤口的愈合

    背景:生长因子开创了伤口愈合研究与应用的新纪元,祖国医学与生物医学相结合对伤口愈合的影响尚在探索中.目的:用中药白芨胶作为外源性高分子神经生长因子的载体,观察促进大鼠伤口愈合的作用.设计:高分子神经生长因子活性鉴定采用单一样本观察;观察白芨胶载高分子神经生长因子对伤口愈合的作用采用随机对照动物实验.单位:深圳市布吉人民医院骨科,华中科技大学同济医院骨科.材料:90~120 d SD大鼠40只,雌雄不限,体质量220~280 g;牛精液高分子神经生长因子1 mg/支,冻干制剂.方法:实验于2001-09/2004-12在深圳市布吉人民医院骨科及华中科技大学同济医院骨科实验室完成.实验分两部分进行:①将生理盐水、白芨胶、高分子神经生长因子及高分子神经生长因子+白芨胶分别加入无血清培养基中,观察其对鸡胚背根神经节的影响.②选用SD大鼠40只,分为4组,每组大鼠均为10只.空白对照组,伤口不用药;白芨胶组、高分子神经生长因子组及高分子神经生长因子+白芨胶组,在各大鼠背部切取2 cm的切口,分别给予外用白芨胶、高分子神经生长因子及高分子神经生长因子+白芨胶,用药1次/d.在用药后第3天及第10天测量伤口面积,并用图像分析仪计算伤口面积,用光学显微镜观察细胞渗出类型和数量,并观察伤口愈合时间.主要观察指标:①高分子神经生长因子活性鉴定.②伤口愈合速率的观察.③伤口愈合时间观察.④光镜组织学观察.结果:①高分子神经生长因子活性鉴定:鸡胚背根神经节培养24 h后,高分子神经生长因子与高分子神经生长因子+白芨胶的稀液倍数以1:106~1:108神经节周围有突起生长反应明显.而生理盐水及白芨胶,均未见神经节有突起生长.②伤口愈合速率的观察:高分子神经生长因子+白芨胶组伤口愈合速率显著高于空白对照组、白芨胶组、高分子神经生长因子组.③伤口愈合时间观察:空白对照组、白芨胶组、高分子神经生长因子组及高分子神经生长因子+白芨胶组伤口愈合时间依次为(19.5±0.7),(17.3±0.6),(16.6±0.7)及(14.9±0.4)d.④光镜组织学观察:用药后3 d组织切片观察:白芨胶组、高分子神经生长因子组和高分子神经生长因子+白芨胶组渗出的多形核白细胞、单核细胞及成纤维细胞数量明显多于空白对照组,且高分子神经生长因子组及高分子神经生长因子+白芨胶组可见毛细血管.用药后第10天组织切片观察:高分子神经生长因子组、高分子神经生长因子+白芨胶组与空白对照、白芨胶组比较,肉芽组织较致密的,含有较多毛细血管.结论:高分子神经生长因子+白芨胶在伤口愈合早期及后期均有显著促进伤口愈合作用,且作用优于单用白芨胶或高分子神经生长因子.

