富血小板血浆应用于兔颅骨组织工程的实验研究

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mqzhen1987
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:口腔颌面部经常需要进行大块的骨缺损修复。自体骨移植来源有限并造成供区创伤,异体骨移植可能传播疾病或存在免疫反应。组织工程(tissue engineering,TE)能进行有效的骨组织重建而成为修复骨缺损的最有前景的方法。骨组织工程通常是将体外培养的骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)接种在组织工程支架上,而后植入骨缺损区。BMSCs体外培养的培养基中需加入动物血清作为提供各种营养和细胞因子的必须物质,动物血清可能引起免疫反应和疾病传播等问题。尽管有学者尝试过采用无血清培养基,但结果并不理想。富血小板血浆(platelet rich plasma,PRP)来源于自体,排除了免疫反应的可能,有望取代以前用动物血清培养而可能带来的免疫反应和疾病传播等问题,从而解决了骨组织工程的相关难题。   在组织工程领域,生长因子的作用越来越多地受到关注和重视。PRP中的血小板在凝血酶的作用下发生脱颗粒反应而释放各种生长因子,这些生长因子比例协调,能产生最有效的相互作用,从而促进骨组织的再生。结构上,PRP与常用于组织工程的纤维胶及藻酸盐相似,能为细胞提供三维的生长环境。PRP正在成为组织工程新的热点而被临床医生和研究学者所重视。尽管PRP复合其它支架材料在组织工程中已有应用,其单独作为骨组织工程的支架还很少报道。   本研究对比分析不同制备方法及不同存放时间对富血小板血浆的影响,探讨PRP对培养、诱导兔骨髓基质细胞成骨活性的影响,并在分析PRP微观结构基础上,利用PRP凝胶作为支架复合经过地塞米松诱导或未经诱导的BMSCs以及单纯的PRP凝胶修复兔颅骨缺损,以期把PRP作为一种具有良好生物学活性而且安全、有效的培养基提供给骨组织工程研究与临床应用,并评价来源于自体的PRP凝胶作为骨组织工程支架的可行性,以及PRP在动物体内对BMSCs有无诱导功能及其单独应用有无促进成骨的作用,旨在为富血小板血浆在口腔颌面骨组织工程的应用奠定初步的理论基础。   方法:   1、采用不同离心力及离心时间制备PRP,探讨不同离心力及离心时间对PRP血小板富集系数及血小板活化的影响。通过测定不同存放时间后血小板形态变化及PRP释放的生长因子数量,评价不同存放时间对PRP的影响。通过分析PRP凝胶微观结构、孔隙率等特点,从结构上评价PRP作为骨组织工程支架的可行性。   2、采用密度梯度离心法与全骨髓培养方法分离、培养BMSCs,对比分析两种方法对兔骨髓基质细胞增殖的影响。采用不同浓度自体PRP培养液替代动物血清体外培养BMSCs,探讨PRP浓度对BMSCs增殖速度的影响。采用不同浓度PRP单独或联合成骨诱导液培养BMSCs,通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色、钙结节染色及ALP、骨钙素(osteocalcin,OC)定量测定,评价PRP单独或联合诱导液诱导BMSCs向成骨细胞分化的功能及其与PRP浓度的关系。   3、在兔颅骨制备直径为5mm的全层骨缺损区,利用PRP凝胶作为支架复合经过地塞米松诱导的或未经诱导的BMSCs,全血复合经过地塞米松诱导的或未经诱导的BMSCs以及单纯的PRP凝胶修复兔的颅骨缺损。8周后,分离颅骨标本。通过大体检查、拍摄X线片、计算骨修复区与相邻正常颅骨的骨密度评分比值、组织学检测等方法分析缺损区骨修复情况。以评价来源于自体的PRP凝胶作为骨组织工程支架的可行性及PRP在动物体内对BMSCs有无诱导功能及其单独应用有无促进成骨的作用。   结果:   1、离心制备PRP时,采用两次离心法,每次离心力200g、离心时间10分钟能在保证血小板质量的同时,获得较高的血小板富集系数。随存放时间延长,PRP中血小板形态上逐渐呈现出活化的趋势,但并未影响转化生长因子-β(transforminggrowth factor-β,TGF-β)和血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)的释放。