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[摘 要] 目的 评价采用组织工程技术构建人下颌骨髁状突软骨复合组织的可行性。方法 以可降解生物材料聚羟基乙酸(polyglycolic acid, PGA)/聚乳酸(polylactic acid, PLA)预制人下颌骨髁状突模型,体外培养扩增牛骨膜成骨细胞和牛关节表面软骨。实验分3组:第1组,模型内仅注入 1.5%藻酸钙和30%氧化乙丙烯;第2组,模型内分别注入成骨细胞和软骨细胞悬液,浓度为5×107/ml;第3组,模型内接种成骨细胞藻酸钙悬液,同时在模型关节表面涂敷软骨细胞-Pluronic F127悬液,浓度为5×107/ml。分别植入裸鼠皮下,12周后取材,作大体和组织学观察。结果 第1组无骨和软骨形成,模型支架明显缩小,形态不规则;第2组仅留残缺不全的组织结构,标本体积缩小变形;第3组形态结构与原植入模型支架相同,组织学观察有骨和软骨组织结构,两者界面连接有序,骨组织内有大量新生骨板。结论 以人工合成生物材料预制人下颌骨髁状突支架,采用组织工程技术,可以在裸鼠体内构建具有骨软骨复合结构的正常形态的人形下颌骨髁状突,从而为进一步临床应用提供了理论依据。 [关键词] 组织工程;下颌骨髁状突;成骨细胞;软骨细胞;生物材料;颞下颌关节
由于外伤、肿瘤、关节强直等各种原因引起的下颌骨髁状突损害是临床治疗的棘手问题[1-5]。过去数十年来,临床治疗下颌骨髁状突缺损的方法主要有两种,自体组织移植虽不存在免疫排斥反应,但须利用人体其它部位的正常组织。不可避免地牺牲人体另一正常组织,且在外形得到改善的同时,其功能仅部分或没有恢复,甚至时有复发[2,5]。人工合成的组织代用品虽能缩短手术时间,但植入后易导致异物反应、关节窝磨损、疼痛、继发感染而最终排出体外[1-5]。因此,寻找一种从形态、结构和功能上对髁状突缺损或颞下颌关节(TMJ)功能障碍进行修复的方法,是目前亟待解决的重大课题。组织工程学是一门新兴学科,主要致力于组织和器官的形成和再生,其最大优点是所形成的组织具有功能和活力,具有与机体相同的组织结构[7,8]。可按组织器官缺损情况任意塑形,形成完美的形态修复和用最少量的组织修复大块的缺损,最终实现无损伤修复创伤和自身组织的功能重建。 本研究旨在评价用组织工程方法再造具有骨-软骨复合组织结构的人形下颌骨髁状突的可行性。
1 材料和方法
1.1 塑制聚羟基乙酸下颌骨髁状突模型 将人髁状突模型,翻制成硅橡胶阴模,然后再将直径15μm,纤维间隔75-100μm未编织聚羟基乙酸(polyglycolic acid,简称PGA)置于硅橡胶阴模内,以1.5%的聚乳酸(polylactic acid,简称PLA)溶液塑制成形。70%酒精溶液消毒,备用。 1.2 骨膜细胞培养和收集 无菌下,取新鲜小牛长骨骨膜,面积1cm2,MEM-199培养液(Gibco, Grand Island, NY, USA)培养,含10%小牛血清,L-谷氨酰胺300μg/ml,维生素C 50μg/ml,青霉素100U/ml,链霉素100μg/ml,3周后采用活体细胞特殊染色法测定细胞碱性磷酸酶活性(0.05%Naphthol AS-MX, N,N dimethylformamide, 0.1%Fast Red TR salt, and 0.2mol/L Tris buffer pH9.0, Sigma, USA),收集细胞,用血细胞计数器和台盼蓝(typan blue)确定细胞量及活细胞率。 1.3 成骨细胞藻酸钙悬液制备 与1.5%藻酸钠(Protan, Portsmouth, NH, USA)混合成成骨细胞浓度为5×107/ml的细胞悬液,用前每毫升悬液加入0.2g硫酸钙。 1.4 软骨细胞采集 无菌下,取新鲜小牛关节软骨,用Klagsbrun法[6]消化处理软骨组织:0.3%Ⅱ型胶原酶(Worthington, Freehold, NJ, USA)溶液,37℃下消化12h。然后过滤消化后的细胞悬液,离心,PBS洗涤2次。细胞计数和活力检测同成骨细胞。 1.5 软骨细胞-Pluronic F127凝胶制备 与30%氧化乙丙烯(ethylene and proptlene oxide, Pluronic F127)(BASF, Mount Olive, NG, #540026)凝胶制成浓度为5×107/ml的细胞悬液,置于4℃冰箱内备用。
责任编辑:姚红祥 |