    作者:廖建中;王伟;罗永湘 刊期: 2006年第17期

  • 腺病毒介导细胞外信号调节激酶2表达对去分化软骨细胞增殖及胞外基质合成的影响

    目的:观察腺病毒介导细胞外信号调节激酶2的过度表达对去分化软骨细胞增殖和细胞外基质合成的影响,以及腺病毒介导细胞外信号调节激酶2用于修饰去分化软骨细胞的可行性.方法:实验于2004-09/2005-05在暨南大学组织移植与免疫研究中心进行.SD大鼠5只,周龄为3~5周,此处请核对体质量为(150±20)g,分离、培养大鼠肋生长板软骨细胞,利用Adeasy系统构建携带细胞外信号调节激酶2基因的腺病毒载体.流式细胞仪检测不同感染复数的携带细胞外信号调节激酶2基因的腺病毒载体感染第5代大鼠肋生长板软骨细胞的效率,Western blot检测携带细胞外信号调节激酶2基因的腺病毒载体感染大鼠肋生长板软骨细胞中细胞外信号调节激酶1/2和磷酸化细胞外信号调节激酶2的表达,3H-TdR,3H-proline和35S-sulfate同位素掺入检测携带细胞外信号调节激酶2基因的腺病毒载体感染对大鼠肋生长板软骨细胞增殖、胶原和蛋白多糖合成的影响.结果:①成功构建携带细胞外信号调节激酶2基因的腺病毒载体重组腺病毒.②100感染复数的携带细胞外信号调节激酶2基因的腺病毒载体感染第5代大鼠肋生长板软骨细胞的效率大于90%.③携带细胞外信号调节激酶2基因的腺病毒载体感染的第5代大鼠肋生长板软骨细胞中细胞外信号调节激酶1/2和磷酸化细胞外信号调节激酶2的表达均显著增加,分别是Ad-CMV组的15.58和1.85倍.④同位素检测结果表明携带细胞外信号调节激酶2基因的腺病毒载体的感染促进3H-TdR、3H-proline和35S-sulfate的掺入,分别是对照组的2.52,1.61和1.53倍(P<0.05).结论:腺病毒介导细胞外信号调节激酶2基因的过度表达促进去分化大鼠肋生长板软骨细胞的增殖和细胞外基质成分的合成.

    作者:季煜华;曾耀英;俞瑜;邢飞跃;王会营;江颖娟 刊期: 2006年第17期

  • 骨形态发生蛋白2在骨修复中的应用

    近百资料提炼:共收集到中文文献67篇,英文文献55篇,另有英文篇,符合标准的文章15篇.排除的文献多为重复研究或非骨组织工程研究.资料综合:骨形态发生蛋白2可诱导间充质细胞分化为成骨细胞和成软骨细胞而促进新骨形成,并具有强大的异位成骨作用.载体或基因释放的骨形态发生蛋白2可有效修复骨缺损.骨形态发生蛋白2的基因治疗研究为修复骨缺损提供了新途经.结论:应用骨形态发生蛋白2修复骨缺损是肯定可行的,但方法有待进一步研究.

    作者:杨树青;王志强;张志刚;张立峰;李冀 刊期: 2006年第17期

  • 腰椎间盘摘除三维有限元模型的生物力学分析

    目的:建立腰椎运动节段椎间盘摘除的三维有限元模型,分析椎间盘摘除后腰椎生物力学的改变.方法:实验于2003-12/2004-08在中南大学湘雅医院骨科研究室完成.以1名健康男性志愿者作为模拟对象,对其脊柱T12~S1节段进行层厚2 mm的连续扫描,共获得CT断层图像264幅,并对CT图像每隔15.进行三维重建.将CT扫描的腰椎图像结合人体解剖学数据通过3DSMAX软件建模形成正常中国男性L4~5运动节段的三维模型,用有限元分析软件转换成有限元模型.在此模型上去除L4~5椎间盘右后侧1/4的纤维环中部全层及约1/4的髓核,以模拟腰椎间盘摘除手术.分别在椎体、椎间盘及小关节选取节点进行计算.结果:①2000 N垂直压缩载荷下椎间盘摘除后运动节段应力与正常运动节段的比较:与正常运动节段比较,垂直压缩时上下椎体、纤维环及髓核右后方压力均升高,其余部分压力降低;双侧小关节内压力升高(P均<0.01).②10 N·m前屈载荷下椎间盘摘除后运动节段应力与正常运动节段的比较:与正常运动节段比较,前屈时上下椎体、髓核左前方压力均升高;纤维环前方压力、后方张力均升高;双侧小关节内压力降低(P均<0.01).③10 N·m后伸载荷下椎间盘摘除后运动节段应力与正常运动节段的比较:与正常运动节段比较,后伸时上下椎体、纤维环前方张力、后方压力均升高;髓核前方压力降低,后方压力升高;双侧小关节内压力升高(P均<0.01).④10 N·m侧弯载荷下椎间盘摘除后运动节段应力与正常运动节段的比较:与正常运动节段比较,侧弯时上下椎体、纤维环、髓核右侧压力均升高,左侧压力降低;右侧小关节内压力升高,左侧小关节承受的张力改变为压力(P均<0.01).结论:成功建立了L4~5腰椎运动节段椎间盘摘除的新型三维有限元模型,应力分析证实腰椎间盘摘除改变了腰椎运动节段正常的承载方式,小关节等部位存在较高的应力,提示这可能是术后邻近部位发生继发性退行性变的原因.

