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实用口腔医学杂志 2025年

作者：李娇娇刘耀龙夏婷夏海斌王敏口颌系统重建与再生全国重点实验室口腔生物医学教育部重点实验室口腔医学湖北省重点实验室武汉大学口腔医(学)院

颌骨和牙槽骨缺损是口腔外科和种植修复领域的挑战之一。钙磷生物陶瓷是常见的骨替代材料,在骨缺损修复中发挥重要作用。最近的研究表明,T细胞在骨再生中发挥着重要的调控作用。本文综述了钙磷生物陶瓷和T细胞及其亚群在骨再生过程中的... 详细信息

颌骨和牙槽骨缺损是口腔外科和种植修复领域的挑战之一。钙磷生物陶瓷是常见的骨替代材料,在骨缺损修复中发挥重要作用。最近的研究表明,T细胞在骨再生中发挥着重要的调控作用。本文综述了钙磷生物陶瓷和T细胞及其亚群在骨再生过程中的作用,以及钙磷生物陶瓷对T细胞行为的调控机制,为骨缺损治疗提供新思路。

关键词：钙磷生物陶瓷骨再生 T细胞骨免疫调控

纳米材料调控巨噬细胞行为促进骨组织再生的研究进展

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口腔医学研究 2022年第11期38卷 1010-1013页

作者：李昌尹程程中国医科大学口腔医学院·附属口腔医院辽宁省口腔疾病重点实验室辽宁沈阳110002

骨缺损及骨量不足是临床常见疾病,巨噬细胞作为重要的固有免疫细胞,参与骨愈合再生的整个过程,因其功能高度可塑,已成为骨生物材料免疫调节的重要靶点。近年来,通过纳米材料调控巨噬细胞等免疫细胞从而促进骨组织再生取得一定成效。本... 详细信息

骨缺损及骨量不足是临床常见疾病,巨噬细胞作为重要的固有免疫细胞,参与骨愈合再生的整个过程,因其功能高度可塑,已成为骨生物材料免疫调节的重要靶点。近年来,通过纳米材料调控巨噬细胞等免疫细胞从而促进骨组织再生取得一定成效。本文从纳米材料的化学成分、结构以及携带的生物活性分子3个方面对纳米材料调控巨噬细胞促进骨组织再生的相关研究予以总结,以期为骨缺损及骨量不足的临床治疗提供新思路。

关键词：纳米材料骨再生巨噬细胞骨免疫调控

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镁基表面不同改性涂层的生物学行为研究

镁基表面不同改性涂层的生物学行为研究

作者：刘蕾安徽理工大学

学位级别：硕士

镁(Mg)及其合金作为一种新型的可降解材料,在骨组织替代材料方面得到了广泛研究。但是,Mg在人体内的高降解速度,影响了其移入后的成功率,从而限制了其临床上的进一步使用。基于此,本文在Mg基体表面制备出以Ca PO(OH).2HO(DCPD)为外层,... 详细信息

镁(Mg)及其合金作为一种新型的可降解材料,在骨组织替代材料方面得到了广泛研究。但是,Mg在人体内的高降解速度,影响了其移入后的成功率,从而限制了其临床上的进一步使用。基于此,本文在Mg基体表面制备出以Ca PO(OH).2HO(DCPD)为外层,以含有姜黄素及聚乳酸(PLA)的掺入氟离子的二氧化硅(FMSNs)(即c FMSNs)为中间层,以微弧氧化(MAO)微孔层为内层的改性表层,并通过调控中间层FMSN的含量制备出四种涂层,且根据FMSN引入含量的不同将其分别命名为0FMSN、5FMSN、10FMSN、20FMSN。在体外及体内对上述四种涂层的生物学性能进行测试,得到如下结果:1)采用阿尔玛蓝法和活死染色法对培养在四种涂层表面1、3、5天后的巨噬细胞进行检测,巨噬细胞均生存良好,表明涂层均具有良好的生物相容性。2)对在不同涂层表面培养1、3、5天后巨噬细胞的形态进行观察,结果显示,巨噬细胞在0FMSN上呈球形,扩散较少,在孵育期间形态几乎没有变化。但巨噬细胞在其余三种涂层表面孵育时,细胞均随着培养时间延长而不断展开,且这种趋势在20FMSN上表现得最为明显,最终细胞充分展开为较大的多边形形态。3)实时定量PCR(qRT-PCR)结果显示,随着孵育时间的延长,四种涂层表面的促炎因子TNF-α、IL-1α和i NOS均下调,而抗炎因子IL-10、ARG和CD206均上调,说明四种涂层均可以调控巨噬细胞从促炎M1表型转变为抑炎M2表型,具有促进抗炎的免疫调节作用,且这种调节程度遵循0FMSN骨分化,且符合0FMSN骨免疫调控的能力,且促骨形成的能力随着FMSN含量的增加而增强。5)采用Micro-CT及骨组织染色(苦味酸-品红染色法,V-G染色)的方法对植入大鼠股骨4周的样品进行检测,结果显示不同植入体诱导新骨形成的量遵循纯Mg骨免疫调控和促骨形成能力。图[23]表[5]参[108]

