原始研究的文章

前面。Bioeng。Biotechnol。,07 March 2023
再生医学秒。
卷11 - 2023 | https://doi.org/10.3389/fbioe.2023.1110703

大鼠骨髓间充质干细胞诱导rrPDGF-BB促进骨再生过程中牵引

说吴 ¹ ^__,

李洁张 ² ^__, www.雷竞技rebatfrontiersin.org

Ruidan张³ ^__, www.雷竞技rebatfrontiersin.org

康杨⁴,

秦魏⁵,

Qiyu贾¹,

剑郭¹和

壮族马¹*

¹微修复和重建,新疆医科大学第一附属医院,乌鲁木齐,中国
²神经病学、新疆医科大学第二附属医院,乌鲁木齐,中国
³广东新ω医疗中心,广州,中国
⁴手和脚显微外科的新疆维吾尔自治区第三人民医院,乌鲁木齐,中国
⁵新疆医科大学动物实验中心,乌鲁木齐,中国

背景:在大型骨缺损的临床治疗,可以使用牵引。然而,一些患者可能遭受贫穷的骨再生,甚至延迟愈合或不属于工会的。主造骨细胞的聚集和扩散问题,或初级成骨细胞的分化问题将导致可怜的骨再生。因此,补充外源性主要使用牵引成骨细胞和生长因子可能是一个非常有潜力的治疗计划。

方法:骨髓间充质干细胞(bmsc)从老鼠和讲究的。随后,重组大鼠血小板源生长因子BB (rrPDGF-BB)被用来诱导骨髓间充质干细胞。与此同时,男性成年老鼠选择作出正确的股牵引成骨模型。在矿化时期,磷酸缓冲盐溶液(对照组),non-induction骨髓间充质干细胞(组1)和重组大鼠血小板源生长因子BB干预骨髓间充质干细胞(组2)注入每一组的干扰区域。然后,实验结果与成像和组织学评价。统计分析的数据显示,该数据具有统计上的显著差异p< 0.05。

结果:干预后重组大鼠血小板源生长因子BB在骨髓间充质干细胞,细胞形态变成了薄带。成矿期的细胞注射后,样品表明,愈伤组织在2组有更高的硬度和颜色接近正常骨组织;x光检查显示,有更多的新组2的干扰空间愈伤组织;微ct检查显示,有更多新的骨骼组织在2组;在八周的ct机数据显示,组织体积,骨体积,骨体积百分比,骨小梁厚度,骨小梁数量和骨矿物质密度组2中是最大的,在组2和骨小梁分离是最小的。有一个统计差异组(p< 0.05);他染色证实,组2更多的血管和软骨细胞形成早于对照组。在8周,第二组的骨髓腔是显而易见的,其中一些已经被融合。

结论:研究证实,将骨髓间充质干细胞cellsBB注入老鼠的干扰空间可以促进新骨的形成分散地区,促进愈合的牵引。

1介绍

在临床实践中,大骨缺陷可以用Ilizarov技术(秦,2021;郑et al ., 2021)。然而,一些患者骨再生不足,最终导致延迟愈合,甚至困难的治疗(Borzunov Shastov, 2019;Mi et al ., 2021;Migliorini et al ., 2021)。一些学者认为,可怜的骨再生的原则是,有一个问题在原始成骨细胞的聚集和扩散,或有一个问题在最初的成骨细胞的分化(冯et al ., 2016)。临床研究发现,患者主要成骨细胞缺乏,严重创伤和严重的组织缺陷放疗后将遭受缺骨再生(Hamushan et al ., 2020;沈et al ., 2021;你们et al ., 2021)。因此,使用牵引成骨治疗骨缺损时,它可能是一个合理的治疗方案来补充外源性原始造骨细胞。