PRP凝胶有大量孔隙,孔隙率为84.12%,电镜下可见孔隙的直径从数十微米至数百微米不等,各孔隙互相交通。   2、PRP培养液能够促进BMSCs增殖,且与PRP培养液浓度成负相关。BMSCs经PRP培养液培养后,ALP染色及钙结节染色呈阴性。PRP与诱导液联合培养BMSCs,ALP染色阳性率显著提高。先行PRP培养液培养而后以成骨诱导液诱导BMSCs明显增加ALP染色阳性率。单纯高浓度PRP培养液培养的BMSCs表达ALP及OC减少,不同浓度PRP培养液加入诱导剂后,BMSCs表达ALP及OC明显增加,而且低浓度组增加更显著。表明单纯高浓度PRP培养液抑制BMSCs向成骨细胞分化,但不同浓度PRP均增强地塞米松对BMSCs的诱导作用,而低浓度PRP的此种作用更强。   3、手术8周后,以PRP/BMSCs(经成骨诱导液诱导)复合物凝胶修复的兔颅骨缺损区有大量新骨形成,在整个骨缺损区分布均匀。以PRP/BMSCs(未经成骨诱导液诱导)复合物凝胶植入的骨缺损区,新骨数量较少。单纯PRP凝胶植入的骨缺损区新骨数量更少,分布不均,多位于缺损区周边。而以全血复合BMSCs植入的骨缺损区,无论BMSCs是否经过成骨诱导液诱导,其镜下表现与空白对照组相似,未观察到新形成的骨组织。   结论:   1、离心制备PRP时,采用两次离心法,每次离心力200g、离心时间10分钟是制备PRP合适的方法。术前制备PRP在室温条件存放12小时至36小时并未影响TGF-β1和PDGF释放,是可行的。   2、PRP培养液可促进BMSCs增殖而以低浓度PRP促进BMSCs增殖更明显。PRP不具有诱导BMSCs向成骨细胞分化的功能,但能促进成骨诱导液诱导BMSCs向成骨细胞分化。并且这种促进作用以低浓度PRP更强,先行加入PRP培养液的效果更显著。   3、PRP凝胶有大量微孔,彼此互相交通,PRP复合经过诱导的BMSCs可成功修复兔颅骨全层缺损,可以用作骨组织工程的支架。   4、PRP在动物体内具有促进新骨生成的能力,但诱导BMSCs向成骨细胞分化的能力有限。当采用PRP作为支架复合BMSCs修复骨缺损时,成骨诱导液的诱导作用不容忽视。
其他文献
陈梁,男,汉族,高级编辑。1964年3月出生,1985年毕业于四川大学中文系,1988年研究生毕业于复旦大学新闻系,获法学硕士,同年至上海电视台工作;1992年参与筹建上海东方电视台,先
教学内容:课程标准实验教科书苏教版三年级《语文》下册第22课.rn设计说明:《槐乡五月》是一篇散文,作者以诗一般的语言生动描绘了槐乡五月是槐树飘香的季节,是槐乡孩子的季
在课堂教学中巧妙地创设教学情境,可以激发学生的主体参与意识,增强探究学习的信心,使学生产生积极健康的情感。在轻松愉悦的心境下,通过学生积极参与听、看、想、说、玩、画
英语课堂教学的任务不仅是组织好教学,激发学生的学习兴趣,还应该启发学生触类旁通,学会实际应用。以下是英语课堂教学的几个技巧: The task of English classroom teaching
有幸聆听于永正执教的《第一次抱母亲》,对语文阅读教学有了豁然开朗之感.于老师执教的课堂是朴素的,因为他让学生尽情地读、思、感、悟;于老师的课堂上,语文是灵动的,因为学
阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(简称OSAHS)是因上气道阻塞或狭窄引起睡眠期间打鼾并伴有呼吸暂停和呼吸表浅,反复发生低氧血症、高碳酸血症和睡眠结构紊乱的一组病症,不同程
记得在一个周三的上午,我刚进办公楼,便见教师办公室门口聚集了几名学生,我班上的班长大刚正在其中。怎么了?我心里咯噔一下,急忙上前询问。 I remember on a Wednesday mor
在江苏省盐城市小学语文教学观摩活动中,我校李建国老师执教《槐乡五月》一课,给我们留下深刻印象。一、创造氛围的情境化师:上节课,我们初读了《槐乡五月》,这篇课文如同一
夕阳西下,学校师生都踏上了回家的路.我骑着自行车往家赶,春风还有丝丝寒意,却吹不散心中的那份快乐那份舒畅,因为“家”是每个人温馨的波斯湾呀!
本月评论开展“三项学习教育活动”要密切联系实际路国贤(1.1)影响力,传媒人永恒的追求赵凯(2.1)营造促进农民增收的浓厚舆论氛围高金光(3.1)用求真务实精神提高新闻宣传水平