含铈硅酸钙修饰的PET人工韧带对移植物-骨愈合影响的实验研究

作     者：康展荣 傅声扬 俞斌 丁惠锋 胡健 禹宝庆 黄建明 Kang Zhanrong;Fu Shengyang;Yu Bin;Ding Huifeng;Hu Jian;Yu Baoqing;Huang Jianming

作者机构：复旦大学附属浦东医院骨科上海201399 上海理工大学材料与工程学院上海200093 复旦大学上海医学院上海市公共卫生临床中心骨科上海200032 

出 版 物：《中国运动医学杂志》 (Chinese Journal of Sports Medicine)

年 卷 期：2019年第38卷第5期

页      面：396-405页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 100210[医学-外科学(含：普外、骨外、泌尿外、胸心外、神外、整形、烧伤、野战外)] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 10[医学] 

基　　金：上海市浦东新区卫生系统学科带头人培养计划资助(PWRd2017-03) 上海市浦东医院人才培养计划(PX2018-02) 上海市浦东新区医学学科建设项目(PWYgy2018-09) 

主　　题：聚对苯二甲酸乙二醇酯 铈 硅酸钙 骨髓间充质干细胞 人工韧带 移植物-骨愈合 

摘      要：目的:观察含铈硅酸钙(Ce-CS)修饰的PET人工韧带对大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone marrow mesenchymal stem cells,rBMSCs)增殖和成骨分化的影响,及其在动物体内对移植物-骨愈合的影响。方法:根据PET韧带表面处理情况分为2组:PET组(PET材料未经任何表面处理)和Ce-CS组(PET韧带经含铈硅酸钙进行表面修饰)。将rBMSCs接种到上述两组不同的材料上,培养一段时间后进行各项检测。扫描电镜(SEM)和X线能谱分析(EDS)观察材料涂层情况。rBMSCs在材料上接种培养1、3、7天后,使用Cell Counting Kit-8(CCK-8)试剂盒,检测rBMSCs细胞增殖情况。rBMSCs经成骨诱导培养7天和14天后,检测碱性磷酸酶(ALP)的活性,Real Time PCR(RT-PCR)检测骨钙蛋白(OCN)、Ⅰ型胶原(COL-1)的表达;诱导培养21天后,进行茜素红染色。选取12只新西兰大白兔,建立关节外腱-骨愈合模型。左侧植入未经处理的PET韧带,右侧植入Ce-CS修饰的PET韧带。在韧带植入8周后处死兔子,取出股骨样本,分别进行Micro-CT和Masson、HE染色。结果:SEM和EDS结果显示,Ce-CS材料涂层的PET韧带制备成功。CCK-8结果显示,Ce-CS组细胞在接种培养后第3天和第7天的增殖情况要优于对照组(P0.05)。诱导培养7天和14天后,Ce-CS组ALP活性均高于对照组(P0.05);诱导培养7天后OCN表达高于对照组(P0.05);诱导培养14天后,OCN、COL-1表达均高于对照组(P0.05)。Ce-CS组形成的矿化结节要多于对照组(P0.05)。Micro-CT结果显示,CE-CS组骨缺损处的骨矿密度(BMD)、相对骨体积(BV/TV)均高于对照组。Masson、HE染色显示Ce-CS组韧带与宿主骨之间连接较为紧密,有较多新生骨组织生成,对照组与宿主骨之间连接疏松,未见有新生骨组织生成。结论:含铈硅酸钙修饰的PET韧带在体外能够明显促进大鼠骨髓间充质干细胞的增殖和成骨分化,体内能够促进新骨再生,促进人工韧带与宿主骨之间的愈合。