1.目的

　　 本研究获取人成体细胞来源的诱导多能干细胞（iPS cells），进行体外扩增，通过联合CPC与iPSCs共培养并成骨诱导分化，探讨CPC对小型猪iPSCs增殖及成骨分化的影响。此外，CPC联合iPSCs构建组织工程骨修复小型猪股骨大段骨缺损，评价生物功能化CPC复合材料在骨组织再生修复应用中的价值。

2.方法

2.1人原代皮肤利用胶原酶处理后提取成纤维细胞，后感染病毒，挑选人成体细胞来源iPSCs克隆扩大培养，利用免疫荧光检测、RT-PCR、体外三胚层分化等确定克隆的细胞性质。

2.2诱导iPSCs克隆形成胚状体，胚状体形成后与CPC在添加成骨培养基环境中共培养，对iPSCs进行成骨诱导21天，并在1/7/14/21天分别检测其细胞生长活性进行检测，评估成骨组及对照组iPSCs增殖活力。通过RT-PCR测量各成骨基因的表达结果。

2.3手术于每头西藏小型猪双后肢股骨截取大于直径1.5倍（约4cm长）的大段骨缺损，第一批6周观察组6头动物共12个骨缺损，每4个随机骨缺损作以下处理：1）空白对照；2）CPC；3）CPC+iPSCs。第二批12周观察组6头动物共12个骨缺损，相同方法植入相应的组织工程骨。术后每2周拍摄X线片，观测骨缺损生长情况。分别于6周，12周静脉注射氯化钾处死动物取标本，进行MICRO-CT扫描，三维重建及相关组织学检测。

3.结果

live/dead染色结果显示对照组与成骨组CPC表面活细胞比例及活细胞密度随时间呈上升趋势，第14天达峰值。成骨组各成骨基因检测均有显著的提高。

　　 通过联合iPSCs和CPC构建生物功能化复合材料，电镜扫描图片可以观察到iPSCs在CPC材料表面贴附生长，表现出良好的生长活力。动物手术结果12周后空白对照组无明显骨长入，CPC+iPSCs组新生骨面积百分数明显高于CPC组新生骨面积分数（P<0.05）。

4.结论

　　 新型磷酸钙骨水泥具有良好的生物相容性，iPSCs在CPC表面具有旺盛的增殖活力，并且可以获得良好成骨诱导效果，进一步的体内研究实验表明，新型CPC联合iPSCs构建生物活性化组织工程骨对小型猪股骨大段骨缺损修复效果满意，CPC材料在体内表现出良好的生物相容性，降解性能及骨传导性能，复合iPSCs则可进一步加快了材料的降解，提高骨缺损修复疗效。