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目的:长期以来,在生物材料及医学领域,骨缺损修复一直是一个重要的研究课题,人们尝试过很多治疗方法,但均存在一定的问题和缺陷。本课题采用组织工程学的方法构建复合人工骨,并在传统医药学理论的指导下,运用中西医结合的方法来寻求一个合理解决骨缺损的一种方法。对以下几个方面进行研究:(1)兔骨髓基质干细胞(BMSc)进行体外分离培养及扩增,观察其原代及传代细胞的生长特点及生物学特点。(2)观察补肾益骨汤对体外培养的兔骨髓基质干细胞(BMSc)的影响。(3)构建BMSc复合DBM(同种异体脱钙骨)的复合人工骨,观察其在骨缺损修复中的效果。(4)术后采用中药灌饲的方法,观察补肾益骨汤对复合人工骨在成骨作用方面的影响。 方法:(1)于无菌条件下双侧髂后上棘髂骨穿刺抽取大白兔骨髓,用密度梯度分离纯化BMSc,标准培养液培养,胰蛋白酶消化传代,用条件培养液培养传代细胞,逐日观察细胞生长情况。对传代细胞进行HE染色观察。对传代细胞采用标准培养液及条件培养液培养10天后的培养液做碱性磷酸酶定量测定,将DMEM培养液(内含15%新生小牛血清)做为空白组对比。(2)将传代细胞经0.25%胰蛋白酶消化,以细胞浓度为1.5×104每孔接种于24孔培养板,将补肾益骨汤按浓度分别为10、100、1000μg/ml加入15%新生小牛血清的DMEM培养液中,于1、3、5、7天吸去培养液,用PBS洗涤1次,每孔加0.1mlPBS和10μ1MTT(5mg/ml),37℃5%二氧化碳培养箱孵育4~6h。加入二甲基亚砜1ml,振荡15min使细胞裂解,置酶联检测仪上测定光密度(OD)值,检测波长为630nm。测定补肾益骨汤对BMSc增殖影响情况,对比标准培养液组。(3)取健康大白兔四肢长骨骨端及椎体、髂骨,剔除骨膜、软骨、皮质骨及软组织,以温盐水反复冲洗清除骨髓、血污及表面油脂。将其松质骨部分制成0.3cm×0.3cm×0.4cm颗粒,余制成1.5cm×0.3cm×0.4cm条块状。1:1氯仿/甲醇脱脂12h,0.6mol/L医用盐酸部分脱钙2h,蒸馏水持续冲洗至pH=7.0,冷冻干燥,环氧乙烷消毒,细菌培养3次无细菌生长,密封后置冰箱(4℃)内备用。将BMSc收集离心(1500r/min,10min),取其沉淀,制成0.5ml细胞悬液。每只大白兔可获得细胞数共5×10~6个。将上述细胞悬液接种于已制备好的异体松质骨基质上制备成复合人工骨。将大白兔随机分为4组,每组12只。一组为DBM组,一组为复合人工骨组,一组为复合人工骨术后中药灌饲组,一组为假手术组(切取部分桡骨后,不移植材料)。建立大白兔骨缺损的模型,切开显露兔桡骨,切除部分桡骨,造成长1.5cm节段性骨缺损,用生理盐水反复冲洗术区,按分组植入各组材料或者留作空白,不作内外固定,分层缝合创口。术后动物单笼饲养,不制动。术后选取1、2、3月进行①大体观察:观察术后兔的饮食、活动、伤口反应:取材后植入材料的表面情况、成骨和炎症反应等。②X线观察:用扫描仪将x线图象输入计算机,选取骨缺损局部2.0cm×1.0cm进行图像分析,观察骨痂密度。③碱性磷酸酶(ALP)活性测定:于术后1、2、3个月检测血清碱性磷酸酶含量。④组织学观察:在距植入各组人工骨两端约0.5cm的正常桡骨处切断取材,脱钙制成切片,HE染色,光学显微镜下观察。(4)复合人工骨术后中药灌饲组给予补肾益骨汤胃管注入,剂量为6g/kg,其它组喂饲等体积生理盐水,以上用药每天1次,全程给药,在同一条件下喂养,并与1、2、3月观察各指标。 结果:(1)成年大白兔BMSc体外培养生长良好,原代细胞12~14d细胞长成单层,传代后8~10d细胞即可铺满瓶底,HE染色见BMSc分裂相多见,细胞呈梭形、