一种基于骨髓间充质干细胞的组织工程化软骨.pdf

本发明是一种基于骨髓间充质干细胞的组织工程化软骨，属于组织工程领域。以自体骨髓间充质干细胞作为种子细胞，多孔生物陶瓷作为支架材料，二者复合体体外培育时加入增殖剂和分化剂，体外培育一段时间后手术移植修复关节软骨缺损。本发明的特征在于应用骨髓间充质干细胞与多孔生物陶瓷复合构建组织工程化软骨，并修复关节软骨缺损，具有明显的临床应用前景。

1一种基于骨髓间充质干细胞的组织工程化软骨。其特征是由骨髓间充质干细胞(MSCs)与
无机的多孔生物陶瓷复合构建而成。
2权利要求1中所述的骨髓间充质干细胞是种子细胞，其特征是可以来自自体。该细胞具有
方便获取、体外增殖能力强、不易丧失表型以及在体外特定条件下或体内固有的微环境下
向骨、软骨、肌腱和脂肪等间充质组织分化的特点。
3权利要求1中所述的支架材料是多孔生物陶瓷，可以是β-磷酸三钙(β-TCP)，也可以是
α-磷酸三钙(α-TCP)，其特征是具有生物相容性好、降解速度可控、力学强度高等优点，
可以根据缺损的实际大小、位置和形状预制。
4权利要求2中骨髓间充质干细胞的体外分离和培养是通过如下方法实现的：首先分离出骨
髓液中的血浆成分，利用其中的生物活性成分促进MSC的原代增殖。然后用密度梯度离
心的方法分离出有核细胞，种植24小时后换液去除非贴壁细胞，有利于MSC的纯化。
细胞集落长成后换用胎牛血清，既解决了原代培养困难的问题，又能快速简便地体外大量
扩增细胞。
5权利要求3中所述的多孔生物陶瓷采用如下方法进行预处理：25KGY⁶⁰Co射线照射12
小时，复合前先用75％的酒精浸泡10分钟，消除表面张力，然后用无血清的培养液反
复冲洗掉残余的酒精，最后用无菌纱布吸干，放于6孔板中。
6权利要求1中所述的复合是采用如下方法实现的：将培养的骨髓间充质干细胞以3×10⁷
/ml的细胞密度种植到β-TCP支架材料上，37℃、5％的CO2孵箱内放置6小时，以
使细胞与支架材料紧密粘附，再加培养液培养24小时后体内植入。
7权利要求6中所述的培养基是市售DMEM，其特征是添加10％FBS、25ng/ml FGF、10ng/ml
TGF-β3，其中FGF是MSCs的增殖剂，TGF-β3是MSCs的分化剂)。
8权利要求4种所述的自体骨髓血浆成分除含有200余种功能不同的蛋白成分，包括多酶系
统(补体系统、凝血系统、纤溶系统和激肽原系统)、免疫球蛋白类、蛋白酶抑制物类、
转输蛋白类、类脂蛋白类，以及一组和血红蛋白转输及代谢有关的蛋白质类等，还包括
TGF-β、FGF等生物活性因子，它们具有促进MSCs增殖和分化的作用。
9权利要求1所述的组织工程化软骨可用于修复关节软骨损伤。其特征是新生组织具有良好
的软骨细胞分化度、新生软骨具有适宜的机械强度、良好的组织相容性，并与周围正常组
织实现生理性整合。

一种基于骨髓间充质干细胞的组织工程化软骨

技术领域

本发明涉及制造人体器官和组织的组织工程领域，特别是一种组织工程化软骨及其在关
节软骨缺损修复中的应用。