引导性骨再生中内源性BMP的作用

为探讨引导性骨再生中，内源性ＢＭＰ对骨再生过程的作用而进行以下研究。手术的方法造成兔桡骨中段１０ｍｍ缺损。实验侧用硅胶膜管连结骨缺损，作为引导性骨再生模型。另一侧作为对照。１５只新西兰兔分为三组，分别于术后３，７及１４日处死，标本行组织学及ＢＭＰ免疫组化检查。切片上，距骨端１，２，５ｍｍ处设置ａ，ｂ，ｃ线。利用真彩色计算机图像分析系统在三条线上选点测量ＢＭＰ值。实验侧骨缺损区内有一个完整的血肿结构，其ＢＭＰ染色阳性，膜管外组织ＢＭＰ染色几乎完全阴性。对照侧ＢＭＰ弥散于骨缺损周围的肌肉组织中。１周时，实验侧及对照侧均可见新骨形成。２周时，对照侧已停止，实验侧仍可见持续骨再生。ＢＭＰ定量分析中，实验侧三条带的ＢＭＰ值大部分高于对照侧。实验侧和对照侧ｂ，ｃ带之间存在梯度差，但实验侧的差值小于对照侧。这不仅证明了Ｈｕｌｔｈ关于骨折间隙存在ＢＭＰ浓度梯度的假说，也显示膜在引导性骨再生中可将内源性ＢＭＰ局限于骨缺损区内，提高内源性ＢＭＰ浓度并改善其分布的作用。这有利于骨再生，可能是引导性骨再生机理之一。对照侧ＢＭＰ值１周时最高，而实验侧在２周时仍呈持续升高。这说明，内源性ＢＭＰ有两个来源：骨端吸收释放及骨形成细胞合成。     

引导性骨再生过程的实验研究

本实验用３５只新西兰兔研究长管状骨引导性骨再生。手术的方法造成双侧兔桡骨中段１０ｍｍ骨缺损。实验侧用缝合成管状的硅胶膜来连接。另一侧作对照。６组分别于术后３天，１、２、３、４、１２周处死，标本行Ｘ线片，组织学检查。早期，大量增殖的纤维细胞被硅膜阻挡在骨缺损区之外，而对照侧骨缺损很快为结缔组织占据。新骨自骨端沿硅管内血肿向骨缺损中央生长。１２周时，１０只兔中有７只实验侧骨缺损已修复，２只近愈合，１只     

BMP-2、TGF-β、bFGF在引导性骨再生中的表达

目的 通过观察骨形态形成蛋白（ＢＭＰ－２）,β型转化生长因子,成纤维细胞生长因子在引导性骨再生中的表达,探讨引导性骨再生的机制。方法 成年雄性新西兰兔４２只,发为６组,每组７只,在其双侧桡骨中段制作１０ｍｍ标准骨缺损不愈合模型,随机选择一侧为实验侧,用硅胶膜成管状包裹骨缺损,另一侧为对照侧。     

去除外骨膜对引导性骨再生模型成骨过程的影响

目的研究去除外骨膜对引导性骨再生成骨过程的影响。方法对２４只新西兰兔双侧桡骨制作１０ｍｍ骨缺损,一侧保留外骨膜并用硅胶管连接,另一侧于缺损两端各去除外骨膜１０ｍｍ,其余手术方法相同,动物分别于术后３天和１、２、３、４、６、１０、１２周处死,标本行Ｘ线、非脱钙骨切片组织学检查。结果（１）去除外骨膜后对于膜管内、膜管外成骨过程均无影响;（２）外骨膜生发层中的成骨细胞与哈弗系统中央管内及骨表面的成骨细胞相互联系;（３）外骨膜的两层结构分别来自于不同的组织：纤维层组织来自于外周的软组织,生发层中的成骨细胞来自于骨表面及哈弗系统。结论去除外骨膜对引导性骨再生模型的成骨过程无影响     

