低強度脈沖超聲波影響兔骨髓基質干細胞與β-磷酸三鈣復合修復骨缺損的實驗研究.pdf

1、本實驗采用經LIPUS作用過的骨髓基質干細胞(BMSCs)和β-磷酸三鈣(β-TCP)組成的細胞支架復合體修復兔橈骨骨缺損的方法，為評估UPUS應用到骨組織工程上的可行性提供實驗依據。 第一部分：低強度脈沖超聲波對體外培養(yǎng)的兔骨髓基質干細胞增殖能力的影響。 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)后隨機分為兩組，一組應

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胞增殖情況，計算細胞倍增時間、分裂指數(shù)、細胞貼壁率，繪制細胞生長曲線。 結果：實驗組經LIPUS作用后，BMSCs增殖能力提高，并具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。 結論：LIPUS具有明顯促進條件培養(yǎng)基中BMSCs的增殖能力。 第二部分：低強度脈沖超聲波對體外培養(yǎng)的兔骨髓基質干細胞成骨作用的影響。 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)基后隨機分為實驗組(n=7)和對照組(n=7)：實驗組應用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胞增殖分化情況，分別于第1、2、3周后停止細胞培養(yǎng)，應用堿性磷酸酶(ALP)和Von Kossa染色的方法鑒定細胞成骨性能。 結果：BMSCs經LIPUS刺激后，細胞形態(tài)變大，核增大，核質比減?。欢鴮φ战M細

4、胞相對扁平，折光率降低。BMSCs經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，實驗組鈣結節(jié)像素值較對照組像素值明顯增多(P<0.05)。 結論：LIPUS可以促進條件培養(yǎng)基中的BMSCs向成骨細胞轉化。 第三部分：低強度脈沖超聲波對β-磷酸三鈣與兔骨髓基質干細胞相容性的影響。 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)并隨機分為兩組，一組應用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胞生長情況，評估TCP與BMSCs的相容性。 結果：BMSCs在兩組β-TCP表面生長繁殖良好。混合培養(yǎng)1周、2周時，實驗組TCP表面BMSCs數(shù)目較對照組明

6、顯增多，并具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)?；旌吓囵B(yǎng)3周時，實驗組TCP表面BMSCs數(shù)目與對照組相比無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。 結論：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干細胞構建的組織工程骨經低強度脈沖超聲波作用后修復骨缺損。 目的：研究LIPUS影響β-TCP與兔BMSCs復合體修復骨缺損

7、的效果。 方法：從兔股骨轉子窩抽取骨髓，體外培養(yǎng)擴增，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，制作雙側橈骨遠端骨缺損模型。一側橈骨骨缺損處植入LIPUS作用過的細胞支架復合體做為實驗組，另一側植入LIPUS未作用過的細胞支架復合體做為對照組。術后4周處死新西蘭兔，通過肉眼、X線片觀察骨痂生長情況，使用游標卡尺測量骨痂面積，并運用計算機圖像分析骨