大量的学者们研究了牵引成骨的原则。一些学者报道,在牵引,bmsc是从潜伏期,招募和分化成成骨细胞或软骨细胞的扩展和矿化期(Ai-Aql et al ., 2008;达利瓦et al ., 2016),以及大量的愈伤组织成立(王et al ., 2013;Yuan-Zhe和李,2018年)。杨发现将间充质干细胞注入空间的干扰可以促进新骨组织的形成和矿化时间缩短。因此,再生疗法(bmsc移植是有价值的杨et al ., 2017)。然而,bmsc移植后的存活率很低,分化较差,再生能力降低(Ortinau et al ., 2019)。一些学者提出了提高bmsc的活动通过内源性或外源性促进bmsc的扩散的方法,这可能会进一步促进骨修复。

血小板源生长factor-BB (PDGF-BB)被认为是一个组织修复和再生的主要监管机构。研究表明,PDGF-BB能促进细胞有丝分裂(格鲁伯et al ., 2003;李et al ., 2013),趋药性的bmsc,成纤维细胞到愈伤组织网站(1999年,Westermark举行;Ozaki et al ., 2007)和促进组织血管生成(Homsi和达乌德,2007年)。一些学者报道,外生PDGF-BB注射到老鼠的干扰空间,和结果表明,再生骨在实验组的体积显著大于对照组(摩尔et al ., 2009)。因此,它被证实,PDGF-BB注射可以促进新骨的形成干扰的空间,加速骨组织的矿化,缩短恢复时间。然而,生长因子注射疗法有很多缺点,如生长因子的高价格,短暂而不稳定的半衰期,容易因重复注射带来的感染,和难以掌握注入剂量和频率。因此,它是特别重要的选择一个合适的版本控制系统。我们的研究小组计划注入老鼠的bmsc诱导rrPDGF-BB到干扰空间来验证其成骨的效果。

本研究的主要方法是老鼠bmsc文化在体外,并使用rrPDGF-BB诱导bmsc。同时,河鼠股骨牵引成骨模型,然后诱导bmsc注入分散空间,然后由成像和组织学实验结果进行评估。结果证实,注入引起的bmsc rrPDGF-BB到干扰空间可以促进新骨的形成分散地区的老鼠。我们希望这项研究将促进牵引成骨技术的发展。

2材料和方法

2.1实验动物

120名男性Sprague-Dawley (SD)大鼠48是用于提取bmsc(体重120 - 150克),其中72用于建设股牵引成骨模型(体重350 - 400克)。老鼠从新疆医科大学动物实验中心购买(证书没有:SYXK(鑫)2018 - 0003]。老鼠在手术前7天的标准和合适的环境。动物研究伦理委员会审查和批准的新疆医科大学第一附属医院(没有。IACUC20190818-06)。所有者的书面知情同意了他们的动物参与这项研究。

2.2主要仪器

牵引成骨外固定设备(图1),由重点实验室设计研究所的新疆大学的工程和技术,主要由钛合金,长50.0毫米,宽10.0毫米,10.0毫米高;最后包含一个旋转螺母,用于内部广场扳手。内部广场扳手可以顺时针旋转360°分心空间增加0.5毫米。外固定装置与四块1.0×200.0毫米自攻螺纹柯式线是钛合金做的,最后螺纹和螺纹长度为12.0毫米。为方便下面的描述,我们纪念的相应钉路径外固定装置,由数字1 - 4(标记图1 c)。