利用可生物降解共聚膜引导骨再生

目的　采用生物降解可吸收材料聚己内酯（ Ｐ Ｃ Ｌ）和聚乳酸（ Ｐ Ｌ Ａ）共聚膜修复长骨节段性骨缺损,探讨其引导性骨再生的效果及机制。方法　采用兔桡骨中段１２ ｃｍ 节段性骨缺损（保留骨膜）动物模型２４ 只,平均分成两组,实验组用膜包绕骨缺损区,对照组缺损区不处置,分别于术后３、６ 及１２ 周处死动物,进行 Ｘ 线片、大体及组织学观察。结果　实验组缺损区骨生长明显优于对照组,术后 ３ 周实验组可见明显的骨痂沿膜外生长;术后 ６ 周以桥接的外骨痂形成骨性连接;术后１２ 周膜内外均形成骨性连接,对照组从术后６ 周开始表现为骨不连。结论　利用可生物降解的膜性材料可引导骨组织再生,通过膜外骨痂以及形成相对迟缓的膜内骨痂共同完成骨缺损的修复;膜性材料通过屏障作用一方面有效地阻挡纤维组织长入缺损区,防止骨不连形成,另一方面在局部形成营养物质浓聚,并通过表面的微孔为骨细胞生长充当支架,促进骨缺损愈合。     

引导性骨再生模型中皮质骨哈弗系统再建及其作用

目的 观察研究引导性骨再生模型中皮质骨内哈弗系统再建及其作用。方法 成年新西兰兔２４只,一侧造成桡骨的１０ｍｍ骨缺损,以硅胶管套于缺损两侧外骨膜外,分别于术后３天和１、２、３、４、６、１０、１２周将动物处死,标本行Ｘ线、非脱钙骨切片组织学观察。结果 哈弗系统再建的组织学表现为哈弗系统中央管管腔扩大、管壁皮质骨溶解、管腔内出现大量的成骨细胞。皮质骨内哈弗系统再建与其周围骨修复的部位相对应;皮质骨内哈     

关节—干端软骨细胞移植修复免桡骨缺损

目的 研究组织工程 软骨移植于成年兔桡骨缺损后的生长分化与转归特点，以及引导性骨再生和骨缺损的修复机制。方法 取自一日龄新生兔关节－干端复合物的软骨细胞在几丁质纤维网中增殖２１ｄ后装入硅胶管内，套接在成年兔桡骨干１ｃｍ的缺损处（实验组１２只）；对照组１０只在缺损处套接空硅胶管，２只仅填入裸几丁质纤维。术后４周两组各处死３只动物取材，其余在术后１６周取材。结果 实验组术后４周３只动物的工程软骨组织在     

去除外骨膜对引导性再生模型成骨过程的影响

目的 研究去除外骨髓对引导性骨再生成骨过程的影响。方法 对２４只新西兰兔双侧桡骨制作１０ｍｍ骨缺损，一侧保留外骨膜并用硅胶管连接，另一侧于缺损两端各去除外骨膜１０ｍｍ，其余手术方法相同，动物分别于术后３天和１、２、３、４、６、１０、１２周处死，标本行Ｘ线、非脱钙骨切片组织学检查。结果 （１）去除外骨膜后对于膜管内、膜管外成骨过程均无影响；（２）外骨膜生发层中的成骨细胞与哈弗系统中央管内及骨表面的成     

关节－干骺端软骨细胞移植修复兔桡骨缺损

目的研究组织工程软骨移植于成年兔桡骨缺损后的生长、分化与转归特点,以及引导性骨再生和骨缺损的修复机制。方法取自一日龄新生兔关节－干骺端复合物的软骨细胞在几丁质纤维网中增殖21d后装入硅胶管内,套接在成年兔桡骨干1cm的缺损处（实验组12只）;对照组10只在缺损处套接空硅胶管,2只仅填入裸几丁质纤维。术后4周两组各处死3只动物取材,其余在术后16周取材。结果实验组术后4周3只动物的工程软骨组织在骨缺损内形成软骨样组织,术后16周9只动物中有2只动物的缺损愈合。对照组术后4周已开始骨愈合,术后16周9只动物的骨缺损全部愈合。结论新生兔关节－干骺端复合物的软骨细胞在成年兔桡骨缺损区（套管内）未肥大钙化,未再现软骨内化骨过程。缺损内的工程软骨可能因占据空间、阻碍成骨成分进入而中断了骨缺损修复过程。引导性骨再生的机制可能是人工膜管加强了骨膜的天然引导作用而促进了骨愈合。     

引导性骨再生的实验研究

将引导性组织再生的概念用于骨再生过程，以促进骨再生。实验用１０只新西兰兔，手术切除双侧桡骨１０ｍｍ，实验侧用硅胶管连接，对侧为对照。术后Ｘ线片观察骨再生过程，标本分别作三点弯曲试验及组织学检查。结果，术后３～４周，实验侧可见新生骨自骨端向骨缺损区生长。６～８周，７只实验侧达到骨性愈合，２只尚有＜１ｍｍ间隙，但髓腔已闭。对照侧无一愈合。实验侧标本抗三点弯曲强度为对照侧１１．７倍，大体标本观察及组织学检查均表明，新生骨位于硅管内，无外骨痂。对照侧骨缺损区为结缔组织占据。本实验证实，长骨存在引导性骨再生现象，这为骨科临床中促进骨再生，骨缺损修复提供了新的思路。关键词     