关键词：镁基合金抑炎表型骨免疫调控骨形成

双重蛋白缓释含微球脱细胞骨基质复合支架的制备及性能研究

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双重蛋白缓释含微球脱细胞骨基质复合支架的制备及性能研究

作者：党兆晖华南理工大学

学位级别：硕士

骨缺损通常由感染、肿瘤、创伤和退行性疾病引起,对人们正常的生产生活造成了严重的影响,并引起严重的社会经济负担。现有的骨修复材料基本逻辑是模拟天然骨细胞外基质,但往往难以精细还原其结构和功能。因此,基于异种骨的骨脱细胞基质(... 详细信息

骨缺损通常由感染、肿瘤、创伤和退行性疾病引起,对人们正常的生产生活造成了严重的影响,并引起严重的社会经济负担。现有的骨修复材料基本逻辑是模拟天然骨细胞外基质,但往往难以精细还原其结构和功能。因此,基于异种骨的骨脱细胞基质(Bone acellular matrix,BAM)的生物支架是一个重要的研究方向。但异种骨BAM支架本身并不具备很高的成骨活性和载药能力。目前对于BAM的研究多集中于将BAM以增强单元或是辅料的形式运用于3D打印、静电纺丝等再成型技术中,但利用这些成型技术最终形成的骨组织支架与天然骨有着较大的差异。因而采取改性手段增强其成骨活性和载药能力是BAM相关领域所缺乏的研究。HMS/PLGA微球可以长期释放药物,但由于其形状和尺寸,不能单独用于骨修复。免疫微环境在植入初期起着重要作用,甚至可以决定植入的成败。因此,将BAM材料和HMS/PLGA微球结合起来,并通过载入蛋白来使其实现骨免疫调控是一个有潜力的研究方向。本论文内容主要是通过不同的脱细胞方法对天然牛骨进行处理,并对脱细胞所得的支架的免疫原性进行表征,得到既能充分去除支架的免疫原性又能最大程度保留BAM结构的方法。先用确定的方案处理牛骨得到BAM支架,接着将BAM支架置于高浓度微球悬液中,采用低温离心并烧结的方法进行处理,利用载药HMS/PLGA微球增强其成骨活性和载药能力,最后将上述支架通过溶液浸泡法在表面吸附IL-4来制备具有骨免疫调控能力的双载药复合支架。SEM结果显示,脱细胞后的BAM支架有丰富的孔结构,孔隙率可达73%左右,且表面基本无细胞碎片和杂质。载药的HMS/PLGA微球的引入尽管使支架的孔隙率降低至27%左右,但也赋予BAM支架一定的药物缓释能力,可以在两周内持续释放BMP-2和IL-4。支架有着较好的细胞亲和性,可以让细胞在支架表面充分粘附。并且双载药复合支架对RAW 264.7的极化有着一定的调节能力,可以上调RAW 264.7 14天内的M2型极化基因表达,也有着一定的免疫促成骨能力。4周后种植体的组织切片证实在支架内部已经有新骨形成。综上所述,本论文研究的双载药复合支架是一种有潜力的骨修复材料。

关键词：骨脱细胞基质 HMS/PLGA微球双载药骨免疫调控骨组织工程

分级自组装纤维内矿化胶原膜促进引导骨再生和M2型巨噬细胞极化的实验研究

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分级自组装纤维内矿化胶原膜促进引导骨再生和M2型巨噬细胞极化的...

