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牙龈间充质干细胞影响糖尿病大鼠极限骨缺损修复的实验研究

摘要目的<br>  通过建立T2DM颅骨极限骨缺损模型,构建GMSCs与胶原基质的复合物,移植到动物模型骨缺损区,探讨GMSCs对T2DM大鼠颅骨极限骨缺损修复的作用,为临床上T2DM患者极限骨缺损修复提供一种新的思路。<br>  方法<br>  1、组织块法结合有限稀释法从人健康牙龈结缔组织中分离GMSCs,并通过成骨、成脂、成软骨分化鉴定其为间充质干细胞。<br>  2、通过高脂饮食和单次低剂量STZ处理构建T2DM大鼠模型,在诱导成功的12只T2DM大鼠颅骨上制备出两个直径为5mm的极限骨缺损,<br>  3、12只T2DM分成2个时间点,每个时间点分3组:实验组:预成骨分化的GMSCs+鼠尾I型胶原;阳性对照组:Bio-Oss骨粉;阴性对照组:不含细胞的鼠尾I型胶原。术后4周、8周分别处死6只大鼠,取含缺损部位的颅盖骨,肉眼观察各组标本骨缺损区的形态,之后4%多聚甲醛固定2天,进行MicroCT扫描及参数分析。将MicroCT扫描结束后的样本进行HE染色,评估新骨生成情况。<br>  结果<br>  1、通过组织块法结合有限稀释法从牙龈结缔组织中成功分离出GMSCs,细胞形态规则、均一,为长梭形,胞核清晰居中。在标准的体外成骨、成脂、成软骨分化条件下诱导14天后,GMSCs可以分别生成钙化结节、脂滴以及软骨基质成分。结果证明了我们分离的细胞具有向成骨细胞、脂肪细胞和软骨细胞分化的能力,为间充质干细胞。<br>  2、正常SD大鼠经4周的高脂饮食后,表现为肥胖,但饮水排尿正常,再经腹腔单次注射小剂量STZ,大鼠出现血糖上升(空腹血糖21.63±3.52mmol/L),多饮多尿的症状。我们成功诱导了T2DM大鼠,建立类似人T2DM发病过程的动物模型,并在其颅顶骨上安全制备出两个直径为5mm的极限骨缺损模型。<br>  3、MicroCT定量分析结果示:术后4周,实验组新骨体积比最高,其次为阳性对照组、阴性对照组,实验组与阴性对照组差异有显著性(P<0.05),而实验组与阳性对照组、阳性对照组与阴性对照组比较,差异在统计学上不显著(p>0.05)。术后8周新生骨体积百分比从高到低为实验组、阳性对照组、阴性对照组,两两之间差异显著,均具有统计学意义(p<0.05)。<br>  4、HE染色结果与MicroCT扫描结果基本一致,实验组的新生骨量明显多于对照组,结果表明GMSCs能更好地促进T2DM大鼠颅骨极限骨的修复。<br>  结论<br>  预分化的GMSCs移植至T2DM大鼠颅骨极限骨缺损处,可促进缺损部位新骨生成,为临床上治疗T2DM患者骨缺损提供一种新的思路。

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