摘要: 目的： 目前股骨头坏死（ONFH）早期（I-Ⅱ）病变尚无理想的治疗方法。本研究利用镁基合金负载兔骨髓间充质干细胞（BMSCs）构建组织工程化镁基种植体，将其植入到动物模型股骨头坏死区域，观察其对坏死区域的修复情况，为临床应用提供实验依据。 ... 展开 目的： 目前股骨头坏死（ONFH）早期（I-Ⅱ）病变尚无理想的治疗方法。本研究利用镁基合金负载兔骨髓间充质干细胞（BMSCs）构建组织工程化镁基种植体，将其植入到动物模型股骨头坏死区域，观察其对坏死区域的修复情况，为临床应用提供实验依据。 方法： 1.兔BMSCs分离培养：兔骨髓血经PBS冲洗、离心后以完全培养基培养，流式细胞技术鉴定细胞纯度，细胞传代至第3代冻存备用。 2.BMSCs成骨、成脂化诱导及检测：实验组以成骨、成脂诱导液培养基分别培养，对照组仅用完全培养基。诱导21天后测定成骨诱导组与对照组碱性磷酸酶水平，对成骨、成脂诱导组分别行Von Kossa染色和油红O染色。 3.组织工程化镁基种植体及组织工程化骨的构建：将种子细胞分别接种于镁基合金支架和壳聚糖-聚已内酯-磷酸三钙（CS-PCL-TCP）支架，分别于第3、10天进行激光共聚焦扫描观察细胞生长情况，并分别于第1、4、7、10、14天行MTT细胞增殖检测。 4.兔股骨头坏死模型的建立：A组：脂多糖（LPS10ug/Kg×1）联合甲强龙（MPS20mg/Kg×3）、B组：MPS（20mg/Kg×3）、C组：相同剂量生理盐水对兔进行诱导，并于诱导期间2、4、6周行影像学观察，诱导期结束行病理学评估。 5.不同属性种植体对兔ONFH修复的疗效评估：ONFH动物模型建立后，将以下种植体植入到坏死区域：A：组织工程化镁基种植体、B：组织工程化骨、C：单纯髓芯减压。分别于4、8、12周行CT或MRI检查，同时病理学评估坏死组织修复情况。 结果： 1.原代培养24h后，可观察到BMSCs贴壁生长，形态不规则。第3代BMSCs细胞形态为长梭形，增殖活性高。BMSCs高度表达CD44和CD90，几乎不表达CD34。经成骨诱导，形态逐渐变为多角形。Von Kossa染色可见细胞之间钙结节染成黑色，碱性磷酸酶活性较对照组升高，差异有统计学意义（P＜0.05）。油红O染色示成脂化BMSCs内含大量脂滴。 2.镁基合金与成骨化BMSCs复合培养，共聚焦扫描显示，细胞可在支架上粘附并呈团块状生长，随着时间延长，镁基合金支架较CS-PCL-TCP支架上负载的种子细胞增殖活跃，细胞数量明显增多。MTT检测显示两种材料与细胞共培养至10天时，细胞生长达峰值。 3.A、B两种诱导方案均可诱导兔股骨头发生坏死，A组诱导坏死率为75%，死亡率为16.6%，B组为58.3%，死亡率为8.33%，两组坏死率差异具有统计学意义（P＜0.05）。影像学显示本实验ONFH模型早期表现为关节积液，股骨头并未出现塌陷情况。病理学显示骨小梁坏死、中断，周围充斥脂肪细胞。 4.镁基合金支架联合BMSCs构建组织工程化镁基种植体对兔股骨头坏死区域具有修复作用。随时间延长，镁基合金逐步降解，12周时镁基合金降解完全，坏死区域逐渐恢复到正常水平。病理学显示成骨细胞比率A组大于B、C组（P＜0.05）。 结论： 1.经流式技术分析，所分离细胞为BMSCs，成骨诱导后经检测证实其成骨潜能。兔BMSCs可作为组织工程的理想种子细胞。 2.成骨化BMSCs与镁基合金支架接种培养后，细胞在支架表面粘附生长良好、排列规整，表明体外成功构建组织工程化镁基种植体。 3.LPS10ug/Kg×1联合MPS20mg/Kg×3方案可成功诱导兔股骨头发生坏死，并且坏死率较单纯使用MPS高。组织工程化镁基种植体植入坏死区域后，随时间延长镁基合金逐步降解，坏死区域逐步恢复至正常水平，证实了组织工程化镁基种植体应用于早期ONFH治疗的可行性。 收起