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兔骨髓间充质干细胞定向成骨诱导复合异种松质骨修复兔尺骨骨缺损的实验研究的任务书
一、研究背景
骨缺损是一种临床上常见的骨骼系统疾病，常见原因包括外伤、退行性骨肉瘤、脆性骨质疏松等，严重影响着人们的生活质量。现有的治疗方法包括正常骨移植、自体骨移植、合成骨替代物移植等，但是这些方法均存在着缺陷，如移植部位有限、生理功能不如健康骨等。因此，寻找一种更加有效的骨修复方法非常重要。
在干细胞研究方面，间充质干细胞（MSCs）是一种广泛存在于人体组织中的干细胞，具备多向分化能力，且在骨再生中具有很大的潜力。骨髓间充质干细胞（BMSCs）是其中一种重要的MSCs，具有高效且易于获取的特点。已有研究表明，BMSCs可以被定向诱导成骨细胞，并在体内和体外骨修复中发挥重要作用。因此，将BMSCs应用于骨缺损修复成为一种重要的研究方向。
另外，针对大量患者在接受骨移植治疗时，患者体内的骨移植输注建议与自体同型骨或同种异体骨（即具有相同基因型的骨）建议组成异种骨，以增加缺损部位的稳定性。因此，BMSCs定向成骨后与异种骨（即松质骨）复合可以增强骨缺损部位的修复效果。
针对以上问题，本研究选用兔骨骨髓间充质干细胞，通过定向成骨诱导的方法，并与异种松质骨进行复合，探索其在兔尺骨骨缺损修复中的效果。同时，本研究还将评价复合材料修复过程中的生物学行为，并考察材料在体内的生物降解性以及生物相容性，为BMSCs在其他骨缺损修复中提供参考。
二、研究目的
1.通过定向成骨诱导的方法将兔骨骨髓间充质干细胞定向分化为骨细胞，并将其与异种松质骨复合，探索该组合在兔尺骨骨缺损修复中的效果。
2.比较不同复合材料对于兔尺骨骨缺损修复的生物学行为和生物材料降解性能。
三、研究内容和方法
1.研究设计
采用兔尺骨骨缺损模型，根据缺损程度和缺损长度随机分组，分别注入BMSCs/M＋C、BMSCs/M和M三种复合材料，共计60只兔。每组20只兔，观察不同组之间的骨缺损修复效果，并进行对比分析。
2.材料制备
BMSCs预处理：以1×10^7个/ml的浓度采用酒石酸/EDTA法分离兔骨髓间充质干细胞，并在培养基中进行培养至达到80％～90％的收缩率。
松质骨处理：从兔体内取出干净的骨，将其沿着骨干的方向裂成约0.5cm×0.5cm×0.5cm大小的片状，放入生理盐水中过夜浸泡，去除活性酶，然后晾干无菌保存备用。
复合材料制备：将BMSCs与松质骨片均匀混合并用胶原蛋白凝胶固化，制备成3种不同复合材料（BMSCs/M＋C、BMSCs/M、M）。保证材料无菌、无毒、无致癌后，在体外用常规方法进行培养。将培养10～14天的细胞与经过特制化学交联固化的胶原凝胶混合后灌注到松质骨中，进行定向成骨诱导。
3.实验操作
①建立兔尺骨骨缺损模型：建立0.5cm的钻孔式骨缺损模型，使用泥化剂封住钻孔口。
②植入复合材料：直接将复合材料置入骨缺损部位。
③对比组：单纯注入BMSCs、仅注入松质骨、不进行任何处理等。
④术后观察：术后3周、6周、9周分别进行X线拍片和病理检查，评价修复效果，比较不同材料的生物学行为。
四、预期结果
1.通过定向成骨诱导的方法将兔骨骨髓间充质干细胞定向分化为骨细胞，并与松质骨复合可以促进兔尺骨骨缺损的愈合。
2.复合材料修复兔尺骨骨缺损后，患处显示较强的生物学稳定性和显著的生物学活性，且具有优异的生物相容性和生物降解性能，可以在骨缺损修复中提供一种新的选择。
五、意义和价值
1.BMSCs与松质骨的复合可以为骨缺损修复提供一种新的方法，可以在广大患者中得到普及和应用。
2.该研究可以为BMSCs的其他应用提供有益参考，推动MSCs的研究进展，更好地为人类健康服务。