图1

图1。外固定设备的设计图纸和柯式电线。(两者)设计图纸的外固定装置。(D)螺纹柯式线与外固定装置。

2.3大鼠bmsc文化

选择SD大鼠体重120 - 150克和2%戊巴比妥钠麻醉(3毫克/ 100克,华业环宇化工、北京、中国)。麻醉生效后,老鼠被颈椎错位;后浸泡在75%的乙醇(Caoshanhu、江西、中国)10分钟,将其传输到超级清洁表(苏净,上海,中国,SM-CJ-1D),降低大鼠的皮肤和皮下组织,取出双边胫骨、腓骨和股骨,并浸泡在无菌磷酸盐缓冲盐溶液(PBS、Gibco美国)含1%青霉素(Gibco,美国),使用无菌手术剪刀(威尔逊,中国上海)切断骨头的两端,用5.0毫升注射器完整吸收低糖培养基反复洗骨髓腔,反复吹骨髓溶液均匀然后离心液(2000 r / min, 10分钟),用PBS洗两遍,丢弃上层液体,打击下骨髓溶液均匀,然后接种到培养瓶(康宁,美国),低糖的完全培养基(Gibco,美国)含12%胎牛血清(Gibco、美国)是用于文化。

2.4流式细胞仪鼠bmsc的识别

第三代bmsc是培养的,当他们90%的培养瓶的底部,他们完全与0.25%胰蛋白酶消化(Gibco,美国)。把电池液分成四管,确保每个管都有至少2×10⁵用PBS细胞被洗了两次,然后CD29-PE抗体(美国BD生物科学),CD34-PE抗体(Abcam,剑桥,英国)和CD45-PE-Cy抗体(美国BD生物科学)被添加到试管,和空白的控制是在第四管。孵化在室温和远离光30分钟,丢弃离心后的上层液体,然后添加1.0毫升PBS到试管中,并使用流式细胞仪(贝克曼库尔特,德国)进行分析。

2.5大鼠rrPDGF-BB bmsc

我们之前的研究发现,浓度是25μg / L rrPDGF-BB(目录:520 - bb、研发系统、美国)在诱导鼠bmsc有最好的效果为3天(江et al ., 2021 a;魏et al ., 2021 a;江et al ., 2021 b;魏et al ., 2021 b)。rrPDGF-BB集中配置在这个研究是25μg / L条件培养基,利用这个条件培养基培养第三代bmsc,光学显微镜下观察细胞(德国蔡司Axio观察者Z1,蔡司)。

2.6制备的细胞注入

培养bmsc上面所提到的,当他们填补培养瓶的底部,完全用胰蛋白酶消化,准备成细胞悬液的浓度1×10⁶/毫升。bmsc细胞悬液没有感应准备备用的同样的方法。

2.7模型的牵引

老鼠禁食6小时后操作。选择350 - 400 g雄性SD大鼠,与2%戊巴比妥钠麻醉。麻醉生效后,老鼠被放置在正确的横向位置。操作区域与动物剃刀剃。剃须后,手术区消毒皮肤碘和无菌表是三倍。一条3.0厘米切口是在右股骨外侧的老鼠。皮肤被切断后根据股骨的老鼠,可见白线,皮下组织和筋膜被一层一层地(图2一个)。使用血管钳将周围的肌肉和其他软组织一层一层地,用钩子把周围组织保护神经,血管,肌肉,等。一个钛合金柯式钢丝直径1.0毫米是钻到垂直于股骨近端股骨,标记为1号;使用的钉子路径外固定装置匹配股骨的相应位置,和柯希纳钻3号线到远端股骨;使用相同的方法,在2号和4号固定。修复后,安装外部固定装置和调整外部固定装置一个适当的位置(图2 b)。这时,把周围组织的拉钩保护软组织手术区域。注意保护骨膜。中间的3号和4号柯式电线,降低股骨与摆锯(YTZJ-B、正大、杭州,中国)。在截骨术,用低温生理盐水清洗截骨术区,以避免热损伤在截骨术(图2 c)。使用内部广场扳手把螺母顺时针的外固定装置。股骨的两端彼此分离在直视下,表明股骨完全断开,和成型成功(吴et al ., 2020;刘y . et al ., 2021;吴et al ., 2021;刘et al ., 2022)。用生理盐水冲洗伤口,缝合伤口,一层一层地把它用无菌纱布,并完成建模。

