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目的:(1)本研究制备了利福喷丁聚乳酸缓释微球,通过实验评估了微球的体外药物释放特性、抗菌活性及组织相容性为后续实验提供依据。(2)本研究以羟基磷灰石/β-磷酸三钙(HA/β-TCP)复合材料为支架,负载利福喷丁聚乳酸缓释微球构建复合体。通过体外实验评价该复合体对细胞增殖和成骨分化的影响及药物释放特性。(3)构建兔脊柱结核实验动物模型,在此基础上,利用利福喷丁聚乳酸缓释微球复合体对脊柱结核进行治疗,分别从脊柱结核病灶骨缺损处的组织修复效果及药物疗效两方面综合评估利福喷丁聚乳酸缓释微球复合体。为临床治疗脊柱结核提供一种新的治疗途径。方法:(1)以利福喷丁为目标药物,聚乳酸为药物载体,通过优化复乳-溶媒挥发法制备利福喷丁聚乳酸缓释微球,检测微球粒径、包封率及载药率,检测微球体外释放能力及抑菌能力;通过倒置显微镜、CCK-8法、碱性磷酸酶染色及测定、茜红素染色方法检测利福喷丁聚乳酸缓释微球对骨髓间充质干细胞形态、粘附、增殖、成骨及理化特性的影响。通过细胞毒性试验及溶血实验评价其生物相容性。(2)利用流式细胞仪鉴定分离培养的兔骨髓间充质干细胞,并进行了多向分化能力的考察。本研究以羟基磷灰石/β-磷酸三钙(HA/β-TCP)复合材料为支架,负载利福喷丁聚乳酸缓释微球构建复合体。通过体外释放实验评价该复合体药物释放能力。将骨髓间充质干细胞分为四组:对照组(BMSCs)、诱导组(IBMSCs)、利福喷丁聚乳酸缓释微球诱导组(IBMSCs+RPSMs)、复合体诱导组(IBMSCs+RPSMs+HA/β-TCP)。通过碱性磷酸酶及茜红素染色、实时荧光定量PCR、Western blot检测评价各组兔骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。(3)建立脊柱结核病灶缺损的实验动物模型,对模型进行X线、核磁共振、HE染色及细菌学评价。利用利福喷丁聚乳酸缓释微球复合体对脊柱结核进行治疗。在术后6周及12周时,通过血沉、C反应蛋白(CRP)及肿瘤坏死因子α(TNF-α)等评估复合体组对兔脊柱结核动物模型治疗效果;大体观察、组织学检查及Nilsson组织学评分综合评价证实复合体组对兔脊柱结核动物模型组织修复效果。采用HPLC法对组织中药物的浓度进行检测,评价复合体的体内释药特性及分布。结果:(1)利福喷丁聚乳酸缓释微球外观呈砖红色,粉末状;在光镜及电镜下,呈圆球形,均匀分散;平均粒径为27.67±2.05μm;包封率为78.11±1.16%,载药率为35.57±0.85%。利福喷丁聚乳酸缓释微球体外持续释放药物达到48天。利福喷丁聚乳酸缓释微球在体外对结核分枝杆菌有明显的抗菌作用。骨髓间充质干细胞与利福喷丁聚乳酸缓释微球共培养时茜素红及碱性磷酸酶染色为阳性;与无微球组对比,碱性磷酸酶活性及细胞迁移能力差异均无统计学意义(P>0.05)。利福喷丁聚乳酸缓释微球细胞毒性分级为1级,溶血率为1.60%。(2)流式细胞术鉴定结果显示所培养的细胞符合干细胞鉴定标准,细胞具备向成骨、成脂肪和成软骨方向分化能力。本研究构建的利福喷丁聚乳酸缓释微球复合体体外释放实验显示药物释放更加稳定,释放时长为58天。复合体诱导组碱性磷酸酶及茜红素染色为阳性。实时荧光定量PCR检测结果显示证明,与其他三组相比,复合体诱导组I型胶原表达水平显著升高(P<0.01),复合体诱导组骨钙素表达水平显著高于微球诱导组(P<0.01)。Western blot检测结果显示复合体诱导组I型胶原和骨钙素蛋白表达水平显著高于其他三组(P<0.01)。(3)脊柱结核模型组X线及核磁共振结果显示感染节段脊柱融合、畸形及结核脓肿形成。HE染色发现结核结节等特征性病变,细菌学培养发现结核分支杆菌。利用利福喷丁聚乳酸缓释微球复合体对脊柱结核进行治疗,结果显示12周时复合体组的血沉、CRP、TNF-α,对比结核感染前水平,差异无统计学意义(P>0.05)。大体观察、免疫组织学化学染色结果显示12周时,复合体组的缺损区由新生的骨组织替代,与周围骨组织无明显界限。Nilsson组织学评分结果显示,6、12周时复合体组的评分明显优于其他两组(P<0.01)。体内药物浓度检测结果显示复合体药物稳定释放达60天,与体外释放结果一致,且其他组织中无明显药物积聚。结论:(1)制备的利福喷丁聚乳酸缓释微球具有较高包封率及载药率,具有良好的抑菌能力;体外释放实验证实药物释放过程中对细胞增值、分化无不良影响,组织相容性好。(2)本研究构建的利福喷丁聚乳酸缓释微球复合体药物释放更加稳定、缓释时间更长,对兔骨髓间充质干细胞成骨分化具有促进作用。(3)兔脊柱结核病灶缺损动物模型成功构建;使用复合体对脊柱结核模型进行治疗,显示出了良好的药物治疗效果及组织修复效果;复合体体内药物释放稳定与体外释放结果类似。