Expression of BMP-2, TGF-beta, bFGF in guided bone regeneration

OBJECTIVE: To study the mechanism of guided bone regeneration combined with osteoinduction by observation of expression of BMP-2, TGF-beta, bFGF. METHODS: 42 adult, male, New Zealand rabbits were randomly divided into 6 groups, each group being 7 rabbits. 10mm standard bone defect model was produced bilaterally in the middle radial shaft of each rabbit. Randomly, one defect enveloped with silicon membrane was tested, and the other served as control, sacrificed at 3 days, 1, 2, 3, 4, 5 weeks after surgery for histological observation, immunohistochemical staining of BMP-2, TGF-beta, bFGF and in situ hybridization of their cDNA probes. RESULTS: Histologically bone defects was sealed by silicon membrane, in which inflammation tissue and callus were formed from cells in bone ends. Similar expression of BMP-2, TGF-beta, bFGF between the test groups and control groups was noted. Inflammatory cells in the hematoma expressed bFGF and proliferating periosteal cells, endosteal cells, medullary mesenchymal cells expressed TGF-beta at 3 days postoperatively. Osteocytes in the bone ends and osteoblasts lining callus surface started to express BMP-2, TGF-beta at first week after surgery. Following the formation of inflammation tissue, in which giant cells, macrophages, mesenchymal cells expressed TGF-beta, bFGF respectively. Although the expression of three osteoinductors was the same between the test and control sides, their content was very different in both sides. The whole content in all test sides was much more than all control sides (P < 0.01), the content of test side was also much more than control side in each group. CONCLUSIONS: It is a key reason for successful guided bone regeneration that membrane tube formed a relatively independent bone regenerative situation to prevent around tissue from interruption, and to prevent osteoinductors from diffusion, so that enhanced osteoinductors induced bone regeneration to repair bone defects.     

钻孔复合浓缩骨髓对兔结构性骨移植愈合的影响

目的 观察异体骨钻孔并复合自体浓缩骨髓移植对兔骨缺损的修复和重建能力,为临床结构性骨移植提供新方法.方法 将36只日本大耳白兔随机分成三组,每组12只,制成左侧股骨中段3 cm缺损,分别采用不同方式处理过的同种异体骨进行移植,A组:植入未打孔异体骨+骨泥;B组:植入打孔异体骨+骨泥;C组:植入打孔异体骨+骨泥浓缩骨髓复合物.术后3个月分别行x线片、组织学观察、骨密度测定和生物力学测试. 结果 ①放射学检查:A组仅在供.宿结合部可见有骨痂包绕,异体骨周围无明显骨痂;B组及C组整个移植骨段周围均可见明显骨痂,C组骨痂延伸范围更广.②组织学观察:三组异体骨供.宿结合部均完全吸收,被大量骨痂取代且塑形良好;中间横断面A组异体骨周围可见少量内骨痂,B组可见少量内骨痂及外骨痂且被大量纤维结缔组织所分隔;C组异体骨可见大量内外骨痂生长,髓腔内充满骨母细胞,外骨痂骨小梁已相互融合形成编织网状骨,但与异体骨间仍被纤维结缔组织间断分隔.③平均骨密度值测定:C组高于A、B组及对侧正常股骨,差异有统计学意义(P＜0.05).④力学性能检测:A、B、C三组间最大载荷比较,差异无统计学意义(P＞0.05),A、B、C组均低于对侧正常股骨(P＜0.05). 结论 钻孔并复合浓缩骨髓能促进大段移植骨的早期活化,提高新骨产量.     