图2

图2。原理图的鼠右股牵引成骨模型的操作。(两者)外科手术。(D)x光检查后操作。

2.8术后治疗

老鼠被给予正常饮食手术后6 h,和被给予止痛药和抗生素预防感染,直到手术后第三天。伤口被用碘载体棉花球在手术后2天的间隔,和清洁消毒纱布代替,直到伤口愈合。当发现严重的伤口感染,清创术是受感染的老鼠伤口上执行。

2.9干扰过程

操作后,每只老鼠在一个笼子里长大。第一个7天的休息时间。在休息期间,老鼠进入伸展期。每12 h,内部广场扳手用于旋转螺母的外固定装置按顺时针旋转180°。张力调整频率为0.25毫米/ 12 h (图3)。分心期是14天,预期的分心是7.0毫米。后的分心,观察外固定装置的规模。基本上所有的老鼠获得预期的干扰距离,然后老鼠进入矿化期,继续单笼饲养,直到实验结束。

图3

图3。在老鼠身上牵引成骨的过程图。(一)之前分心股骨(黑色箭头显示截骨术区)。(B)干扰后股骨(红色箭头显示了干扰区域)。

2.10细胞注入老鼠

72只老鼠被随机分为三组,PBS对照组:0.3毫升注射;集团1:0.3毫升bmsc细胞悬液注射。集团2:0.3毫升的bmsc rrPDGF-BB诱导细胞悬液注入。注入细胞一旦第一天矿化,注射方法:老鼠麻醉和注射区域消毒。0.3毫升细胞悬液(浓度是1×106 /毫升)是1.0毫升注射器,针头的注射器插入干扰区域。有一种渗透。泵后没有发现出血,然后这些细胞被注入干扰区域。注射器被除去,伤口是要求2分钟没有显著的出血,然后再次消毒,用无菌敷料(图4 b)。

图4

图4。术后注射细胞的老鼠和原理图的照片。(一)术后大鼠与外固定设备的照片。(B)原理图的细胞注入大鼠股骨的牵引成骨面积。

2.11 x光检查

x光拍摄于所有大鼠手术后的第二天,结束后分心和2,4,8周的矿化(柯达DR7500,放射学,新疆医科大学第一附属医院,乌鲁木齐,中国)。

2.12微ct检查

成矿期8周,每组三只老鼠被随机,和双边股骨标本。清洗后的标本,微ct检查(Scanco医疗、瑞士)。ct机程序用于计算每组的数据,包括组织体积,骨体积,骨体积百分比,骨小梁厚度,骨小梁数量,骨小梁分离和骨矿物质密度,并进行统计分析。

2.13样本集合

在2、4、8周的成矿期,每组六个老鼠被随机选择和牺牲来收集股骨标本。4%多聚甲醛固定的示例(Solarbio,北京)48 h,然后用PBS清洗。清洗后,倒入10% EDTA脱钙作用的解决方案(Solarbio,北京)。据估计,脱钙作用将持续4周(萨维et al ., 2017;Bogoevski et al ., 2019;窦et al ., 2021;Alaeddini et al ., 2022)。样品弹性时,它表明,脱钙作用完成,样品是存储在75%的酒精。

2.14 Histomorphological分析

脱钙样品,然后逐渐脱水用酒精清洗,之后,他们沉浸在二甲苯(σ,瑞士)最后嵌入在石蜡(德国徕卡)(郭et al ., 2020;中村et al ., 2021;Marinopoulos et al ., 2022)。样品被冻结在−20°C 8 h,然后切成厚3.0μm部分用切片机(RM2135、徕卡、德国),删除与粘附显微镜载玻片(Citotest、江苏、中国)和在60°C烤箱中烘烤而成。