    作者:王华;黎伟凡;林博文 刊期: 2006年第17期

  • 脐带源间充质干细胞体外分离培养后形态学与表面抗原的鉴定

    目的:观察脐带中含有的间充质干细胞体外分离、纯化及培养条件,并对其进行生物学特性、分化能力和表面抗原的鉴定.方法:实验于2004-10/2005-07在江苏省人民医院中心实验室完成.①无菌条件下取正常足月剖腹产的脐带近胎儿段,剔除动静脉,取出其中的间质组织,胶原酶消化法原代培养细胞进行培养和纯化获得贴壁细胞.②用流式细胞仪检测间充质干细胞表面抗原的表达情况.③对间充质干细胞多向分化的能力进行初步鉴定.结果:①来源于脐带的单个核细胞经体外培养贴壁后出现间充质样的细胞,间充质细胞为成纤维样的细胞形态.②第1,3,5,7代细胞生长曲线基本相同.其生长共同特性:传代培养潜伏期约为24~36 h;传代培养对数增殖期约为4~6 d;对数增殖期结束后至接种后八九天,生长进入平台期.③表达间充质干细胞相关的抗原CD105,CD44,但不表达造血细胞抗原CD34,CD45,这与源于骨髓的间充质干细胞一致.④加入诱导剂5 h后表现出典型的神经元样细胞形态,伴少量细胞开始死亡.24 h后死亡细胞明显增多;诱导后的神经元样细胞NSE表达明显增强.结论:人脐带来源的间充质干细胞能在体外培养、扩增,并且具有和骨髓源间充质干细胞类似的生物形态和抗原表型.

    作者:史德志;胡卫星 刊期: 2006年第17期

  • 大鼠移植胰腺再灌注后细胞凋亡及Bax和Bcl-2的表达

    目的:观察胰腺移植再灌注后胰腺细胞凋亡发生的过程,并通过检测bax和bcl-2基因的表达,认识胰腺细胞凋亡的相关调控基因.方法:实验于2002-09/2004-06在解放军第九十七医院中心实验室完成.①60只SD大鼠随机分成7组,假手术组5只,冷缺血2 h组5只,冷缺血2 h再灌注1,3,6,9,12 h组(再灌注组每组受体5只,供体5只).②取移植胰腺标本切片,苏木精-伊红染色后光镜及电镜观察各组的胰腺组织的病理变化.③通过流式细胞仪检测各组胰腺细胞的凋亡百分比.④采用免疫组织化学方法检测各组胰腺组织中Bax,Bcl-2蛋白的表达.采用Sinicrope等综合计分法并加以改进进行半定量分析.每例至少选择5个高倍视野记数1000个细胞中的阳性细胞个数进行阳性细胞数计分,阳性细胞数<5%为阴性,6%~25%为1分,26%~50%为2分,51%~74%为3分,>75%为4分.着色强度计分则是以多数阳性细胞呈现的染色特征计分:淡黄色为1分,黄色为2分,棕黄色为3分.阳性细胞数计分+着色强度计分即为综合得分,二三分为弱阳性(+),四五分为中等阳性(++),六七分为强阳性(+++).结果:60只大鼠全部进入结果分析.①胰腺移植后早期即可观察到细胞凋亡的典型改变.②胰腺冷缺血再灌注后发生凋亡的高峰期为再灌注后3 h,再灌注6 h组较再灌注3 h细胞凋亡有所减少[凋亡率分别为(12.61±2.94)%,(6.35±2.19)%,P<0.01],再灌注9 h组及再灌注12 h组细胞凋亡进一步减少[凋亡率分别为(3.67±1.44)%,(3.33±1.03)%,P<0.05].③假手术组与冷缺血2 h组均未见Bax蛋白表达,再灌注1 h组Bax(++),而未见Bcl-2蛋白表达;至再灌注3h组Bax表达增强为Bax(+++),以后各组表达有所下降.Bcl-2蛋白在假手术组、冷缺血2 h组及再灌注1 h组均未见表达,再灌注3 h组及以后各组表达为(+).结论:细胞凋亡是胰腺移植后的早期事件,移植胰腺冷缺血再灌注后的凋亡高峰发生在再灌注后3 h;移植胰腺的细胞凋亡是受基因调控的,Bax基因可能促进了胰腺细胞的凋亡,而bcl-2基因可能抑制细胞凋亡.

