鼻竇黏膜在眼眶骨缺損修復中的作用研究

《鼻竇黏膜在眼眶骨缺損修復中的作用研究》是依託上海交通大學，由孫靜擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：鼻竇黏膜在眼眶骨缺損修復中的作用研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：孫靜
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

眼眶骨缺損可導致眼球位置異常和視覺功能障礙，同時影響顏面外觀。由於傳統材料的局限性，臨床手術的修復效果不盡人意。前期研究證實，將骨髓間充質幹細胞複合生物陶瓷多孔支架材料可修復犬眶壁骨缺損，但BMSCs回植體記憶體活率較低，存活細胞的增殖和成骨分化能力均有限。究其主要原因可能為眼眶骨缺損常合併鼻竇黏膜缺損，造成局部血液滋養和體液調節作用缺失。本研究擬體外培養鼻竇黏膜來源的間充質細胞，了解其成骨潛能，並通過共培養系統探討該種細胞的體外促血管形成能力、促成骨種子細胞增殖分化能力及機理，進而探索重建鼻竇黏膜的可能性，構建組織工程骨/黏膜複合體，在體內試驗中評價其修復犬眼眶骨缺損的能力。本研究旨在根據眼眶骨的獨特生理結構，闡明鼻竇黏膜在眼眶壁骨缺損修復中發揮的作用，開發骨/黏膜複合修復體，以期更合理有效的修複眼眶壁骨缺損，為臨床治療提供理論依據和實驗支持。

結題摘要

眼眶骨缺損可導致眼球位置異常和視覺功能障礙，同時影響顏面外觀。受限於傳統材料的不可吸收特性，臨床修復效果不盡如人意。本研究發現了一種新型骨種子細胞來源，體外分子試驗和體內動物試驗都證明鼻竇黏膜間充質幹細胞（hESMSCs）比常用的骨髓間充質幹細胞（BMSCs）具有更強的成骨能力和骨誘導能力，我們製備的hESMSCs細胞片層用於修復大鼠骨缺損，可見新骨形成明顯優於對照組。本研究不僅闡明了鼻竇黏膜在眼眶壁骨缺損修復中發揮的作用，還開發了新的骨種子細胞和三維細胞膜片，為臨床骨缺損修復的治療提供了理論依據和實驗支持。 本研究首先體外培養和純化hESMSCs，通過流式細胞術鑑定細胞表面分子標誌物的表達，並通過qPCR和免疫細胞學染色法觀察到細胞具有成骨、成脂、成軟骨三向分化潛能，而且在成骨誘導條件下VEGF表達升高，具有促進血管形成的潛能。 為了進一步研究hESMSCs在骨修復過程中發揮的作用，我們進行了免疫印跡、qPCR和免疫螢光染色等體外實驗和小鼠體內異位成骨實驗，都揭示了hESMSCs具有很強的成骨能力。同時，我們還發現hESMSCs在骨修復過程中發揮著旁分泌調節作用，hESMSCs條件培養液可以促進BMSCs增殖，而與hESMSCs共培養的BMSCs較對照組表達的成骨相關標誌物Ocn,OPN,Runx2和BSP明顯增多。 我們採用溫度敏感培養皿成功誘導出hESMSCs三維細胞片層結構，是由4-5層細胞組成的復層結構，富含豐富的細胞外基質。在大滑鼠準顱骨缺損的修復實驗8周時，在體micro-CT檢測結合形態測定分析結果顯示，hESMSCs細胞片層組的骨容積／總容積（BV／TV）、骨小梁數目（Tb.N）和骨礦物質密度（BMD）均明顯高於BMSCs細胞片層組和hESMSCs細胞懸液組，螢光序列標記法顯示的新骨形成量也明顯更多。切取試驗部位骨組織進行切片和苦味酸染色試驗中， hESMSCs膜片組新生骨組織面積明顯大於各對照組。 從事與本項目相關的畢業博士2名、碩士1名；還有在讀博士生1名。本項目研究結果相關論文一篇已於2015年發表於本研究領域高分雜誌Biomaterials (IF 8.387)，已標註項目資助號。本研究內容參與獲得國家科技進步二等獎1項、教育部科技進步一等獎1項、上海市科技進步一等獎1項。