2.15他染色

包含样本水化一步一步的幻灯片,蘸苏木精染色染料溶液(σ,瑞士),用超纯水洗净,然后用1%盐酸乙醇浸泡(瑞士σ),再次与超纯水洗然后重新与伊红染色解决方案(σ,瑞士),酒精脱水后,二甲苯透明。最后,覆盖在载玻片,密封的幻灯片中性树脂(Solarbio,北京)和光学显微镜下观察切片晒干。

2.16统计方法

采用SPSS 26.0统计软件对数据的统计分析。表达的数据平均值±标准偏差(平均+ SD)。方差分析是用于对比组。p< 0.05在统计学上意义重大。

3的结果

3.1鼠bmsc的形态学观察

主要鼠bmsc坚持墙上,越来越小,圆形或椭圆形细胞正常形态和细胞生长缓慢图5一个)。通道后,细胞增长速度开始蔓延在纺锤体形状和圆形。在第三代,细胞增殖的漩涡。漩涡的中心的细胞密集,规模大,轮廓清晰,主要是平的梭形或不规则,核仁1 - 3中可以看到细胞在高放大倍数下(图5 b)。

图5

图5。照片的bmsc SD大鼠(×50)。(一)主细胞的照片。(B)第三代细胞的照片。

3.2纯度鉴定鼠bmsc的流式细胞术

流式细胞仪是用来检测bmsc的表面标记。结果表明,第三代bmsc表达CD29高(95.0%),低CD45(3.6%)和CD34 (0.1%)、bmsc的纯度高(图6)。结果与文献报道一致(崔et al ., 2018;赵et al ., 2018;杨h . et al ., 2020;刘m . et al ., 2021)。

图6

图6。流式细胞术分析鼠伴。(一)表达CD29。(B)CD45的表情。(C)CD34的表达。

3.3观察诱导细胞

老鼠bmsc之后的第三代包含rrPDGF-BB在培养基培养,培养基中含有悬浮细胞和细胞碎片在显微镜下的第一天感应,后减少流体的变化。细胞形态学改变从最初的椭圆形的形状没有重大改变的细胞体积(图7)。第三天的感应,一些细胞死亡。在显微镜下,细胞减少在大小和形状细长,显示平轴形状。这些细胞被安排在一个圆形或网状的安排,一些细胞一起成长(图7 b)。

图7

图7。rrPDGF-BB诱导bmsc的照片(×50)。(一)一天之后的干预。(B)三天之后的干预。

3.4观察老鼠的活动

在实验中,大鼠的精神很好,饮食和睡眠很好,活动是好的。在手术后的第三周,有一条伤疤的右股骨外侧的老鼠,这是治愈。伤口周围的头发已经完全覆盖伤口(图4一)。伤口周围的皮肤触碰的时候,老鼠的反应。皮肤温度是可以接受的,没有漏缝。外固定装置是固定的,和四个钛合金柯式电线垂直钻入股骨,没有松动和脱落。柯式线周围的皮肤没有炎症反应如脓溢出,伤口和陈年的医治。外固定装置是轻轻移动,发现固定很好没有放松或位移。老鼠轻轻放在地上,老鼠走与一种轻微的负载。膝关节和踝关节的老鼠是活跃的,剩下的都是正常的。

3.5 x光检查

x射线检查拍摄于手术后的第二天,这表明股轴完全分离,和破碎的校准结束很好(图2 d)。拍摄的x光检查结束后分心表明分心已经达到预期的长度。在分心,截骨术端逐渐分离没有混乱,没有明显的分散地区的愈伤组织的形成。成矿期14天,观察愈伤组织形成的干扰区域组1和2,新骨形成不均匀,没有持续的愈伤组织,愈伤组织的密度在组2组高于1。在对照组,分散区域是明亮,没有明显的愈伤组织的形成。三组的截骨术结束持平并明确划定从正常的骨头。成矿时期的28天,观察愈伤组织形成的拉伸区域三组,和新愈伤组织地带或薄片状的新骨,和愈伤组织密度组2大于1组,而对照组的愈伤组织密度是最小的。分散注意力的新骨的三组是多云的,较低的密度,相对连续的骨,凹凸不平的截骨术,并与正常骨明显的边界。的第56天矿化时期,统一和持续愈伤组织可以看到分心面积组1和2没有明显的明亮的区域,和愈伤组织的密度组2组高于1,而对照组的密度是最低的。在组2中,拉伸区域密度均匀,骨头是连续的,截骨术结束是不均匀的,正常骨的边界是模糊的。 In group 2, the bone marrow cavity was seen, but no bone marrow cavity recanalization was observed. The osteotomy ends of the control group and group 1 weren’t smooth and had a clear boundary with the normal bone. In the control group, the new bone was discontinuous and there were transparent areas. The three groups of X-ray examination did not find the phenomenon of femoral bone non-union, bone defect and soft tissue incarceration (图8)。

