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浓缩生长因子联合骨髓间充质干细胞膜片的生物学性能及其在骨缺损修复中的作用 被引量:1
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作者 石剑虹 田原野 +2 位作者 陈楷 孙高 吴国民 《吉林大学学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1535-1546,共12页
目的:探讨浓缩生长因子(CGF)对骨髓间充质干细胞(BMSCs)膜片性能的影响,并阐明含CGF复合细胞膜片(CS)在骨缺损修复中的作用。方法:体外实验,选取2只3周龄SD大鼠,分离培养获得BMSCs,茜素红和油红O染色鉴定BMSCs成骨和成脂能力。选取3只3... 目的:探讨浓缩生长因子(CGF)对骨髓间充质干细胞(BMSCs)膜片性能的影响,并阐明含CGF复合细胞膜片(CS)在骨缺损修复中的作用。方法:体外实验,选取2只3周龄SD大鼠,分离培养获得BMSCs,茜素红和油红O染色鉴定BMSCs成骨和成脂能力。选取3只3周龄SD大鼠,制备CGF液态提取物(CGFe),将细胞分为对照组、传统CS(BMSC-CS)组和含CGF复合CS(CGF/BMSC-CS)组。HE染色观察2组CS形态表现,茜素红和碱性磷酸酶(ALP)染色检测各组CS体外成骨情况,细胞划痕实验检测各组细胞迁移能力,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测各组细胞中ALP、胶原酶Ⅰ型(COL^(-1))、Runt相关转录因子2(RUNX2)和骨钙蛋白(OCN)mRNA表达水平。体内实验,选取15只SD大鼠随机分为对照组、BMSC-CS组和CGF/BMSC-CS组,显微计算机断层扫描(Micro-CT)检测各组大鼠颅骨缺损处骨形成参数,HE染色和Masson染色观察各组大鼠颅骨缺损组织形态表现。结果:第3代BMSCs为梭形,排列紧密,呈漩涡团簇状生长;茜素红染色有明显的钙结节生成,油红O染色有红色脂滴形成,证实细胞具有良好的成骨和成脂分化的能力。CS为白色半透明状,边缘轻微卷曲,剥离后的CS卷曲皱缩为不规则状。与BMSC-CS组比较,CGF/BMSC-CS组CS白色更深,透明程度较低,在厚度和延展性方面明显增加,不易破损,有一定黏性和可塑性。HE染色观察,与BMSC-CS组比较,CGF/BMSC-CS组CS细胞数增加,排列密集,细胞外基质(ECM)更丰富,包裹连接细胞形成一个整体的片状结构。茜素红和ALP染色检测,与对照组比较,BMSC-CS组CS的ALP活性和矿化提升值均明显升高(P<0.05);与对照组和BMSC-CS组比较,CGF/BMSC-CS组CS成骨细胞及红色矿化结节数明显增多,染色明显加深,阳性面积增大,ALP活性和矿化提升值均明显升高(P<0.05)。细胞划痕实验检测,培养24 h,与对照组比较,BMSC-CS组和CGF/BMSC-CS组细胞迁移率均明显升高(P<0.05);与BMSC-CS组比较,CGF/BMSC-CS组细胞迁移率明显升高(P<0.01);培养48 h,与对照组比较,CGF/BMSC-CS组细胞迁移率明显升高(P<0.05)。RT-qPCR法检测,与对照组比较,BMSC-CS组细胞中COL^(-1)和OCN mRNA表达水平均明显升高(P<0.01),CGF/BMSC-CS组细胞中ALP、COL^(-1)、OCN和RUNX2 mRNA表达水平均明显升高(P<0.01);与BMSC-CS组比较,CGF/BMSC-CS组细胞中ALP、COL^(-1)和OCN mRNA表达水平均明显升高(P<0.01)。