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牵张成骨(distraction osteogenesis,DO)技术是一种在口腔颌面外科广泛应用的骨再生技术,但其成骨的确切机制仍不明了。作为成骨细胞的主要来源,骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)的动员和迁移对成骨能力具有决定性的作用。然而,我们对DO过程中BMMSCs究竟如何动员并参与骨再生的机理所知甚少。交感神经具有调节骨代谢的重要作用;本研究组在既往研究中发现:在骨牵张过程中,失交感神经支配可以加速骨痂成熟速度,但交感神经如何调控BMMSCs的动员和迁移有待深入研究。血小板衍生因子(platelet-derived growthfactor,PDGF)作为一种成骨趋化因子,在成骨细胞和血管内皮细胞均有表达,并发挥诱导BMMSCs迁移及维持BMMSCs在血管周龛稳定性的作用。鉴于交感神经与成骨细胞、血管内皮细胞、BMMSCs具有密切的关系,本课题拟探讨交感神经如何通过调控PDGF表达,从而影响下颌骨DO中BMMSCs动员和迁移。我们通过体内和体外模型发现:失交感神经支配可上调成骨细胞PDGF表达,而下调血管内皮细胞周围PDGF表达,同时促进BMMSCs沿PDGF的趋化迁移能力。本研究揭示了交感神经调控下颌骨DO骨形成的干细胞机理并为临床上改进DO技术提供理论依据。本文分为以下4个部分:1失交感神经支配对大鼠下颌骨牵张成骨PDGF表达的影响目的:明确失交感神经支配下DO骨痂中不同区域PDGF表达变化。方法:成年雄性SD大鼠18只,随机分为对照组(A组,n=9)和实验组(B组,n=9),A组行右侧牵张器植入术及下颌骨截断术,B组行右侧牵张器植入术、下颌骨截断术及双侧颈交感干离断术。5天延迟期后,以0.2mm/12h的速度牵张,共10d,于固定期第1天、14天及28天每组处死3只,对牵张区骨痂进行免疫组织化学染色,并用IPP6.0软件分析平均光密度,比较A、B两组标本骨小梁周围及血管周围PDGF表达情况。结果:B组骨小梁周围PDGF表达量明显高于A组,而血管内皮细胞周围PDGF表达量明显低于A组(P<0.05)。结论:失交感神经支配可上调骨小梁周围PDGF表达,而使血管内皮细胞周围PDGF表达下降。2失交感神经支配对大鼠下颌骨成骨细胞PDGF表达的影响目的:明确失交感神经支配对体外培养的大鼠下颌骨成骨细胞PDGF表达的影响。方法:联合消化法及全血贴壁法体外培养大鼠下颌骨BMMSCs并对其成骨、成脂分化潜能及细胞表面标志物进行鉴定。之后将BMMSCs成骨诱导10天后进行碱性磷酸酶染色,明确BMMSCs分化为成骨细胞的程度。将诱导的成骨细胞分为A组(对照组)和B组(实验组),A组培养液中加入去甲肾上腺素(Noradrenaline,NE),B组常规培养,对细胞爬片行免疫组织化学染色,并用IPP6.0软件分析平均光密度,比较A、B两组细胞PDGF表达情况。结果:大鼠下颌骨BMMSCs经成骨诱导10天后碱性磷酸酶染色为强阳性。免疫组织化学染色结果显示,B组细胞PDGF表达量明显高于A组(P<0.05)。结论:失交感神经支配可上调体外培养的大鼠下颌骨成骨细胞PDGF的表达。3失交感神经支配对内皮细胞PDGF表达影响目的:明确失交感神经支配对体外培养的内皮细胞PDGF表达的影响。方法:体外培养人脐静脉内皮细胞系并鉴定其CD34、第Ⅷ因子表达情况。将细胞分为A组(对照组)和B组(实验组),A组培养液中加入去甲肾上腺素,B组常规培养,对细胞爬片行免疫组织化学染色,并用IPP6.0软件分析平均光密度,比较A、B两组细胞PDGF表达情况。结果:体外培养的人脐静脉内皮细胞系CD34、第Ⅷ因子表达均为阳性。免疫组织化学染色结果显示,B组细胞PDGF表达量明显低于A组(P<0.05)。结论:失交感神经支配可下调体外培养的内皮细胞PDGF的表达。4失交感神经支配对PDGF诱导下BMMSCs迁移能力的影响目的:比较相同的浓度PDGF诱导下,失交感神经支配与交感神经支配时BMMSCs迁移能力。方法将体外培养的大鼠下颌骨BMMSCs分为A组(对照组)和B组(实验组),A组培养液中加入去甲肾上腺素,B组常规培养,在Transwell小室的上室中加入BMMSCs,下室加入不同浓度的重组大鼠PDGF-BB二聚体,计数迁移到下室的细胞数。结果:迁移到下室的MSC数目与PDGF浓度呈正性相关。相同PDGF浓度下,B组发生迁移的BMMSCs数目明显较A组多(P<0.05)。结论:失交感神经支配能够提高PDGF所诱导的BMMSCs迁移能力。