    作者:李玺;张召辉;牛万成 刊期: 2006年第17期

  • 水通道蛋白4基因沉默与体外培养星形胶质细胞的形态生长及其增殖效应

    目的:研究短发夹环质粒载体对体外培养的星形胶质细胞水通道蛋白4表达的基因沉默效果.方法:实验于2003-12/2005-05在解放军第三军医大学大坪医院野战外科研究所完成.实验动物为SPF级Wistar新生3 d大鼠20只,进行大鼠星形胶质细胞分离、培养.实验使用传至第三代的星形胶质细胞.构建特异性抑制水通道蛋白4表达的短发夹环质粒载体水通道蛋白4RNAi pGenesil-2,将体外培养的星形胶质细胞分为水通道蛋白4基因沉默组、水通道蛋白4基因沉默对照组、脂质体组和正常对照组,运用脂质体法转染质粒载体,分别于转染后2,3,5,7 d通过观察细胞形态和数量的改变,应用反转录-聚合酶连反应、免疫组织化学分别检测水通道蛋白4 mRNA和蛋白的表达,水通透实验验证水通道蛋白4基因沉默后星形胶质细胞的水通透功能.结果:星形胶质细胞水通道蛋白4基因沉默后,水通道蛋白4 mRNA及蛋白的表达呈进行性减少,至第7天水通道蛋白4 mRNA和蛋白表达水平分别减少了(80.12±1.01)%和(80.2±2.54)%,细胞数量减少约60%,星形胶质细胞从扁平和多角形变成类纤维形胶质细胞.水通透实验证实经水通道蛋白4基因沉默的星形胶质细胞体积增大的速度慢于正常星形胶质细胞.结论:构建的水通道蛋白4基因沉默pGenesil-2质粒载体可抑制星形胶质细胞水通道蛋白4的表达;水通道蛋白4参与星形胶质细胞快速水转运过程;水通道蛋白4也对维持体外培养的星形胶质细胞形态、生长、增殖起重要作用.

    作者:楚燕飞;李兵仓;陈菁;王建民 刊期: 2006年第17期

  • 移植超薄表皮片中成熟细胞逆向分化为表皮干细胞的现象

    目的:观察移植超薄表皮片中成熟表皮细胞的分化及分布状态,以及其向表皮干细胞逆分化现象在创面修复过程中的存在.方法:采用荧光标记和免疫组织化学方法,检测解放军空军总医院2004-11/2005-05经环切术切取的成人的包皮12例,用中性蛋白酶消化获得表皮片,反复冲洗使基底层干细胞脱落.在一部分行苏木精-伊红、免疫组织化学染色的同时,另一部分皮片用DAPI标记后移植于由北京协和动物中心提供的12只裸鼠全层皮肤缺损的创面,于第4和7天取材制作冰冻切片,行免疫组化染色,荧光显微镜观察创面修复过程中表皮细胞角蛋白19、角蛋白14、角蛋白10的分布情况与表达特征.结果:①苏木精-伊红染色可见未标记移植的表皮片示有正常的层次结构,但标记移植的皮片组织学观察显示细胞层次有松弛、紊乱的迹象.②免疫组化染色及荧光显微镜示未标记移植前的皮片颗粒层以下几乎未见角蛋白19阳性细胞而有少量角蛋白14阳性细胞和大量角蛋白10阳性细胞,而标记移植的皮片有孤立成团同时发蓝-红双荧光的角蛋白19阳性细胞,且角蛋白14阳性细胞明显增多.③这些现象在移植后的第4天为显著.结论:在超薄表皮片移植中显示有成熟表皮细胞向表皮干细胞方向的逆分化,起到了维持皮片活力和参与创面修复的作用.