Micro-CT检测,对照组大鼠颅骨缺损区域边界清晰,几乎无新骨生成;BMSC-CS组大鼠颅骨仅在骨缺损边缘有少量新骨形成,缺损中心区域有明显空缺;CGF/BMSC-CS组大鼠颅骨新骨沿骨缺损边缘向中心区域生成,修复大部分骨缺损;与对照组比较,BMSC-CS组大鼠颅骨骨体积分数[骨体积(BV)/组织体积(TV)]和骨小梁间距(Tb.N)均明显升高(P<0.05),CGF/BMSC-CS组大鼠颅骨BV、BV/TV、骨小梁数目(Tb.Th)和Tb.N均明显升高(P<0.05);与BMSC-CS组比较,CGF/BMSC-CS组大鼠颅骨BV、BV/TV、Tb.Th和Tb.N均明显升高(P<0.01)。HE和Masson染色观察,对照组大鼠颅骨缺损组织几乎无新骨生成,仅见大量胶原纤维连接两侧骨断端;BMSC-CS组大鼠颅骨缺损组织仅在骨缺损边缘有少量新骨形成,中央为致密的胶原纤维与缺损边缘的新生骨连接;CGF/BMSC-CS组大鼠颅骨缺损组织除在骨缺损边缘可以看到新生骨组织外,缺损中央亦有骨岛形成,骨岛周围可见骨细胞及大量的胶原纤维。Masson染色观察,细胞质和类骨质呈红色,胶原呈蓝色;CGF/BMSC-CS组大鼠颅骨缺损组织中可见明显的新形成的类骨质,新骨形成量最高。结论:CGF可以促进BMSCs膜片的成骨分化和ECM的丰富度,含CGF复合CS可以高效修复大鼠颅骨缺损,是一种理想和安全的促骨再生材料。 展开更多
关键词 浓缩生长因子 细胞膜片 骨髓间充质干细胞 骨缺损再生修复
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关节腔内注射脂肪干细胞对颞下颌关节骨关节炎模型兔关节软骨破坏的修复作用及其机制
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作者 何静 孙高 +2 位作者 李男男 帕丽孜·阿不力克木 吴国民 《吉林大学学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期71-78,共8页
目的:探讨关节腔内注射脂肪干细胞(ADSCs)对颞下颌关节骨关节炎(TMJOA)模型兔关节软骨破坏的修复作用,并阐明其可能的作用机制。方法:27只兔随机分为对照组、模型组和ADSCs组。提取兔ADSCs进行培养,采用碘乙酸钠(MIA)注射法制备兔TMJOA... 目的:探讨关节腔内注射脂肪干细胞(ADSCs)对颞下颌关节骨关节炎(TMJOA)模型兔关节软骨破坏的修复作用,并阐明其可能的作用机制。方法:27只兔随机分为对照组、模型组和ADSCs组。提取兔ADSCs进行培养,采用碘乙酸钠(MIA)注射法制备兔TMJOA模型。ADSCs组TMJOA模型兔颞下颌关节腔内连续2次注射1.0×10^(6)mL^(-1)ADSCs,对照组和模型组兔颞下颌关节腔内注射等量生理盐水,8周后取各组兔颞下颌关节行显微CT(Micro-CT)扫描,分析各组兔髁突组织的骨体积分数(BV/TV)、骨表面积/骨体积比(BS/BV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁间距(Tb.Sp)和骨小梁数(Tb.N),HE染色观察各组兔髁突组织病理形态表现,免疫组织化学染色法检测各组兔髁突组织中SRY相关高迁移率族盒基因9(SOX9)、基质金属蛋白酶13(MMP-13)和血管内皮生长因子(VEGF)的定位情况和蛋白表达水平,Western blotting法检测各组兔髁突组织中SOX9、MMP-13和VEGF蛋白表达水平。结果:Micro-CT扫描,与对照组比较,模型组兔髁突组织的BV/TV、Tb.Th和Tb.N明显降低(P<0.05),BS/BV和Tb.Sp明显升高(P<0.05);与模型组比较,ADSCs组兔髁突组织的BV/TV、Tb.Th和Tb.N明显升高(P<0.05),BS/BV和Tb.Sp明显降低(P<0.05)。HE染色,对照组兔髁突软骨表面光滑,层次清晰,结构完整;与对照组比较,模型组兔髁突表面不规则,肥大层增厚,出现细胞缺失区和细胞簇状区;与模型组比较,ADSCs组兔髁突组织病理损伤明显减轻。免疫组织化学染色,与对照组和ADSCs组比较,模型组兔髁突组织中棕褐色颗粒增多,主要集中在肥大层,特别是骨软骨结合部位,髁突组织中SOX9、MMP-13和VEGF蛋白表达水平明显升高(P<0.05);与模型组比较,ADSCs组兔髁突组织肥大层和骨软骨结合部位棕褐色颗粒明显减少,髁突组织中SOX9、MMP-13和VEGF蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。