基因修饰的组织工程骨联合带血管蒂骨膜移植修复长段骨缺损的研究

目的评价骨形态发生蛋白2（bone morphogenetic protein2,BMP-2）基因修饰的组织工程骨联合带血管蒂骨膜移植修复长段骨缺损的效果。方法分离培养兔骨髓基质干细胞,经BMP-2基因转染后复合异种骨支架体外构建基因修饰的组织工程骨（gene modified tissue engineering bone,GMB）。建立兔双侧桡骨缺损（长2.5cm）模型,采用5种方法修复。A组：GMB＋带血管蒂骨膜移植;B组：GMB＋血管束植入;C组：GMB＋游离骨膜移植;D组：GMB;E组：单纯支架。于术后第4、8、12周行X线、组织学、生物力学测定和微血管墨汁灌注等观察血管形成及成骨情况。结果①A组血运建立快,第8周时即可修复骨缺损,其修复机制包括膜内成骨和软骨成骨两种机制;②B组血管束发出分支向移植骨内长入,但中心区成骨缓慢,第12周时骨缺损得到完全修复;③C组第4周时游离骨膜成活并发出微小血管,第8周时形成薄层外骨痂,第12周时骨缺损基本修复;④D组在BMP-2基因诱导下成骨速度和质量优于E组,可在第12周时使骨缺损部分修复,但中心区呈＂空心＂现象;而E组第12周时形成骨不连,缺损区内被纤维组织填充。结论带血管蒂骨膜与BMP-2基因修饰的组织工程骨联合移植,既提供了血运又提供了骨膜成骨细胞,同时具有良好的骨生成、骨诱导和骨引导作用,是治疗节段性骨缺损较为理想的方法。     

骨髓间质干细胞复合脱钙骨基质和骨形态发生蛋白行兔腰椎横突间融合

 目的 探讨骨髓间质干细胞复合脱钙骨基质和骨形态发生蛋白进行兔腰椎横突间融合的效果。
方法 体外分离、培养骨髓间质干细胞,复合于脱钙骨基质材料,以骨形态发生蛋白进行成骨化诱导。日本大耳白兔60只,随机分为三组,A组以骨髓间质干细胞+脱钙骨基质+骨形态发生蛋白、B组以脱钙骨基质、C组以自体髂骨行L_5,6横突间融合。术后8周取腰椎标本,评估植入材料融合情况;行DR片灰度分析,计算成骨密度及成骨面积;行CT扫描三维重建观察横突间融合形态。HE染色分析横突间融合组织结构。
结果 大体可见A组及C组植入材料与宿主横突融合,融合组织质地硬,形态不规整;B组横突间植入材料大部分被吸收。DR片示A组与C组横突间呈高密度影,成骨密度不均;B组未达到骨性融合。CT示A组与C组融合标本有明显的连续骨痂通过横突间区;B组未见连续骨痂。A组成骨密度和成骨面积均高于B组,与C组无差异。组织学观察示A组与C组大量软骨形成,靠近横突处新生骨小梁形成;B组横突间连接主要为纤维组织。
结论 骨髓间质干细胞复合脱钙骨基质和骨形态发生蛋白行兔腰椎横突间融合,其成骨能力接近自体髂骨,优于单纯应用脱钙骨基质。     

胶原蛋白膜包裹藻酸钙凝胶/骨髓基质细胞/BMP-2复合体修复兔桡骨缺损

[目的]探讨在外源性生长因子(BMP -2)作用下,使用胶原蛋白膜包裹经体外培养扩增的骨髓基质干细胞(BMSCs)与藻酸钙凝胶形成的复合物修复骨缺损的可行性.[方法]选用成年新西兰白兔36只.手术造成两侧桡骨标准缺损后,左侧植入复合体,右侧空白对照.取自体BMSCs,经体外分离培养扩增后,与BMP -2、藻酸钙凝胶及胶原蛋白膜形成复合体修复骨缺损,于2、4、8、12周时行大体、X线片、免疫组织化学观察.[结果]整个过程中可见实验组缺损区新生骨组织增殖明显、持续时间较长,且无过量的结缔组织生长;X线早期可见连续性骨痂通过缺损区,分布均匀;免疫组织化学可见多个成骨中心,骨小梁排列有序,成熟骨替代完全,BMP分布持续时间长,且在新骨组织中分布范围大.[结论]复合体能修复骨缺损,并且能够阻挡周围软组织进入缺损区,为新骨生长提供空间;同时作为BMP的载体,能减少外溢,提高其疗效.     

骨髓基质成骨细胞-松质骨基质复合人工骨修复颅骨缺损的实验研究

目的 观察松质骨基质－骨髓基质成骨细胞复合工人骨在骨缺损区的成骨作用，探索该组织工程化人工骨修复颅骨缺损的可行性。方法 成年新西兰兔骨髓细胞体外培养、诱导后，接种于藻酸盐－松质骨基质中，形成松质骨基质－藻酸盐－骨髓基质成骨细胞复合人工骨，修复自体颅骨缺损。分别植入松质骨基质和骨髓基质成骨细胞作为对照。植入4周和8周后行X线摄片和组织学检查，观察骨形成情况。结果 复合人工成骨量优于单纯植入松质骨基持或骨髓基质成骨细胞组，并明显优于空白对照。结论 松质骨基质－骨髓基质成骨细胞复合人工骨髓修复颅骨缺损效果良好，可以作为临床大型骨缺损修复的途径之一。     