作者：轩耀威中国人民解放军医学院

学位级别：硕士

目的:矿化胶原是骨组织工程中具有潜力的生物材料,然而当其制备为膜材料时引导骨再生能力和骨免疫调控性能仍不清楚。在本研究中,首先制备了分级自组装纤维内矿化胶原(hierarchical intrafibrillarly mineralized collagen,HIMC)膜材料... 详细信息

目的:矿化胶原是骨组织工程中具有潜力的生物材料,然而当其制备为膜材料时引导骨再生能力和骨免疫调控性能仍不清楚。在本研究中,首先制备了分级自组装纤维内矿化胶原(hierarchical intrafibrillarly mineralized collagen,HIMC)膜材料,探究HIMC膜的理化性能和生物学性能,通过体内体外实验观察HIMC膜促进引导骨再生(guided bone regeneration,GBR)的效果和免疫调节性能,为HIMC膜的临床应用提供实验证据。方法:1.分别制备HIMC膜、纤维外矿化胶原(extrafibrillarly mineralized collagen,EMC)膜和胶原(collagen,COL)膜,采用扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察膜材料的表面形貌,通过傅里叶红外光谱仪(fourier transform infrared,FTIR)检测膜材料的分子组成和官能团,拉伸试验检测材料的力学性能,材料的亲水性则通过水滴实验来验证。2.培养大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs),培养于不同的膜材料表面,通过CCK-8实验、SEM和激光共聚焦显微镜(Laser scanning confocal microscope,LSCM)观察细胞在材料表面的增殖、黏附和形态。3.通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色和ALP活性检测、茜素红染色(alizarin red S staining,ARS)评估接种在不同膜材料上BMSCs细胞中ALP的表达水平和矿化能力。q RT-PCR和western blot检测成骨相关基因Ⅰ型胶原(collagenⅠ,COLⅠ)、骨钙素(osteocalcin,OCN)和骨桥蛋白(osteopontin,OPN)的转录水平和蛋白表达。4.建立大鼠颅骨极限骨缺损模型,并将不同膜材料覆盖于缺损表面用于GBR过程,通过μ-CT,HE染色评估新骨形成的体积和组织形态,并采用免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)染色检测骨缺损区成骨标志蛋白Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,Runx2)和锌指成骨细胞特异性转录因子(osterix,osx)的表达情况,以检测HIMC膜在体内促进骨缺损修复的效果。5.将RAW 264.7细胞培养于不同膜材料上,通过流式细胞术检测巨噬细胞表面分子白细胞分化抗原86(cluster of differentiation 86,CD86)和白细胞分化抗原206(cluster of differentiation 206,CD206)的比例,收集细胞并通过q RT-PCR检测巨噬细胞极化相关基因CD86、CD206、诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,i NOS)和精氨酸酶-1(Arginase-1,Arg-1)的m RNA转录水平,以检测巨噬细胞的极化状态。6.将不同膜材料浸出液的条件培养基用于培养RAW 264.7细胞,并和BMSCs共培养,通过Transwell实验观察极化后的巨噬细胞对BMSCs迁移的影响。7.在大鼠颅骨缺损模型中,采用IHC染色检测大鼠颅骨缺损区内白细胞分化抗原68(cluster of differentiation 68,CD68),i NOS和CD206的蛋白表达情况,在体内验证HIMC膜的骨免疫调节特性。结果:1.成功制备三种膜材料,SEM观察到HIMC膜结构有序,表现出与天然骨相似的纳米形态,而EMC膜结构粗糙,COL膜则没有明显的突起;FTIR可见HIMC膜内出现代表矿化颗粒的特征性的吸收峰;拉伸试验表明,HIMC膜的拉伸强度大于EMC和COL;水滴实验也观察到,相比于其他两组,HIMC膜的亲水性最好。***-8结果显示,HIMC膜上的BMSCs表现出更强的增殖活性。SEM和LSCM观察到,接种在HIMC膜上的BMSCs表现出更好的细胞伸展和黏附。***染色和ARS染色的图像显示,HIMC膜组的BMSCs具有更高的ALP活性和矿化能力。同时相比于其他两组,COL1、OCN、OPN的m RNA转录和蛋白表达水平在HIMC组最高,差异具有统计学意义(P骨极限骨缺损模型中,μ-CT分析表明HIMC组中大部分骨缺损区域由新形成的骨结构填充,HE染色显示缺损区域明显形成了新骨,且骨小梁密度更高,结构更成熟。IHC显示在HIMC膜组骨组织样本中Runx2和osx阳性的细胞数量明显增加,表明HIMC膜在体内和体外实验中均能