Western blotting法,与对照组比较,模型组兔髁突组织中SOX9、MMP-13和VEGF蛋白表达水平明显升高(P<0.05);与模型组比较,ADSCs组兔髁突组织中SOX9、MMP-13和VEGF蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。结论:关节腔内注射ADSCs可有效修复TMJOA的软骨破坏,减轻软骨损伤,减缓骨关节炎进展。 展开更多
关键词 颞下颌关节 骨关节炎 脂肪干细胞 软骨损伤 软骨修复
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骨性Ⅲ类错[牙合]畸形患者正颌术后颏部软组织和骨组织形态变化及其影响因素分析
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作者 帕丽孜·阿不力克木 陈楷 +2 位作者 何静 买尔哈巴·艾买江 吴国民 《吉林大学学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1578-1585,共8页
目的:探讨三维方向上骨性Ⅲ类错[牙合]畸形患者正颌术后颏部软组织和骨组织形态变化,并分析其影响因素。方法:收集于本院行双颌正颌手术的成人患者19例,其中男性患者9例,女性患者10例。所有患者于术前1周(T0)和术后12个月(T1)进行全头... 目的:探讨三维方向上骨性Ⅲ类错[牙合]畸形患者正颌术后颏部软组织和骨组织形态变化,并分析其影响因素。方法:收集于本院行双颌正颌手术的成人患者19例,其中男性患者9例,女性患者10例。所有患者于术前1周(T0)和术后12个月(T1)进行全头颅计算机断层扫描(CT)获取面部数据,采用ProPlan CMF 3.0软件进行术前及术后面部软组织和骨组织的三维重建和配准。测量并计算颏部软组织厚度和解剖标记点于水平、矢状和垂直向上移动量的相关性及比值。结果:正颌术后下颌后退量以下唇红唇及颏唇沟区最大,沿此区域向周边扩散软组织后退量逐渐递减。颏下区后退量较小,在颏下点处颏部有前出趋势。与T0时比较,T1时下唇度突点(LL)软组织厚度增加(P<0.05)。线性回归分析,水平向(X)上,随着骨组织向左移动,颏部软组织解剖标记点LL(B=0.795,R^(2)=0.832)、颏唇沟点(Si)(B=0.876,R^(2)=0.987)、软组织颏前点(Pos)(B=0.890,R^(2)=0.971)和软组织颏下点(Mes)(B=0.942,R^(2)=0.978)均呈负向改变,向左移动,软组织和骨组织移动方向一致;矢状向(Y)上,随着骨组织向后移动,颏部软组织解剖标记点LL(B=0.882,R^(2)=0.934)、Si(B=0.946,R^(2)=0.847)、Pos(B=0.839,R^(2)=0.909)和Mes(B=0.666,R^(2)=0.455)均向后移动,软组织和骨组织组织移动方向一致;垂直向(Z)上,随着骨组织的上移,颏部软组织解剖标记点LL(B=0.932,R^(2)=0.686)、Si(B=0.834,R^(2)=0.469)和Mes(B=0.925,R^(2)=0.709)均向下移动;Pos(B=0.487,R^(2)=0.444)向上移动。在水平、矢状和垂直向上各颏部解剖标记点软组织移动量(ΔSM)和骨组织移动量(ΔBM)相关性较强(0.6<r<1.0,P<0.01)。结论:骨性Ⅲ类错[牙合]畸形患者正颌术后水平、矢状和垂直向上颏部软组织变化均受骨组织移动的影响,且呈正相关关系,水平向和矢状向相关性较强,垂直向相关性较弱。 展开更多
关键词 正颌外科 三维研究 颏部 面部软组织 数字化技术
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