兔骨髓細胞與PLGA/HA多孔支架和人同種骨植入材料（異體骨）相容性的對比研究

李忠義 冀 希（沈陽醫學院附屬中心醫院手外科，遼寧 沈陽 110024）

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兔骨髓細胞與PLGA/HA多孔支架和人同種骨植入材料（異體骨）相容性的對比研究

李忠義 冀 希
（沈陽醫學院附屬中心醫院手外科，遼寧 沈陽 110024）

【摘要】目的 探討新型多孔聚乳酸乙醇酸（polylac-ficglycolic acid，PLGA）/羥基磷灰石（hydroxyap-atite，HA）的復合支架材料（即PLGA/HA）相容性。方法 兔骨髓基質細胞（即BMSCs）用貼壁法行體外礦化誘導培養、擴增后，分別與實驗A組（含10%HA的PLGA/HA和實驗B組（即異體骨）行體外復合培養，定性和定量法檢測材料表面BMSCs的黏附能力和增殖活力以證實復合體成骨活性，并對檢測結果進行比較。結果 兩組均可見兔BMSCs生長，并在支架材料表面形成鈣結節，兩組細胞黏附和增殖能力無明顯差異。結論 兔BMSCs與PLGA/HA支架材料和的異體骨具有相似的體外相容性，PLGA/HA可以作為異體骨替代材料。

【關鍵詞】兔骨髓基質細胞；聚乳酸乙醇酸/羥基磷灰石支架；異體骨；組織工程

骨缺損畸形修復作為整形、頜面外科等學科研究的重點，隨著支架材料的創新，其治療思路發生了重要轉變。本文通過對比PLGA/HA與異體骨支架的相容性，旨在為臨床支架材料的發展提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料：大白兔3只，月齡3個月，體質量2.5～3.0 kg，PLGA/HA（沈陽工業大學材料系制作），異體骨（異種異體骨），低糖DMEM培養基（海克隆），胎牛血清（新西蘭進口），胰蛋白酶，四環素鹽酸鹽（Sigma），堿性磷酸酶（AKP）測試盒+4（南京建成），層流超凈臺，三洋（SANYO）CO2培養箱，Nikon TE2000-S倒置顯微鏡，中佳（Zokia）低速離心機，25 cm2及75 cm2培養瓶，六孔培養皿。

1.2 方法

1.2.1 分離培養兔BMSCs：局部麻醉起效后，無菌條件下在兔股骨大轉子部位抽取2 mL骨髓，無菌管收集后添加肝素，離心（1500 r/min）10min，去除上清液，添加標準培養液，吹散細胞團置于培養瓶中在37 ℃、5% CO2環境中培養，隔日換液1次。待約80%細胞發生融合后，去凈培養液，添加0.25%胰酶消化2 min，待細胞團縮后，添加培養液，吹打未脫落細胞置入離心管，吹打分散均勻，計數細胞數量。細胞懸液再次離心，棄上清液，添加標準培養液，均勻接種在培養皿內培養，3 d換液1次，待80%細胞融合時再次傳代。

1.2.2 制備支架材料：PLGA/HA材料和異體骨材料分別用誘導培養液浸泡，預濕24 h后，用濾紙吸干材料內液體，備用。

1.2.3 接種細胞：取第3代兔BMSCs，經消化后調整細胞濃度至1× 106/mL，將細胞懸液分別接種在支架材料和異體骨上至飽和。培養板放在培養箱內孵育4 h，再次接種細胞達1×105/mL，添加誘導培養液將材料浸泡后在培養箱內培養，隔日換液。

1.3 檢測指標：應用倒置相差顯微鏡觀察細胞形態和生長情況。計數細胞，測定細胞黏附率和增殖情況，用酶聯免疫法定量檢測堿性磷酸酶（alka line phosphatase，ALP）活性。用熒光顯微鏡下利用四環素熒光染色法觀察鈣結節形成情況。

1.4 統計學處理：采用SAS6.1版本軟件分析數據，定量資料用t檢驗分析，P＜0.05，差異具有顯著性。

2 結 果

兔BMSCc原代細胞培養5d后開始貼壁生長并形成克隆，而且經過復合培養后，材料表面均可見綠色熒光，提示鈣結節形成。PLGA/HA組細胞黏附率為34%，異體骨組細胞黏附率為32%，接種后第3天和第7天時PLGA/HA組和異體骨組細胞計數相仿，接種培養第7天，PLGA/HA組ALP活性為（4.31±0.26），異體骨組ALP活性為（4.41± 0.23），第14天時，PLGA/HA組ALP活性為（7.01±0.51），異體骨組ALP活性為（7.25±0.53），經統計學分析上述各項指標兩組間均無明顯差異（P＞0.05）。

3 討 論

隨著組織材料的發展，骨缺損修復效果得到了明顯提高，支架材料作為骨組織工程重點研究課題，一直受到臨床的廣泛關注，尤其是復合材料研究更是備受關注［1］。PLGA和HA作為最常用的復合物，其中PLGA屬于有機高分子材料，具有較好的生物相容性，但是由于親水性較差，而且缺乏骨誘導性，因此黏附能力、機械強度以及功能修復存在一定的缺陷。HA作為骨組織重要的無機成分，細胞親和度較好、抗壓強度較高，相關研究認為將PLGA和HA復合后不僅能夠降低降解速度，而且能夠提高材料強度、中和部分酸性產物。雖然關于PLA/HA組織支架制作的研究較多［2-3］，但是目前臨床極少涉及應用PLGA/HA支架材料進行骨組織修復。本實驗結果顯示，兔BMSCs于PLGA/HA支架材料和異體骨分別進行體外復合培養后，兩種支架材料均能夠在組織表面存活、增殖，而且二者間的細胞黏附率、鈣結節形成情況、細胞增殖情況以及ALP活性均無明顯差異，表明PLGA/HA材料與骨細胞的結合能力與異體骨相似，而且其生物相容性與異體骨不存在明顯差異，因此我們認為PLGA/HA可以替代異體骨進行骨修復，進行PLGA/HA支架修復骨缺損動物在體實驗研究具有科學依據。

參考文獻

［1］ 王紅忠，姚志文，楊安.多孔細菌纖維素/聚乳酸-羥基乙酸聚合物/羥基磷灰石復合纖維支架生物相容性研究［J］.中國當代醫藥，2013，19（19）:4-5.

［2］ 姚志文，李紅玖，劉唯，等.多孔細菌纖維素-聚乳酸乙醇酸復合支架制備及性能研究［J］.現代醫院，2012，12（6）:12-14.

［3］ 張世杰，裴國獻，潘可風，等.新型多孔PLGA/HA復合支架體外細胞相容性的實驗研究［J］.中國美容整形外科雜志，2007，18（2）: 98-101.

中圖分類號：R687

文獻標識碼：B

文章編號：1671-8194（2016）12-0033-01

基金項目：沈陽醫學院科技基金項目：20142042