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背景与目的利用种植体固位的修复方式已成为缺牙患者修复的重要方法,而放疗等因素会使种植体周围骨组织受损,导致种植体失败率升高。目前,增加种植体骨结合的方法主要为通过物理、化学修饰等方法进行种植体表面改性。但放疗区骨组织由于骨细胞及微血管受损而导致种植体周围骨改建和再生能力降低,仅单纯依赖种植体表面改性,得到的效果并不明显。在前期的研究中,本课题组尝试将骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)诱导为细胞膜片,内皮祖细胞(Endothelial progenitor cells,EPCs)与BMSCs构建可以同时促进成骨与成血管的复合细胞膜片包裹于种植体周围构建组织工程化的种植体,应用于放疗区,发现可促进种植体的骨结合,但仅使用细胞膜片包裹,作用范围有限,且存在植入时易脱落等问题,当种植体周围存在较大的骨组织缺损时则无法很好的实现修复及再生。富血小板血浆(Platelet rich plasma,PRP)富含有大量促进成骨和成血管的细胞因子,在钙离子、凝血酶等的激活下可以形成凝胶,具有较好的促进骨愈合的效果。基于以上分析,本课题拟在前期研究的基础上,分析不同放射剂量对已进行骨结合的种植体周围骨组织及种植体骨结合的影响,并通过将BMSCs诱导为细胞膜片并制备BMSCs-细胞外基质聚集体,与富血小板血浆复合后注射入种植体周围,以探索其对于种植体周围骨组织再生是否有促进作用,为提高放疗区种植治疗成功率提供实验依据。方法1.大鼠胫骨植入种植钉,分别于种植4周、8周后给予不同剂量的放疗。培养8周后取材,采取Micro CT、硬组织切片及染色、种植体拔出试验等方法对种植体骨结合进行检测。2.分离培养大鼠BMSCs,鉴定其成骨、成脂分化能力和细胞表型。大鼠心脏穿刺取血后制备富血小板血浆。采用CCK-8法检测PRP对BMSCs增殖能力的影响。采用碱性磷酸酶染色及实时定量PCR检测PRP对BMSCs成骨诱导的影响。3.将BMSCs膜片切割为颗粒,与PRP复合后经凝血酶激活制备BMSCs膜片聚集体/PRP复合凝胶。将复合物作用于种植体周围并移植于裸鼠皮下,培养8周后取材,检测BMSCs膜片聚集体/PRP应用于种植体周围的异位成骨能力。4.在大鼠胫骨植入种植体。植入4周后给予大鼠20Gy剂量放疗,放疗4周后种植体周围制备骨组织缺损模型,将BMSCs膜片聚集体/PRP复合凝胶注入缺损区。培养8周后取材,通过Micro-CT检测、荧光序列染色、硬组织切片等方法检测放疗后种植体周围骨缺损修复效果。结果1.Micro-CT及硬组织切片结果显示大剂量放疗后种植体周围骨组织明显减少。给予大于20Gy的放疗剂量时,骨结合分数(BIC)及骨体积/总体积(BV/TV)显著低于未放疗组。2.分离培养的BMSCs符合间充质干细胞特征,具有成骨、成脂分化能力。3.细胞增殖试验显示10%PRP可促进BMSCs增殖,ALP染色及实时定量PCR检测相关成骨基因显示PRP可促进BMSCs成骨分化。4.在裸鼠异位成骨实验中,BMSCs膜片聚集体/PRP组相较于其他组在种植体周围有更多的新生骨形成。5.在大鼠胫骨放疗后种植体周围骨缺损模型中,Micro-CT检测、硬组织切片及染色观察显示BMSCs膜片聚集体/PRP组种植体周围骨质形成优于单纯BMSCs组及单纯PRP组。结论1.放疗可破坏已形成骨结合的种植体周围的骨组织,随着放疗剂量增加,种植体的骨结合下降。当给予20Gy及以上剂量放疗时,大鼠胫骨种植钉骨结合明显下降。2.PRP可促进BMSCs的增殖与成骨分化。BMSCs膜片聚集体与PRP复合凝胶可促进种植体周围骨组织的再生。3.BMSCs膜片聚集体/PRP复合体可用于改善放疗区种植体周围骨缺损的修复能力,促进种植体周围骨组织再生。