原位構建具有自身血管化潛能組織工程骨的實驗研究

《原位構建具有自身血管化潛能組織工程骨的實驗研究》是依託四川大學，由屈依麗擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：原位構建具有自身血管化潛能組織工程骨的實驗研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：屈依麗
• 依託單位：四川大學

項目摘要

近年來，多項研究表明：決定和制約組織工程骨修復骨缺損效果的關鍵因素之一是體內血管化的速度與程度，如何提高組織工程骨血管化潛能是骨再生研究中亟待解決的問題。本研究依據組織工程骨血管形成及骨組織再生機理，擬將脂肪幹細胞經成骨向、成血管內皮向誘導分化後，與富集多種生長因子的富血小板血漿共包埋於藻酸鹽微球內，建立具有生長因子緩釋和保持種子細胞活性的共包埋微球體系，複合微球通過與磷酸鈣骨水泥粉液劑混合，構建可原位固化並具有自身血管化潛能的組織工程骨。通過體外降解及生長因子釋放動力學研究，考察材料的降解情況及生長因子緩釋效果；分別通過成骨相關基因、蛋白鑑定以及成血管化檢測，探索材料促進成骨及成血管機制；建立兔顱頂缺損模型，採用Micro-CT、原位雜交、免疫組化等觀察該組織工程骨體內促進成骨及成血管的能力。本研究不僅為組織工程骨的設計提供新思路，而且對於組織工程血管化的進一步研究也具有重要意義。

結題摘要

骨組織工程是骨再生研究的前沿和熱點，是近年來最有效的硬組織缺損修復技術。組織工程骨在植入機體後，應儘快發生血管化，以獲得營養並維持其活力，從而充分發揮其修復骨缺損、重建局部功能的作用。研究表明，決定和制約組織工程骨修復骨缺損效果的關鍵因素之一是體內血管化的速度與程度。因此如何提高組織工程骨血管化潛能是骨再生研究中亟待解決的問題。本研究利用靜電造粒法製備了富血小板血漿-脂肪幹細胞-藻酸鹽微球體系，該體系具有良好的細胞相容性，藻酸鹽微球對於富血小板血漿中生長因子的釋放具有緩釋效應，從而可延長富血小板血漿局部有效作用時間，改善局部套用效果。複合的富血小板血漿不僅有利於細胞活性的維持，還可促進包埋細胞自微球內部向微球表面的遷徙和增殖。這表明，富血小板血漿-脂肪幹細胞-藻酸鹽微球不僅可作為一種幹細胞和生長因子的承載工具，更有可能在體內釋放被包埋細胞，從而使這部分細胞積極參與組織再生的過程中。通過與磷酸鈣骨水泥粉液劑混合，體內實驗證實了該體系的骨誘導性和促血管新生的能力。這表明該體系作為一種可注射組織工程骨具有套用前景。本研究不僅為組織工程骨的設計提供新思路，而且對組織工程血管化研究領域也具有重要意義。