关键词：纤维内矿化胶原引导骨再生巨噬细胞极化骨免疫调控

3D打印钙镁硅多元素生物活性陶瓷的组分设计及免疫成骨研究

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3D打印钙镁硅多元素生物活性陶瓷的组分设计及免疫成骨研究

作者：冯健朗华南理工大学

学位级别：硕士

免疫反应是早期影响骨再生效果的重要因素之一。免疫反应中巨噬细胞的表型和功能的变化对骨再生起重要作用。M1型巨噬细胞主导机体的免疫排斥反应,但是长期存在会加剧炎症反应,对骨再生起负面作用。在炎症后期,巨噬细胞从M1表型向M2表... 详细信息

免疫反应是早期影响骨再生效果的重要因素之一。免疫反应中巨噬细胞的表型和功能的变化对骨再生起重要作用。M1型巨噬细胞主导机体的免疫排斥反应,但是长期存在会加剧炎症反应,对骨再生起负面作用。在炎症后期,巨噬细胞从M1表型向M2表型的及时转化能促进骨组织的自我愈合。对材料进行组分的优化设计是赋予生物活性陶瓷更高成骨活性和免疫调控特性的有效策略。本研究合成了两种生物活性陶瓷粉体,并以此为原料设计和构建了钙镁硅多元素生物活性陶瓷支架,从免疫调控的角度研究了钙镁硅多元素生物活性陶瓷调控巨噬细胞向M2极化增强骨再生和成血管的机理,为生物活性陶瓷在骨再生植入体的应用提供了新思路。论文主要包括以下内容:(1)钙镁硅多元素生物活性陶瓷的组分设计及制备采用液相法结合水热法合成了镁白磷钙石(WH)粉体,采用液相法合成掺镁硅酸钙(Mg-CS)粉体,对热处理前后两种粉体的物理化学性能进行了研究。热处理后的两种粉体形貌更趋于类球状,提高浆料的流动性,从而更有利于支架的3D打印。采用光固化3D打印技术构建了多孔结构不同配比钙镁硅多元素生物活性陶瓷。体外细胞实验结果表明,当Mg-CS含量为10 wt%时支架具有良好的细胞相容性,Mg-CS含量更高的组分会显著抑制小鼠骨髓间充质干细胞(m BMSCs)增殖,因此后续实验采用Mg-CS含量为10 wt%的钙镁硅多元素生物活性陶瓷(WH-CS10)与β-磷酸三钙(β-TCP)和WH组进行免疫调控性能对比研究。XRD实验结果表明Mg-CS和WH在高温烧成过程中不发生化学反应。三组生物活性陶瓷支架相比WH-CS10的体外降解速率最快,WH与β-TCP无明显区别,Mg-CS的复合加速了生物活性离子的释放,并导致周围环境的弱碱性(p H值约为7.4-7.5)。(2)钙镁硅多元素生物活性陶瓷的体外免疫调控及成骨分化性能研究首先从免疫调控角度研究钙镁硅多元素生物活性陶瓷介导免疫微环境对成骨和成血管的调控。结果表明,与β-TCP和WH组相比,在炎症后期WH-CS10组能下调巨噬细胞RAW264.7的促炎相关因子表达(IL-6、i NOs),上调抑炎相关因子表达(IL-10、Arg-1),有效调控巨噬细胞向M2表型极化,并分泌相关的抑炎细胞因子(IL-10)、成骨(BMP-2、TGF-β3)及成血管(VEGF、PDGF-bb)细胞因子,通过旁分泌作用促进体外小鼠骨髓间充质干细胞(m BMSCs)的成骨相关基因ALP、Runx-2、COL-1、OCN和人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的成血管相关基因VEGF、CD31和b FGF表达,并刺激m BMSCs的细胞迁移。另一方面,我们也研究了钙镁硅多元素生物活性陶瓷体外促成骨分化能力,结果表明相较于β-TCP和WH组,m BMSCs与WH-CS10共培养7天和14天后,成骨相关基因ALP、Runx-2、OPN和COL-1的表达量显著上调,ALP蛋白表达量也明显更高,表明WH-CS10的促进体外成骨分化效果更显著。综上所述,钙镁硅多元素生物活性陶瓷能在炎症后期为骨缺损部位提供良好的骨免疫微环境,从而加速血管新生及骨再生过程。此外,钙镁硅多元素生物活性陶瓷也能通过钙、镁、硅等多种生物活性元素的可控释放,诱导骨髓间充质干细胞的成骨分化,从而进一步促进新骨生成。(3)钙镁硅多元素生物活性陶瓷的体内免疫调控及促骨再生性能研究采用小鼠肌袋植入实验研究支架的体内免疫调控性能。活细胞提取RNA后的PCR实验结果表明,支架植入肌袋7天后,钙镁硅多元素生物活性陶瓷组与对照组β-TCP和WH相比能显著降低巨噬细胞M1表型的标志物CCR7的表达,同时显著提高了M2表型的标志物CD206及CD163的表达,表明钙镁硅多元素生物活性陶瓷在炎症后期促进M1型巨噬细胞向M2表型极化。采用新西兰兔的胫骨平台缺损模型进行体内成骨植入实验。大体观察、Micro-CT及组织学切片实验的检测结果表明,三组支架均具有很好的生物相容性,且能与骨组织紧密结合。其中,钙镁硅多元素生物活性陶瓷能加速新骨长入的进程,血管、哈弗氏管等成熟的骨组织结构出现时期更早,数量更多,新生骨组织成熟度更高。综上,本研究以两种新型陶瓷粉体为原料,通过光固化3D打印成型,成功制备了钙镁硅多元素生物活性陶瓷,实现了支架组分优化设计,多元素生物活性陶瓷支架钙、镁、硅离子的溶出能在炎症反应后期及时调控巨噬细胞M2的极化表型,有效刺激巨噬细胞分泌促成骨及促血管生成相关因子,同时诱导骨髓间充质干细胞的增殖和成骨分化,进而加速骨再生过程,为新一代生物活性陶瓷的组分设计提供一定参考。