图8

图8。在不同的时间点股样品的x光照片。

3.6微ct检查

在第八周,每组大鼠的股骨标本,和新骨形成的拉伸区域三组,和股骨增厚。在对照组,治疗很穷,少量愈伤组织形成,断端并没有联系,还有一定的差距,不是治愈;在组1,大量愈伤组织形成的干扰区域,和破碎的结束部分连接,和没有骨髓腔重新开放;在第二组,治疗很好,有更多的愈伤组织在干扰区域,和断开连接的两端连接,但是没有骨髓腔开放(图9)。

图9

图9。微ct图像每组8周的股骨。

3.7 ct机参数分析

大鼠股骨标本的ct机参数所示表1和图10。组织体积,骨体积,骨体积百分比,骨小梁厚度,骨小梁数量和骨矿物质密度组2是最大的,其次是1组,对照组是最小的,统计不同组(p< 0.05)。骨小梁分离在对照组最高,其次是组1、组2,组间有统计学差异(p< 0.05)。

表1

表1。8周后大鼠股骨ct机参数(平均+ SD)。

图10

图10。8周后大鼠股骨的ct机参数。(一)ct机的分析组织体积(电视)在每组。(B)ct机分析骨体积(BV)每组中。(C)ct机分析骨体积百分比(BV /电视)在每个组。(D)ct机分析小梁厚度(Tb.Th)每组中。(E)ct机分析小梁(Tb.N)每组数量。(F)ct机分析小梁(Tb.Sp)每组中分离。(G)ct机的分析每组骨密度(BMD)。* * *p值< 0.001。* *p值< 0.01。*p值< 0.05。

3.8样品的一般观察

股骨样本在不同时间点观察被放置在一个无菌表(图11)。随着时间的增加,逐渐分散区域的颜色从褐色到灰色白色,和纹理逐渐变得困难。第14天的成矿时期,分心的三组有明确的边界区域与正常骨组织,股骨弹性。有点压力,股骨弯曲。对照组的干扰区域是棕色红色柔软的质地,而分心面积组1、组2与困难是棕色的纹理比对照组,组2的干扰区域是比组1。成矿时期的28天,新骨组织分心对照组是棕色的,有一个清晰的边界与正常骨组织和干扰区域1组和2组的灰色白色;新骨组织的硬度的干扰区域三组与之前相比增加。组2的硬度最高,其次是组1,对照组的硬度是最低的。在矿化的第56天,对照组的干扰区域是浅灰色的白色,一个清晰的边界与正常骨组织;在组1、组2中,分散区域是白色的,没有明显的边界与正常骨组织; The hardness of the new bone tissue in the distraction area of the three groups was higher than before, the hardness of group 2 was the highest, followed by group 1, and the hardness of the control group was the lowest; In group 2, the texture of the distraction area was hard and the elasticity was poor. When the femur was bent, the femur was not easy to bend.

