【摘 要】
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研究背景外伤、术后等引起的颅骨缺损修复一直是外科医生面临的临床难题。目前常用的颅骨缺损修补的材料有自体骨、异体骨、异种骨、有机玻璃、骨水泥、钛网及钛合金等,自体骨移植仍被认为是颅骨缺损修复的金标准。但是这些材料因取材有限、供体继发损伤、免疫排斥、易发感染、制备工艺复杂、制造成本高、可塑性差等缺陷均不理想。组织工程为颅骨缺损修复提供了新的途径,其中细胞载体一直是组织工程领域的研究热点。小鼠胚胎成骨细
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研究背景外伤、术后等引起的颅骨缺损修复一直是外科医生面临的临床难题。目前常用的颅骨缺损修补的材料有自体骨、异体骨、异种骨、有机玻璃、骨水泥、钛网及钛合金等,自体骨移植仍被认为是颅骨缺损修复的金标准。但是这些材料因取材有限、供体继发损伤、免疫排斥、易发感染、制备工艺复杂、制造成本高、可塑性差等缺陷均不理想。组织工程为颅骨缺损修复提供了新的途径,其中细胞载体一直是组织工程领域的研究热点。小鼠胚胎成骨细胞分化的前体细胞（MC3T3-E1）因为其培养简单,增殖快,成骨能力稳定,是骨组织工程研究常用的模式细胞。研究目的通过对共价交联明胶微球（CCG-MSs）、高度多孔明胶微球（HOPG-MSs）、羟基磷灰石-明胶复合多孔微球（HA-OPG-MSs）与MC3T3-E1细胞结合,并移植到裸鼠皮下和SD大鼠颅骨缺损模型上,验证细胞载体多孔微球支架在大鼠体内外的成骨性,并结合石蜡切片,基因表达,ALP检测,Ⅰ型胶原蛋白定量检测,钙定量检测,对其进行定性定量分析,为颅骨缺损修复的研究提供参考。方法1.利用胶原酶进行体外微球的降解;2.对微球中的细胞进行细胞增殖实验;3.细胞培养;4.制备载有细胞的CCG-MSs,HOPG-MSs和HA-OPG-MSs的支架,检验是否成为支架,对肌动蛋白丝染色,通过F-肌动蛋白染色试剂盒评估了CCG-MSs,HA-OPG-MSs和HOPG-MSs支架的细胞骨架;5.细胞活力的分析;6.Ⅰ型胶原的表达、碱性磷酸酶的活性、钙的含量的定量分析;7.苏木精用于微球内部的细胞核的染色。用H&E和免疫组织化学对体内第1和第6周收集的支架进行染色,并用茜素红S对第14天的体外支架和第1周的体内支架进行染色。为了进行免疫组织化学分析,将体内6周的样品进行脱钙,然后与其他样品进行免疫组织化学分析;8.使用高分辨率CT扫描仪在第6周和第12周进行了体内CT成像,然后将图像进行三维成像。结果成功制备出粒径为100-300 um的高度开放的多孔微球。HOPG-MSs具有2-70 um的开放孔隙和相互连接的通道及具有微球和支架的优点,因此可以作为成骨细胞移植的载体。高度开放的多孔明胶微球可以很容易的移植到有缺损的组织。它与具有较差表现的CCG-MSs和传统开放的HA-OPG-MSs相比,HOPG-MSs具有合适的表面孔隙和相互连接的通道,因此可以促进细胞粘附和体外细胞增殖,并改善了MC3T3-E1细胞的分化。在异位成骨小鼠模型中,HOPG-MSs与传统的CCG-MSs和HA-OPG-MSs相比,它也能显著促进成骨细胞的再生。HOPG-MSs不仅可以吸收支架外的营养物质,还可以在移植过程中保护细胞,使更多的活细胞可以增殖并迁移到缺损的组织。结论综上所述,一种高度多孔、可控的、可降解明胶微球可以改善MC3T3-E1的成骨分化,促进骨质生成标记物的表达。在修复颅骨缺损上,这些结果可能对骨骼生成产生重大影响。然而,需要进一步的研究来评估细胞载体的3D高度多孔微球支架的治疗潜力。这些结果使载有细胞的高度多孔明胶微球作为支架,为促进颅骨缺损的修复提供了新的见解。
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