Delayed-union or non-union between a host bone and a graft is problematic in clinical treatment of segmental bone defects in orthopedic cases. Based on a preliminary study of human periosteum allografts from this laboratory, the present work has extensively investigated the use of human cadaveric tissue-engineered periosteum-allograft constructs as an approach to healing such serious orthopedic surgical situations. In this current report, human cadaveric periosteum-wrapped bone allografts and counterpart controls without periosteum were implanted subcutaneously in athymic mice (nu/nu) for 10, 20, and, for the first time, 40 weeks. Specimens were then harvested and assessed by histological and gene expression analyses. Compared to controls, the presence of new bone formation and resorption in periosteum-allograft constructs was indicated in both histology and gene expression results over 40 weeks of implantation. Of several genes also examined for the first time, RANKL and SOST expression levels increased in a statistically significant manner, data suggesting that bone formation and the presence of increasing numbers of osteocytes in bone matrices had increased with time. The tissue-engineering strategy described in this study provides a possible means of improving delayed-union or non-union at the healing sites of segmental bone defects or bone fractures. The potential of periosteum and its resident cells could thereby be utilized effectively in tissue-engineering methods and tissue regenerative medicine.

中文翻译：

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组织工程人骨膜和同种异体移植骨结构的表征：骨膜在骨再生医学中的潜力

在骨科病例的节段性骨缺损的临床治疗中，宿主骨和移植物之间的延迟结合或不结合是有问题的。基于来自该实验室的人类同种异体骨膜移植物的初步研究，目前的工作广泛研究了使用人类尸体组织工程化的同种异体骨膜移植物结构作为治愈此类严重骨科手术情况的方法。在当前的这份报告中，人类尸体骨膜包裹的同种异体骨移植物和没有骨膜的对应对照被皮下植入无胸腺小鼠 (nu/nu) 10、20 周和 40 周。然后收获标本并通过组织学和基因表达分析进行评估。与对照相比，植入 40 周后的组织学和基因表达结果表明，骨膜移植物结构中存在新骨形成和再吸收。在首次检测的几个基因中，RANKL 和 SOST 表达水平以统计学显着的方式增加，数据表明骨形成和骨基质中骨细胞数量的增加随着时间的推移而增加。本研究中描述的组织工程策略提供了一种可能的方法来改善节段性骨缺损或骨折愈合部位的延迟愈合或不愈合。因此，骨膜及其驻留细胞的潜力可以有效地用于组织工程方法和组织再生医学。在首次检测的几个基因中，RANKL 和 SOST 表达水平以统计学显着的方式增加，数据表明骨形成和骨基质中骨细胞数量的增加随着时间的推移而增加。本研究中描述的组织工程策略提供了一种可能的方法来改善节段性骨缺损或骨折愈合部位的延迟愈合或不愈合。因此，骨膜及其驻留细胞的潜力可以有效地用于组织工程方法和组织再生医学。在首次检测的几个基因中，RANKL 和 SOST 表达水平以统计学显着的方式增加，数据表明骨形成和骨基质中骨细胞数量的增加随着时间的推移而增加。本研究中描述的组织工程策略提供了一种可能的方法来改善节段性骨缺损或骨折愈合部位的延迟愈合或不愈合。因此，骨膜及其驻留细胞的潜力可以在组织工程方法和组织再生医学中得到有效利用。本研究中描述的组织工程策略提供了一种可能的方法来改善节段性骨缺损或骨折愈合部位的延迟愈合或不愈合。因此，骨膜及其驻留细胞的潜力可以在组织工程方法和组织再生医学中得到有效利用。本研究中描述的组织工程策略提供了一种可能的方法来改善节段性骨缺损或骨折愈合部位的延迟愈合或不愈合。因此，骨膜及其驻留细胞的潜力可以在组织工程方法和组织再生医学中得到有效利用。