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由于外伤﹑肿瘤术后、牙周病及先天畸形等原因常造成颌骨组织缺损，导致咀嚼功能丧失、影响颜面部美观，给患者带来身心痛苦。为了满足修复治疗的需要，广大学者尝试了大量修复骨组织缺损的方法，先后经历了骨组织的自体移植、同种异体移植﹑异种移植、人工骨代用品及组织化人工骨等几个阶段，但以上方法尚存在继发损伤、排斥反应、塑形性差等诸多缺点。随着细胞生物学、分子生物学、材料学等学科理论与实验技术的进步，组织工程学得到了空前的发展。经过大量试验研究证明，组织工程化人工骨是很有希望的治疗骨缺损的手段及今后的主要发展方向，但至今存在修复骨缺损的面积过小、人工骨的耐久性差和骨组织整合不够等问题。最近的研究证实，骨移植介导的骨缺损修复过程由再血管化、骨再生、骨端融合三个基本环节构成，其中再血管化是最基本的环节。再血管化能将成骨细胞前体细胞、相关信号分子、营养物质及其他参与骨发生与修复的细胞大量携带到局部微环境中，并带走局部代谢产生的废物及坏死分解产物，因此能否较早建立良好的血管系统是关系到植入物的存活及日后的骨结合与<WP=67>功能恢复程度的关键。为解决这一问题，我们依据Frerich提出的血管内皮细胞作为体外血管组织化的种子细胞，及与其它细胞混合培养构建组织器官的可行性。在已开展人工骨的构建及颌骨缺损修复的前期工作基础上，将组织化血管应用于人工骨构建研究中，旨在研究血管化人工骨的构建技术，探讨血管内皮细胞和成骨细胞二者之间的相互作用在血管形成、骨形成和骨缺损修复中的作用和意义，目的是证明血管内皮细胞和成骨细胞是建立血管化和完成骨再生的基础，增加人工骨的血液供应，促进骨缺损的早期修复，开拓应用人工骨修复和治疗大面积骨缺损的领域。本实验通过提取3M龄Wistar大鼠骨髓间充质干细胞与血管内皮细胞，体外培养和传代，并通过碱性磷酸酶染色和Von-kossa染色，证明所提取骨髓MSCs具有成骨细胞样活性；通过CD34免疫组化染色和透射电镜观察到Weibel-palade小体，证明肾皮质内所提取细胞为血管内皮细胞。取传第三代肾血管内皮细胞和骨髓间充质干细胞，及经过处理PLGA材料1X1X0.5cm 24块，构建鼠骨髓间充质干细胞和鼠肾血管内皮细胞直接、间接接触培养和单独培养三维共生培养<WP=68>体系。收取第5d培养液采用骨钙素放免试剂盒测量骨钙素分泌量；用0.25%胰蛋白酶消化收集细胞，利用碱性磷酸酶试剂盒测量ALP活性，及考马斯亮蓝测定法测量蛋白质含量。通过统计学分析：接触培养组各指标均高于单独培养组，且接触培养中直接培养组高于间接培养组（P < 0.05）。 经分析得出结论：间接接触培养高于单独培养，表明细胞因子参与VEC对骨髓MSCs增殖和成骨能力的促进作用，而直接接触培养高于间接接触培养，表明不仅细胞因子参与VEC对骨髓MSCs增殖和成骨能力的促进作用，而且细胞间膜蛋白的直接接触也参与其中,为血管化人工骨的构建及应用于骨缺损修复奠定了基础。本实验经体外肾血管内皮细胞和骨髓间充质干细胞各1X104个混合，接种于材料表面，体外构建血管化人工骨培养体系；骨髓间充质干细胞1X104个混合，接种于材料表面，体外培养建单纯人工骨培养体系。建立鼠异位成骨动物模型，将预先体外构建的血管化人工骨培养体系植入左腿肌囊内，作为实验组；将预先体外构建的单纯人工骨培养体系植入右腿肌囊内,作为对照组，分别于2、4、8、12w各处死。通过软X线密度分析和HE染色切片骨及血管形成量分析。 <WP=69>通过分析不同时间血管化人工骨组和单纯人工骨组骨形成和血管新生情况得出结果，经统计学分析得出：X线密度分析及HE染色切片骨形成面积，实验组和对照组皆可见12w标本高于8w标本（P < 0.05）。8和12w实验组标本高于同期对照组标本，但皆低于正常骨组织密度（P < 0.05）。血管形成面积，实验组和对照组皆可见12w标本高于8w，8w高于4w（P < 0.05）。4、8、12w实验组标本血管形成面积高于同期对照组（P < 0.05）。以上三个指标为在骨缺损修复中血管化人工骨优于传统单纯人工骨提供理论了根据。通过以上体内及体外实验多方面证明：骨髓MSCs和肾VECs可以作为构建骨组织工程首选种子细胞；PLGA支架材料因其优越的特性，可作为修复骨缺损和构建骨组织工程的首选材料；血管内皮细胞对鼠骨髓间充质干细胞增殖和成骨能力有一定的促进作用，且这种调控是通过细胞因子和细胞间接触膜蛋白两种途径共同完成的；构建的血管化人工骨培养体系，体内成骨能力和血管化程度大大优于单纯人工骨培养体系，从而进一步证明血管化人工骨用于大面积颌骨缺损修复的可行性。