图11

图11。一般大鼠股骨的照片。

3.9他染色

进行组织学观察老鼠的样本不同群体在2、4、8周分别(图12)。在2周,成纤维细胞和新血管主要是干扰区域。最新血管被发现干扰组2,其次是组1。在对照组,成纤维细胞主要是在显微镜下看到的,和新血管很少;此外,少量的软骨细胞生成组2的干扰区域。在4周组,成纤维细胞在显微镜下占主导地位,和新血管的数量与之前相比增加;在组1中,成纤维细胞主要是在显微镜下看到的,但比以前少数量,还有新的软骨细胞;在组2,新骨细胞主要是在干扰区域,成纤维细胞的数量减少,软骨细胞的数量比以前更多。对照组8周,大多数标本成纤维细胞在显微镜下,和新骨组织的数量比以前更高;组1主要是由新的骨组织在显微镜下,用更多的软骨细胞和成纤维细胞比以前少。 The new bone tissue had been connected into pieces and formed a few bone marrow cavities; In group 2, new bone tissue was mainly seen under microscope, no chondrocytes and fibroblasts were found, and bone marrow cavity was seen under microscope, part of which had been fused.

图12

图12。他染色股的照片样本在不同时间点(×50)。

4讨论

骨折愈合是一个高度协调的过程,这是共同受到各种生长因子和细胞的影响。组织工程用外源性或内源性生长因子、种子细胞和支架来模拟这些愈合过程。许多研究已经描述了单因素和多因素的影响,应用在骨愈合(Hamushan et al ., 2020;沈et al ., 2021;你们et al ., 2021;汉et al ., 2022)。我们的研究表明,注入rrPDGF-BB分心空间牵引成骨矿化期间可能干扰地区促进新骨的形成,促进愈合。

为了促进牵引治疗,研究人员在不同的国家进行了大量的实验研究。Akcay发现的系统性应用维生素E可以刺激兔牵引新骨的形成,从而缩短治疗时间(Akcay et al ., 2019);Acikan发现系统性应用褪黑激素能增加新骨的形成在牵引(Acikan et al ., 2018);阿尔泰发现催产素能促进骨代谢,增加新骨形成,促进骨愈合的干扰区域(阿尔泰et al ., 2020);麦当劳应用sclerostin抗体(Scl-Ab)大鼠模型的牵引。结果表明,治疗可以促进骨形成,导致Scl-Ab骨再生与更大的容量和更高的强度。他们相信Scl-Ab在预防re骨折(潜在的临床价值麦当劳et al ., 2018);贾庆林发现,间充质干细胞液能增强bmsc的扩散和骨生成,促进骨再生的牵引在老年大鼠(贾et al ., 2020)。组织工程是一个更好的方法来促进再生,所以骨组织工程和牵引成骨的结合可以促进牵引的发展(杨et al ., 2017;罗迪et al ., 2018;Valtanen et al ., 2021)。

一些学者已经证实,bmsc可以招募到干扰空间,然后分化成成骨细胞或软骨细胞(Ai-Aql et al ., 2008;达利瓦et al ., 2016)。这一过程是伴随着愈伤组织的形成(王et al ., 2013;Yuan-Zhe和李,2018年),所以bmsc移植是一个宝贵的再生治疗。之前的研究表明,血管是PDGFB的来源。脉管系统中起着至关重要的作用在骨和骨骼疾病(陈et al ., 2021;Owen-Woods Kusumbe, 2022)和血管PDGF涉及信号(辛格et al ., 2019)。研究已经证实,PDGF-BB可以促进细胞有丝分裂,成纤维细胞的趋化性和bmsc,促进血管生成,促进骨愈合,等等。(格鲁伯et al ., 2003;Ozaki et al ., 2007)。我们之前的研究发现,分心空间gelatinlike组织,在显微镜下,新生成的成纤维细胞,新血管,等等,(吴et al ., 2020)。分散注意力的新组织空间可以作为支架材料。因此,我们相信,外源性补充bmsc和PDGF-BB可以达到促进愈合的目的。

