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骨髓间充质干细胞复合 Ⅰ 型胶原修饰的 PLGA 微球支架在骨质疏松部位成骨的研究

骨髓间充质干细胞复合 Ⅰ 型胶原修饰的 PLGA 微球支架在骨质疏松部位成骨的研究. 北京大学第一医院 于峥嵘 李淳德 朱天岳 刘宪义 孙浩林 杨昕. 研究背景. 骨质疏松症（ OP ） — 影响人类健康第四大疾病 新鲜脊柱压缩骨折治疗方法 PVP PKP OP— 干细胞（ MSCs ）增殖和成骨分化能力下降 PLGA( 聚乳酸聚乙醇酸共聚物 ) 微球 - 骨组织工程材料 Ⅰ 型胶原 - 骨组织重要的细胞外基质 BMSCs 复合 PLGA 微球支架预防和治疗骨质疏松骨折无相关报道. 研究方法. 三月龄雌性未孕 SD 大鼠 40 只去势.

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骨髓间充质干细胞复合 Ⅰ 型胶原修饰的 PLGA 微球支架在骨质疏松部位成骨的研究

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Presentation Transcript

  1. 骨髓间充质干细胞复合Ⅰ型胶原修饰的PLGA微球支架在骨质疏松部位成骨的研究骨髓间充质干细胞复合Ⅰ型胶原修饰的PLGA微球支架在骨质疏松部位成骨的研究 北京大学第一医院 于峥嵘 李淳德 朱天岳 刘宪义 孙浩林 杨昕

  2. 研究背景 • 骨质疏松症（OP）—影响人类健康第四大疾病 • 新鲜脊柱压缩骨折治疗方法 • PVP • PKP • OP—干细胞（MSCs）增殖和成骨分化能力下降 • PLGA(聚乳酸聚乙醇酸共聚物)微球-骨组织工程材料 • Ⅰ型胶原-骨组织重要的细胞外基质 • BMSCs复合PLGA微球支架预防和治疗骨质疏松骨折无相关报道

  3. 研究方法 三月龄雌性未孕SD大鼠40只去势 术后三个月，随机分为对照组、PBS组、Cell组、MS组、Cell+MS五组于股骨粗隆间注入不同材料 术后4周、12周各处死20只。测定骨密度和形态计量学参数（Micro CT） 了解手术部位骨密度和骨结构变化情况 BMSCs复合I型胶原修饰的PLGA微球支架注射到骨质疏松大鼠股骨粗隆间了解术后骨质情况

  4. 扫描电镜（SEM）观察PLGA微球支架结构 研究结果 未经I型胶原修饰的PLGA微球支架（左×50，右×500） I型胶原修饰的PLGA微球支架（左×50，右×500）

  5. 微球支架与BMSCs共同培养14天（SEM） 未处理的PLGA微球（左×200，右×500） I型胶原处理的PLGA微球（左×200，右×500）

  6. 微球支架与BMSCs共同培养14天 FDA-PI染色（免疫荧光显微镜 ×100） 未处理的PLGA微球 I型胶原修饰的PLGA微球

  7. BMSCs与I型胶原修饰的PLGA微球支架共同培养7天扫描电镜（左图：×50，右图：×1000）BMSCs与I型胶原修饰的PLGA微球支架共同培养7天扫描电镜（左图：×50，右图：×1000）

  8. 不同组间动物术后1个月股骨粗隆间骨密度的比较不同组间动物术后1个月股骨粗隆间骨密度的比较 （ ）

  9. 股骨粗隆间注入材料后1个月Micro CT • 上图从左至右为对照组、PBS组和Cell组 • 下图从左至右为MS组和Cell+MS组

  10. 不同组间动物术后1个月股骨粗隆间骨小梁组织形态学的比较不同组间动物术后1个月股骨粗隆间骨小梁组织形态学的比较 （ ）

  11. 术后1个月骨小梁厚度(Tb.Th)组间比较（P值） **P<0.01

  12. 术后1个月骨小梁面积百分比(%Tb.Ar) 组间比较（P值） *P<0.05

  13. 术后1个月骨小梁分离度(Tb.Sp)组间比较（P值） 正态性检验，方差不齐（P＜0.05）采用KW法，任两组比较采用Mann-Whitney检验，检验水准调整为0.05/10=0.005

  14. 不同组间动物术后3个月股骨粗隆间骨密度的比较不同组间动物术后3个月股骨粗隆间骨密度的比较 （ ）

  15. 术后3个月骨密度（BMD）组间比较（P值） *P<0.05，**P<0.01

  16. 股骨粗隆间注入材料后3个月Micro CT • 上图从左至右为对照组、PBS组和Cell组 • 下图从左至右为MS组和Cell+MS组

  17. 不同组间动物术后3个月股骨粗隆间骨小梁组织形态学的比较不同组间动物术后3个月股骨粗隆间骨小梁组织形态学的比较 （ ）

  18. 术后3个月骨小梁厚度(Tb.Th)组间比较（P值） ** P<0.01

  19. 术后3个月骨小梁面积百分比(%Tb.Ar) 组间比较（P值） *P<0.05，**P<0.01

  20. 术后3个月骨小梁分离度(Tb.Sp)组间比较（P值） 正态性检验，方差不齐（P＜0.05）采用KW法，任两组比较采用Mann-Whitney检验，检验水准调整为0.05/10=0.005

  21. 讨论（一） • PLGA生物相容性、可降解、机械强度、降解速度可调和可塑性。Ⅰ型胶原可改善材料亲水性，文献报道其有一定诱导干细胞成骨能力 本研究，PLGA支架中增添Ⅰ型胶原，增加亲水基团比例，BMSCs更容易在支架上粘附增殖

  22. 讨论（二） • 术后1个月Cell+MS组植入部位骨密度至少达到甚至超过假手术组水平 术后3个月Cell+MS、Cell或MS均在一定程度上提高了骨质疏松部位骨密度，而Cell+MS能够更大程度提高骨密度

  23. 讨论（三） • 术后1个月Micro CT显示，Cell+MS组骨结构接近假手术组，优于其他组，说明Cell+MS能更快修复骨质疏松部位骨缺损 术后3个月Micro CT显示，Cell+MS组骨结构优于假手术组，说明Cell+MS一定程度上促进骨质疏松部位骨小梁改建，提高骨质量

  24. 小结 • BMSCs复合Ⅰ型胶原修饰的PLGA支架植入骨质疏松大鼠股骨粗隆间1个月时，能更快修复骨缺损，3个月时在一定程度上促进骨小梁改建，提高骨质量

  25. 谢谢！

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