关键词：多元素生物活性陶瓷组分设计骨免疫调控

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氟化猪源性骨替代材料:从概念到实践

中国口腔种植学杂志 2022年第5期27卷 280-284页

作者：刘泉陈首丞陈卓凡中山大学附属口腔医院广东省口腔医学重点实验室广州510055

生物源性磷酸钙类骨替代材料具有良好的生物相容性及骨引导性能,广泛应用于口腔种植临床的骨缺损修复治疗。通过植入微量元素并控制其释出量,以调控骨微环境及促进成骨,已成为一种重要的骨再生材料优化策略。近年来,系列研究显示氟化猪... 详细信息

生物源性磷酸钙类骨替代材料具有良好的生物相容性及骨引导性能,广泛应用于口腔种植临床的骨缺损修复治疗。通过植入微量元素并控制其释出量,以调控骨微环境及促进成骨,已成为一种重要的骨再生材料优化策略。近年来,系列研究显示氟化猪源性骨替代材料具有良好的理化性能及氟离子缓释特性,可通过激活骨髓间充质干细胞中Wnt/β-catenin信号通路及调节局部免疫微环境诱导骨形成,并在多种骨缺损动物模型中表现出良好的骨再生效果。本文对氟化猪源性骨替代材料的研究进展进行总结,以期为相关基础研究及临床应用提供参考。

关键词：生物源性骨替代材料氟离子骨再生骨免疫调控

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2-DG调控临床治疗后钛表面的免疫失衡

2-DG调控临床治疗后钛表面的免疫失衡