bmsc移植到人体后,分化较差,成活率很低,再生潜力有限公司(Ortinau et al ., 2019);Bowenpope牵引成骨的鼠模型,不同密度的rhPDGF-BB注入分散区域验证疗效rhPDGF-BB鼠牵引(Bowenpope et al ., 1984)。然而,PDGF-BB的半衰期很短,只有连续注射可以达到治疗的目的,但它是昂贵的(摩尔et al ., 2009);此外,还有在注入流体泄漏等问题,所以我们的研究小组首次使用rrPDGF-BB干预bmsc,然后将它们移植。此外,我们之前在体外实验已经证实,rrPDGF-BB 25μg bmsc / L显著促进分化,一旦浓度超过50μg / L,这将导致细胞死亡。

在我们的实验中,我们使用rrPDGF-BB诱导bmsc,细胞形态学改变,一个圆形的或网状结构出现了。我们推测,细胞分化和有一个初步的血管雏形,这是符合报告日(1999年,Westermark举行;Ozaki et al ., 2007),和我们以前的研究证实,PDGF-BB可以促进鼠bmsc的增殖和诱导bmsc分化成血管内皮细胞(江et al ., 2021 a;江et al ., 2021 b),这与本研究的结果基本上是一致的。然后我们将rrPDGF-BB诱导的bmsc移植到老鼠的牵引成骨的区域,然后用样本的一般观察,x光检查,ct机检查和组织学染色来验证其疗效。结果证实注射引起的bmsc rrPDGF-BB到老鼠分心空间可以促进新骨的形成在干扰区域,这是符合摩尔的报告(摩尔et al ., 2009;Del Rosario et al ., 2015;Luvizuto et al ., 2016;高et al ., 2021;小松et al ., 2022)。摩尔研究PDGF-BB在骨修复的影响,所以摩尔直接PDGF-BB注入老鼠。不同摩尔,我们研究的影响引起的bmsc PDGF-BB骨修复,和我们以前的研究证实,PDGF-BB可以诱导bmsc分化成成骨细胞(魏et al ., 2021 b)。此外,一些学者表明,注射干细胞的影响干扰时期有更好的疗效比注入干细胞矿化时期(杨y . et al ., 2020)。因此,选择合适的剂量的PDGF-BB干预bmsc和注射bmsc在适当的时期将带来更大的利益,这也是我们未来的研究方向。

总之,我们的研究表明,注入rrPDGF-BB bmsc诱导的大鼠分心空间成矿时期牵引能促进骨再生和愈合。这项研究的结果有一定的临床价值。然而,是否由PDGF-BB bmsc诱导分化在活的有机体内没有探索这个主题。之后,我们将继续在这一领域的研究,筛选出合适的诱导剂量和时间,并减少并发症的发生率,从而牵引成骨的研究做出进一步的贡献。

数据可用性声明

最初的贡献提出了研究中都包含在本文/辅料,可以针对相应的作者进一步询问。

道德声明

综述了动物研究和伦理委员会批准的新疆医科大学第一附属医院。

作者的贡献

西南和QW的构思和设计研究。西南,LZ, RZ,肯塔基州收集数据。西南、QJ和詹进行研究,分析数据。西南,LZ, RZ写道。CM审查和修改这篇文章。结果和讨论的所有作者的最后一篇文章。所有作者阅读和批准的最后一篇文章。

资金

致力于这项研究得到了国家自然科学基金(82260425和82260425)和研究生研究和创新项目的新疆维吾尔自治区(CXCY2022012)。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

出版商的注意

本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。

引用

Acikan,我。,Mehmet, G., Artas, G., Yaman, F., Deniz, G., Bulmus, O., et al. (2018). Systemic melatonin application increases bone formation in mandibular distraction osteogenesis.布拉兹口服Res。32岁的e85燃料。doi: 10.1590 / 1807 - 3107 - bor - 2018. - vol32.0085