Osteogenic stem cells and the stromal system of bone and marrow

According to current hypothesis, cells of the osteogenic lineage, which includes both osteoblasts and chondroblasts, are derived from a stromal stem cell in the postnatal organism. That there exist osteogenic precursors in association with the soft, fibrous tissue of the marrow stroma is well established. An osteogenic tissue comprised of cartilage and bone is formed when marrow or marrow cell suspensions are cultured in vivo within diffusion chambers. Bone with a functional marrow organ is formed when marrow or marrow cell suspensions are transplanted heterotopically, e.g., under the renal capsule. Cultures of marrow stromal fibroblasts are readily established in vitro from single-cell bone marrow suspensions. Such cultures do not demonstrate overt differentiation in an osteogenic direction in vitro. When transplanted in vivo, however, they differentiate to form cartilage and bone in diffusion chambers and bone with a functional marrow organ when transplanted heterotopically. Single-cell bone marrow suspensions can be cultured in vitro under conditions that facilitate the formation of stromal fibroblast colonies. Circumstantial evidence supports the conclusion that each colony is derived from a single initiating cell termed a colony-forming unit-fibroblastic (CFU-F). A proportion of CFU-F demonstrates extensive proliferative potential both in vitro and in vivo. In vitro the extensive proliferative potential of a subset of CFU-F has been shown to be associated with a capacity for extensive self-renewal. On transplantation in vivo, the progeny of a proportion of CFU-F has been shown to be capable of proliferating and differentiating into all the stromal cell lines necessary for the formation of bone and reconstitution of the hematopoietic inductive microenvironment. These findings provide strong circumstantial evidence to support the hypothesis that there are stem cells present within the marrow stroma that are capable of giving rise to cells of a number of different lineages, including those of the osteogenic lineage (chondroblasts and osteoblasts).     

不同骨愈合方式的细胞与分子机理研究-BMP与骨祖细胞的分布及其作用

目的 :研究骨形态发生蛋白 (BMP)及骨祖细胞的分布与作用 ,探讨不同骨愈合方式的细胞与分子机理。方法 :制造兔桡骨中下段骨折 ,缺损 3mm ,不同时期取骨痂作HE及BMP免疫组化染色 ,显微镜下观察结果并作计算机图像分析。结果 :膜内成骨区及软骨内成骨区骨祖细胞、成骨细胞、成软骨细胞及未成熟的骨细胞BMP染色呈强阳性 ;但肥大的软骨细胞和成纤维细胞为阴性染色。计算机图像分析显示 :膜内成骨区较软骨内成骨区有较高BMP浓度及较多阳性着色细胞。结论 :骨愈合方式与局部BMP浓度及骨祖细胞的来源与分布有关。     

VEGF、TGF-β1在骨缺损不愈合中表达的实验研究

目的观察骨缺损不愈合和骨折愈合过程中血管内皮细胞生长因子(vascularendotheligrowthfactor,VEGF)和转化生长因子β1(transforminggrowthfactor,TGF-βl)的表达差异,研究骨缺损不愈合的分子机理,进一步探讨VEGF和TGF-β1对骨折愈合的影响。方法建立兔桡骨干骨缺损不愈合模型和骨折愈合模型,术后1、2、4、6、8、12周取标本,进行组织学观察,采用免疫组织化学的方法(SP法)检测两种模型中VEGF和TGF-β1的表达和变化。结果组织学观察发现,骨缺损组骨折断端只有少量膜内成骨过程,形成的血肿和肉芽组织明显增多,只有靠近骨折断端的一部分形成软骨细胞,其中的一部分在分化到肥大软骨细胞阶段时则停止分化,出现肥大软骨细胞区的增加,并向纤维结缔组织转化,未转化成软骨细胞的肉芽组织在后期也形成了纤维结缔组织。与骨折愈合模型相比,软骨内成骨过程中血管生成的量也明显减少,而且在骨缺损组的各时段,骨折断端间都有肌纤维侵入。免疫组织化学检查发现,VEGF和TGF-β1在骨缺损不愈合中仍有表达,但与正常骨折愈合相比,表达的量明显减少(P<0.05),VEGF和TGF-β1的表达呈同步关系,即在TGF-β1强表达时,VEGF的表达程度也很强,TGF-β1的表达弱时,VEGF的表达也明显减少。结论由于造成较大段的骨缺损,骨膜缺损很多,造成膜