新型磷酸鈣復合骨水泥對大鼠骨髓間充質干細胞生物相容性及成骨分化的研究.pdf

1、目的：研究新型磷酸鈣復合骨水泥（磷酸鈣骨水泥/骨基質明膠、磷酸鈣骨水泥/骨基質明膠+聚乳酸-羥基乙酸共聚物空白微球）對大鼠骨髓間充質干細胞(Bone mesenchymal stem cell，BMSCs)的體外骨誘導活性及細胞毒性。以期獲得一種適合骨缺損修復的新型人工復合骨水泥，尤其能夠作為骨質疏松壓縮性骨折的骨修復材料。
　　方法：1.通過W/O/W微球制備法自制聚乳酸-羥基乙酸共聚物空白微球（PLGA空白微球），稱重分裝并紫

2、外線滅菌備用，按特定比例加入復合骨水泥;采用Urist等方法利用兔四肢長骨干經粉碎、脫脂脫鈣等處理后制得骨基質明膠骨粉(BMG)，將骨基質明膠骨粉稱重分裝并環(huán)氧乙烷滅菌備用。2.依據前期實驗結果，在磷酸鈣骨水泥(CPC)與骨基質明膠骨粉按5∶1混合的基礎上再按總重量的5％加入PLGA空白微球，再與固化液均勻攪拌，注射進預制的塑料模具制成圓柱狀的新型磷酸鈣復合骨水泥，同理制得單純的CPC組、及不含微球的復合骨水泥組，并通過完全培養(yǎng)基的浸泡

3、后制成三組材料的浸提液。3.選用3周齡左右體重在80-100g的SD大鼠，在分離大鼠骨髓間充質干細胞時采用全骨髓貼壁培養(yǎng)法，通過三次傳代后得到生長旺盛、形態(tài)穩(wěn)定的P3代細胞。4.將實驗組分為CPC組（A組）、CPC∶BMG組（B組）、CPC∶BMG+5％PLGA組（C組）三個實驗組，掃描電鏡觀察所制備的微球、骨基質明膠及CPC和復合骨水泥的微觀結構，通過觀察細胞在材料上的粘附情況及細胞粘附率的測定評估大鼠骨髓間充質干細胞在上述材料上的粘

4、附能力;通過細胞溶血實驗、Cell Counting Kit-8(CCK-8)細胞增殖-毒性檢測試劑盒測定新型磷酸鈣人工復合材料對大鼠骨髓間充質干細胞的毒性作用;通過堿性磷酸酶測試盒測定新型磷酸鈣人工復合骨水泥在大鼠骨髓間充質干細胞分化過程的堿性磷酸酶活性的變化情況;使用三組骨水泥的浸提液與大鼠骨髓間充質干細胞共培養(yǎng)并用基茜素紅染色觀察新型磷酸鈣人工復合骨水泥對大鼠骨髓間充質干細胞誘導成骨作用。
　　結果：經傳代所獲得的P3代細胞

5、生長迅速，形態(tài)均一，多為長梭形，部分細胞團呈旋渦樣生長，掃描電鏡觀察微球大小合適，形態(tài)圓，測量直徑為70-130um之間，CPC及BMG表面具有較多孔隙，但前者孔隙小且數量相對較少。干細胞能在A、B及C三組材料上均能良好粘附生長，B組、C組上細胞明顯較多，并可見細胞向孔隙內生長。CCK-8細胞毒性實驗表明CPC/BMG及CPC/BMG+PLGA空白微球復合材料基本無細胞毒性，通過在材料中添加骨基質明膠可促進BMSCs增殖。PKA活性檢測

6、及茜素紅染色結果表明CPC/BMG及CPC/BMG+PLGA空白微球復合材料能夠促進BMSCs向成骨細胞分化并產生礦化物質，染色呈現不均勻紅色。
　　結論：PLGA微球與CPC/BMG混合后能夠達到增大孔徑的目的，利于細胞、營養(yǎng)物質及血管的流入，為細胞的爬行起到了支架作用，為新骨的形成提供了有利條件。在磷酸鈣骨水泥中加入骨基質明膠后所得的新型復合材料具有良好的細胞生物相容性及骨誘導性，PLGA空白微球的加入能夠進一步增大該復合材料