研究人员展示了一种新型的干细胞递送方法,用于治疗骨质疏松背景下的骨骨折。该方法通过将干细胞与骨矿物支架材料结合形成球体来实现。这种方法似乎能促进更大比例移植细胞的存活,从而产生更显著的骨组织再生。通常情况下,几乎所有移植的细胞在手术后不久就会死亡,而所获得的任何益处都源于干细胞在死亡前产生的信号。
骨质疏松性椎体骨折是致残的主要原因,通常需要手术干预。然而,植入物失效和骨再生不理想等挑战限制了现有治疗方法。脂肪干细胞在再生治疗中前景广阔,因为它们易于获取、高度增殖且对骨质疏松相关症状有抵抗力。本研究旨在评估成骨脂肪干细胞球体与β-磷酸三钙在大鼠骨质疏松性椎体骨折模型中对椎体骨再生的联合效果。
通过卵巢切除术在33只大鼠(每组11只)中诱导骨质疏松,并在L4和L5椎体上制造缺陷。脂肪干细胞被球体化并与β-磷酸三钙支架混合。实验组包括成骨球体组、未分化球体组和仅β-磷酸三钙组。在四周和八周时,通过显微CT、组织学和生物力学测试评估骨再生情况。此外,还进行了体外分析。
成骨球体组显示出显著高于对照组的骨质量、融合评分和机械强度。组织学分析显示新骨形成增强和β-磷酸三钙整合改善。基因表达分析显示成骨标志物(ALP、骨钙素和Runx2)和再生因子(BMP-7、IGF-1、HGF-1和Oct4)上调,同时凋亡减少。此外,在修复部位确认了脂肪干细胞的存活。这些结果表明,脂肪干细胞通过旁分泌和直接成骨两种途径促进骨再生。
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