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目的:人工制作兔下颌骨标准缺损,分别植入单纯聚乳酸-聚乙二醇共聚物(PLA-PEG聚合物)和以PLA-PEG聚合物为支架材料体外构建的组织工程化骨。观察它们各自生物相容性和体内的降解性,评价两者对下颌骨缺损的修复效果。为进一步的基础和临床研究提供实验依据。方法:实验首先取3月龄新西兰白兔一只,雌性,体重2公斤,自髂骨区穿刺抽取骨髓,对骨髓基质干细胞(BMSCs)进行培养、增殖、诱导分化,使之向成骨细胞方向转化。选择3-5代的细胞,以5×106/ml的密度分别接种于用诱导型DMEM液预湿过的PLA--PEG支架材料上,联合培养七天,为PLA-PEG+BMSCs的共育培养物(组织工程化复合物)。再以18只成年雌性三月龄新西兰白兔为实验对象,分成3组(A组、B组、C组),每组6只,在每只白兔的两侧下颌骨,自下颌角前缘1mm向前制备成长15mm,自下缘向上作宽约5mm的下颌骨全层骨质缺损,A组(对照组)下颌骨缺损内不置入任何材料、B组(实验组1)置入单纯的PLA-PEG材料、C组(实验组2)置入PLA-PEG+BMSCs的共育培养物(组织工程化复合物),术后4、8、12周,各组分别处死2只白兔,对标本进行大体肉眼、X线、HE染色及电镜观察,同时应用计算机对新骨生成面积进行测定。结果:在整个的实验期间,各组手术伤口愈合良好,均未发生炎症反应。对照组:4周时,大体见骨缺损区大量的浅白色纤维交织;X线显示骨边缘清晰,大片的无阻射影像区;光镜下见缺损边缘有新生的骨小梁和血管、成纤维细胞,大部分缺损区域纤维组织排列成网状。8周时,大体见边缘有新骨形成,大部分仍为浅白色膜状纤维结缔组织;X线显示边缘有絮状密度增加影像,中央无阻射影像;光镜下显示缺损区边缘少量骨小梁形成,外周大量纤维组织排列成网状。12周时,大体见边缘有少量新骨,大部分仍为纤维交织;X线显示边缘唇样增生影像,仍有8mm左右的弧形无阻射影像区;光镜见缺损边缘见形成的编织骨,外周完全为大量的纤维组织。实验组1:4周时,大体见,材料与周缘骨组织边界清晰,两者以纤维组织结合。X线显示骨缺损区无阻射影像。光镜下见细胞增生活跃,大量毛细血管和成纤维细胞出现在材料周围,并长入材料内部;电镜见材料碎片,材料碎片比较致密,未见明显孔状结构,材料的断面高低不平,骨缺损边缘,材料和碎片的界面处有胶原纤维存在。8周时,大体见,骨缺损边缘有新生骨高于正常骨平面,中心区域少量的团块状材料膜状纤维结缔组织大量覆盖,X线显示边缘有不同程度的成骨反应,中央区无阻射影像。光镜下见材料周围大量毛细血管,近缺损缘极少量不成熟的类骨质形成,中心区未见骨形成;电镜见在材料表面和近边缘的孔洞内,均可见大量新骨形成,但在深部孔洞内为较少骨样组织,只有大量纤维成分存在。12周时,大体见,缺损边缘增厚不是很明显,材料降解无成型的材料,纤维结缔组织覆盖其上;X线显示边缘亦可见骨组织唇样增生影像。光镜下可见缺损边缘有成熟的骨组织出现,缺损中央原来的材料占据区域,细胞成分减很少,大量纤维组织。电镜下观测到材料裂解,铰链成巨孔,周围有少量细胞。实验组2,4周时,大体见,组织工程化复合物与骨床纤维连接有轻微动度,缺损区呈暗红色,质地较硬度为低;X线示骨缺损区中央密度不均匀阻射影像,光镜下见整个区域新生的骨小梁和血管和局灶性骨组织形成,成骨细胞聚集,细胞增生活跃,电镜显示材料已有明显吸收,可观测到大量的细胞成分及胶原纤维。术后8周时,大体见骨融合迹象和大量新生骨,骨床界线消失。X线显示缺损区均为云雾状密度增高区,光镜下见新生血管丰富,大量成骨细胞,材料占据区,新骨充填于孔隙内,材料被吸收并与新骨穿插生长在缺损边缘和中心区可见不成熟散在纤维网状编织骨,电镜可见材料碎片及之间可见大量的新生骨组织。12周时,大体见外形与骨床趋于一致,融为一体,形成骨连接。X线显示缺损区骨组织与宿主骨密度基本一致,骨纹理相互连续,可见网状骨小梁结构管光镜下见在未完全降解的材料中有较多的新生骨充满新生的骨组织,新骨互相相连,中央编织骨吸收、扩大,出现脂肪细胞填充的骨髓结构,外周编织骨向板层骨改建。电镜显示新骨带突起的骨细胞增多,出现哈佛氏系统,细胞胞体变小,大部分材料己被新骨替代。数据统计分析表明,实验组2在4周时新生骨面积百分比(22%)大于同时期的实验组1(10%)和对照组(9%),统计学显示两者有显著性差别(P<0.05=0.0001):在8周时,实验组2新生骨面积百分比(39%)与实验组1(19%)对照组(17%)%统计学分析有显著性差异(P<0.05=0.0001);12周时,实验组2新生骨面积百分比(54%)明显高于对照组(21%)和实验组1(24%),统计学分析有显著性差异(P<0.05=0.0001)。结论:组织工程化复合物(PLA-PEG+BMSCs复合培养物)植入组较单纯材料植入组有更多的新骨形成。组织工程化复合物植入缺损区,不仅在缺损的边缘有大量的新骨形成,缺损中央也有大量的新骨形成,说明不但有良好的骨引导作用而且还有良好的骨诱导的作用。以新型PLA-PEG共聚材料为支架构建的组织工程化复合物,比单纯应用新型PLA-PEG共聚材料作为修复骨组织具有更多的优点,可以考虑作为骨移植替代物用于骨缺损畸形的修复。