    作者:谢晓繁;贾赤宇;陈壁;付小兵;黄立锋;刘虎仙 刊期: 2006年第17期

  • 转铁蛋白增强靶向性非病毒载体K16GRGDSPC介导外源基因对骨髓基质干细胞的转染和表达

    目的:检测转铁蛋白能否增强新型靶向性非病毒载体K16GRGDSPC寡肽介导外源基因对骨髓基质干细胞的转染和表达,优化寡肽载体的转染条件,为下一步利用寡肽载体构建载基因基质材料进行骨缺损修复提供实验依据.方法:实验于2004-10/2005-01在协和医院骨科实验室完成.①用固相合成法合成K16GRGDSPC寡肽并用质谱仪和高压液相色谱仪进行检测.②新西兰大白兔麻醉后无菌条件下自股骨大转子处抽取骨髓2mL,1500g离心收集细胞,加入含体积分数0.2新生牛血清的DMEM混悬细胞于培养瓶中常规培养.48 h后更换培养基,除去未贴壁细胞,细胞生长至85%融合后传代.③应用转化生长因子真核表达载体pcDNA3-TGFβ1和增强型绿色荧光蛋白真核表达载体pcDNA3-EGFP,观察转铁蛋白对K16GRGDSPC寡肽介导上述两种质粒转染骨髓基质干细胞的转染及表达效率的影响.结果:①寡肽的分子量和纯度检测:质谱图显示肽平均分子质量为2 741.330 7 m/z,与理论上计算设计合成肽的平均分子质量一致,高压液相色谱仪示合成肽的纯度为94%~95%.②转铁蛋白、寡肽载体、质粒DNA三者形成复合物的电泳鉴定结果:将1μfg寡肽载体分别与10μg或20μg转铁蛋白及2 μg pcDNA3-TGFβ1混合后电泳,结果显示三者混合物的电泳迁移率均低于不加转铁蛋白的空白对照,且加20 μg转铁蛋白较加10μg转铁蛋白的电泳迁移率更低.说明带正电荷的转铁蛋白与寡肽载体和质粒DNA形成了复合物.③转铁蛋白增加K16GRGDSPC寡肽转染效率:2 μg pEGFP质粒与6 μg K16-GRGDSPC寡肽加5~45μg转铁蛋白转染骨髓基质干细胞,转染效率随转铁蛋白浓度的增加而逐步提高,在25 μg时转染效率达到大,进一步增高转铁蛋白浓度,转染效率并不增加.④转化生长因子β1活性检测结果:体外以6μg K16GRGDSPC寡肽加25 μg转铁蛋白介导2μgpcDNA3-TGFβ1转染骨髓基质干细胞,转染72 h后测得明显高于未加转铁蛋白的转化生长因子β1的表达量[(64.4±4.3),(48.6±3.5)μg/L,P<0.01].结论:转铁蛋白能与载体K16GRGDSPC和质粒DNA形成复合物,且显著增强K16GRGDSPC寡肽介导外源基因在骨髓基质干细胞中的转染和表达.

    作者:潘海涛;郑启新;郭晓东;刘勇;李长文;宋玉林 刊期: 2006年第17期

中国组织工程研究杂志

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主管:中华人民共和国卫生部

主办:中国康复医学会,《中国组织工程研究与临床康复》杂志社