低強(qiáng)度脈沖超聲波影響兔骨髓基質(zhì)干細(xì)胞與β-磷酸三鈣復(fù)合修復(fù)骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)采用經(jīng)LIPUS作用過的骨髓基質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)和β-磷酸三鈣(β-TCP)組成的細(xì)胞支架復(fù)合體修復(fù)兔橈骨骨缺損的方法，為評估UPUS應(yīng)用到骨組織工程上的可行性提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 第一部分：低強(qiáng)度脈沖超聲波對體外培養(yǎng)的兔骨髓基質(zhì)干細(xì)胞增殖能力的影響。 目的：研究LIPUS對體外培養(yǎng)的兔BMSCs增殖能力的影響。 方法：抽取新西蘭白兔的骨髓，體外分離純化獲取BMSCs，加入條件培養(yǎng)基培養(yǎng)后隨機(jī)分為兩組，一組應(yīng)

2、用LIPUS對BMSCs每天作用20分鐘，另一組作為對照未予作用。通過倒置相差顯微鏡觀察細(xì)胞增殖情況，計(jì)算細(xì)胞倍增時(shí)間、分裂指數(shù)、細(xì)胞貼壁率，繪制細(xì)胞生長曲線。 結(jié)果：實(shí)驗(yàn)組經(jīng)LIPUS作用后，BMSCs增殖能力提高，并具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 結(jié)論：LIPUS具有明顯促進(jìn)條件培養(yǎng)基中BMSCs的增殖能力。 第二部分：低強(qiáng)度脈沖超聲波對體外培養(yǎng)的兔骨髓基質(zhì)干細(xì)胞成骨作用的影響。 目的：研究LIPU

3、S對體外培養(yǎng)的兔BMSCs成骨能力的影響。 方法：取第三代BMSCs加入條件培養(yǎng)基后隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組(n=7)和對照組(n=7)：實(shí)驗(yàn)組應(yīng)用LIPUS對BMSCs每天作用20分鐘，對照組未予作用。通過倒置相差顯微鏡觀察細(xì)胞增殖分化情況，分別于第1、2、3周后停止細(xì)胞培養(yǎng)，應(yīng)用堿性磷酸酶(ALP)和Von Kossa染色的方法鑒定細(xì)胞成骨性能。 結(jié)果：BMSCs經(jīng)LIPUS刺激后，細(xì)胞形態(tài)變大，核增大，核質(zhì)比減?。欢鴮φ战M細(xì)

4、胞相對扁平，折光率降低。BMSCs經(jīng)LIPUS刺激1周、2周、3周后，ALP活性均較對照組明顯增高(P<0.05)。IJPUS刺激3周后，實(shí)驗(yàn)組鈣結(jié)節(jié)像素值較對照組像素值明顯增多(P<0.05)。 結(jié)論：LIPUS可以促進(jìn)條件培養(yǎng)基中的BMSCs向成骨細(xì)胞轉(zhuǎn)化。 第三部分：低強(qiáng)度脈沖超聲波對β-磷酸三鈣與兔骨髓基質(zhì)干細(xì)胞相容性的影響。 目的：研究LIPUS對β-TCP與兔BMSCs相容性的影響。 方法：抽

5、取新西蘭白兔的骨髓，分離純化獲取BMSCs，加入條件培養(yǎng)基和β-TCP后體外混合培養(yǎng)并隨機(jī)分為兩組，一組應(yīng)用LIPUS對BMSCs每天作用20分鐘，另一組作為對照未予作用。通過倒置相差顯微鏡觀察細(xì)胞增殖分化情況，分別于1周、2周、3周后停止LIPUS作用，在掃描電鏡下觀察細(xì)胞生長情況，評估TCP與BMSCs的相容性。 結(jié)果：BMSCs在兩組β-TCP表面生長繁殖良好?；旌吓囵B(yǎng)1周、2周時(shí)，實(shí)驗(yàn)組TCP表面BMSCs數(shù)目較對照組明

6、顯增多，并具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)?；旌吓囵B(yǎng)3周時(shí)，實(shí)驗(yàn)組TCP表面BMSCs數(shù)目與對照組相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。 結(jié)論：LIPUS可以提高培養(yǎng)早期β-TCP和BMSCs的生物相容性，而對于培養(yǎng)晚期TCP和BMSCs的生物相容性無明顯影響。 第四部分：β-磷酸三鈣與兔骨髓基質(zhì)干細(xì)胞構(gòu)建的組織工程骨經(jīng)低強(qiáng)度脈沖超聲波作用后修復(fù)骨缺損。 目的：研究LIPUS影響β-TCP與兔BMSCs復(fù)合體修復(fù)骨缺損

7、的效果。 方法：從兔股骨轉(zhuǎn)子窩抽取骨髓，體外培養(yǎng)擴(kuò)增，取第三代BMSCs接種于β-TCP培養(yǎng)一周，分為兩組，一組予以LIPUS作用，另一組作為對照。以20只成年新西蘭兔為研究對象，制作雙側(cè)橈骨遠(yuǎn)端骨缺損模型。一側(cè)橈骨骨缺損處植入LIPUS作用過的細(xì)胞支架復(fù)合體做為實(shí)驗(yàn)組，另一側(cè)植入LIPUS未作用過的細(xì)胞支架復(fù)合體做為對照組。術(shù)后4周處死新西蘭兔，通過肉眼、X線片觀察骨痂生長情況，使用游標(biāo)卡尺測量骨痂面積，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖像分析骨