一种三维预血管化的磷酸钙水泥支架，用于加速大鼠的肺泡骨再生和血管生成

《BMC Oral Health》：A 3D prevascularized calcium phosphate cement scaffold for accelerated alveolar bone regeneration and angiogenesis in rats

　　

摘要

研究目的

本研究的目的是通过将磷酸钙水泥（CPC）与细胞结合在三维（3D）水凝胶培养系统中，开发一种具有承重能力的预血管化构建物，以加速牙槽骨缺损的再生。

方法

通过将人类牙周韧带干细胞（hPDLSCs）和人类脐静脉内皮细胞（hUVECs）封装在3D打印的多孔CPC支架上的明胶甲基丙烯酸酯（GelMA）水凝胶中，建立了一个3D共培养系统。在体外测定了其机械性能、孔结构及促血管生成能力。通过裸鼠皮下植入模型和大鼠牙槽骨缺损模型评估了其体内性能。共测试了四个组：（1）空白组（仅手术组）；（2）CPC+GelMA组（非预血管化组）；（3）CPC+GelMA细胞组（预血管化组）；（4）天然牙周组织组。

结果

这种新型构建物具有良好的机械性能和生物相容性。在GelMA中的3D共培养成功诱导了体外微血管的形成。裸鼠皮下植入实验显示，6周后CPC+GelMA细胞组的促血管生成能力明显优于CPC+GelMA组，新生血管密度是非预血管化组的1.93倍。在所有组中，CPC+GelMA细胞组修复大鼠牙槽骨缺损的能力最强。与CPC+GelMA组相比，CPC+GelMA细胞组显著增强了大鼠的骨再生（提高了1.23–1.37倍），并使血管化程度增加了2.65倍（p<0.05）。

结论

这种新型的3D预血管化CPC构建物结合了适当的机械性能，在动物模型中表现出优异的牙槽骨再生和血管化效果。