自制人骨形态发生蛋白2复合骨修复材料诱导骨再生

背景:骨形态发生蛋白是目前发现的一类惟一可独立诱导骨再生的细胞因子,临床应用前景广阔.但它们价格昂贵,限制了在中国的应用.目的:探讨自主生产的重组人骨形态发生蛋白2的骨诱导活性及对骨缺损的修复作用.方法:通过电泳及质谱的方法检测其复性后重组人骨形态发生蛋白2的纯度,通过C2C12细胞在重组人骨形态发生蛋白2诱导下向成骨细胞分化检测其骨诱导活性.将重组人骨形态发生蛋白2与以动物骨为原料加工制成的新型骨修复材料复合,植入新西兰兔桡骨缺损实验模型观察其对骨缺损的修复作用.结果与结论:自主生产的重组人骨形态发生蛋白2纯度≥95%,能明显诱导C2C12细胞向成骨细胞分化,分化早期大量表达碱性磷酸酶,分化末期形成大量的矿化小节,诱骨活性良好.在兔桡骨修复试验中,X射线影像学及苏木精-伊红染色组织学检查结果表明,重组人骨形态发生蛋白2复合材料组在2个月时形成大量骨痂,4-6个月时载体与自体骨融合,材料大量降解,修复效果良好;单纯骨填充材料组4-6个月时只有少量新生骨桥与自体骨连接,降解量极少;空白对照组损伤部位为纤维化组织所填充.结果提示自主生产的重组人骨形态发生蛋白2促进骨修复作用明显,适合应用于临床.     

聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨结合肌肉移植修复骨缺损

背景:大段骨缺损修复多以植骨为主,如果能将带血运的组织与人工骨同时植入,理论上更有利于新生组织血运建立及人工骨的爬行替代重建.目的:观察聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨结合自体带血供自体肌肉移植修复大段骨缺损的效果.方法:手术造成30 mm绵羊大段桡骨缺损,抽签随机分为3组:实验组植入聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨及自体带血运的屈指长肌,对照组仅植入聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨,空白对照组未植入任何材料.3组均以钢板固定骨缺损区,术后24周进行X射线检测及组织学观察.结果与结论:实验组桡骨缺损处完全成骨修复,皮质骨与髓腔轮廓清晰,骨痂为较成熟板层骨;对照组骨缺损基本完全修复,但新生骨密度及髓腔轮廓清晰度及骨痂成熟度均不如实验组;空白对照组无有效骨痂形成,缺损区被大量纤维组织填充.说明聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨结合自体带血供肌肉移植能够很好修复绵羊桡骨30 mm的大段骨缺损.     

独自诱导还是增强促进：血管内皮生长因子在骨形成过程中的作用

目的:骨的形成、骨折的愈合和骨的改建过程中均有生长因子参与,本旨在探讨血管内皮生长因子在骨形成骨愈合过程中的作用.方法:实验于2004-06/09在吉林大学第一医院骨科研究所完成.选用SD大鼠40只制作骨缺损模型,随机分为血管内皮生长因子组、骨形态发生蛋白4组、血管内皮生长因子 骨形态发生蛋白4组,血管内皮生长因子多克隆抗体 骨形态发生蛋白4组,每组10只.将充满着血管内皮生长因子、骨形态发生蛋白4、血管内皮生长因子 骨形态发生蛋白4的7 mm明胶海绵条分别置入该组骨弧形缺损处,血管内皮生长因子多克隆抗体 骨形态发生蛋白4组在骨缺损模型建立后,腹腔注射血管内皮生长因子多克隆抗体400 ng,每3天1次,共3周.术后第3,6周分别选取5只拍摄X射线片观察骨形成情况,同时取骨缺损处标本光镜检查其病理改变.结果:实验过程中40只大鼠无死亡,均进入结果分析.影像学显示在第3周血管内皮生长因子组骨缺损处没有骨形成;骨形态发生蛋白4组和血管内皮生长因子 骨形态发生蛋白4组的5只大鼠骨缺损处均有骨形成,血管内皮生长因子 骨形态发生蛋白4组的骨形成比骨形态发生蛋白4组范围大、密度高;血管内皮生长因子多克隆抗体 骨形态发生蛋白4组骨缺损处的骨形成范围较骨形态发生蛋白4组少,较血管内皮生长因子 骨形态发生蛋白4组明显减少.在第6周观察到相似的结果.光镜下观察可见血管内皮生长因子组无钙盐沉积,骨形态发生蛋白4组3周钙盐沉积较多,而血管内皮生长因子 骨形态发生蛋白4组较骨形态发生蛋白4组有更多量的钙盐沉积,血管内皮生长因子多克隆抗体 骨形态发生蛋白4组钙盐沉积的量较骨形态发生蛋白4组减少.在第6周观察到相似的结果.结论:骨愈合过程需要种因子参加与协调.血管内皮生长因子独自不能诱导骨形成,骨形态发生蛋白4诱导骨形成过程中加入血管内皮生长因子能促进骨形成和提高骨愈合,血管内皮生长因子作为一种重要的调节因子发挥作用.     

独自诱导还是增强促进:血管内皮生长因子在骨形成过程中的作用

目的:骨的形成、骨折的愈合和骨的改建过程中均有生长因子参与,本文旨在探讨血管内皮生长因子在骨形成骨愈合过程中的作用。方法:实验于2004-06/09在吉林大学第一医院骨科研究所完成。选用SD大鼠40只制作骨缺损模型,随机分为血管内皮生长因子组、骨形态发生蛋白4组、血管内皮生长因子+骨形态发生蛋白4组,血管内皮生长因子多克隆抗体+骨形态发生蛋白4组,每组10只。将充满着血管内皮生长因子、骨形态发生蛋白4、血管内皮生长因子+骨形态发生蛋白4的7mm明胶海绵条分别置入该组骨弧形缺损处,血管内皮生长因子多克隆抗体+骨形态发生蛋白4组在骨缺损模型建立后,腹腔注射血管内皮生长因子多克隆抗体400ng,每3天1次,共3周。术后第3,6周分别选取5只拍摄X射线片观察骨形成情况,同时取骨缺损处标本光镜检查其病理改变。结果:实验过程中40只大鼠无死亡,均进入结果分析。影像学显示在第3周血管内皮生长因子组骨缺损处没有骨形成;骨形态发生蛋白4组和血管内皮生长因子+骨形态发生蛋白4组的5只大鼠骨缺损处均有骨形成,血管内皮生长因子+骨形态发生蛋白4组的骨形成比骨形态发生蛋白4组范围大、密度高;血管内皮生长因子多克隆抗体+骨形态发生蛋白4组骨缺损处的骨形成范围较骨形态发生蛋白4组少,较血管内皮生长因子+骨形态     

重组人骨形态发生蛋白-2与卵磷脂复合材料修复兔长骨节段性骨缺损

目的:观察重组人骨形态发生蛋白-2与卵磷脂复合材料修复兔长骨节段性骨缺损的能力,检验重组人骨形态发生蛋白-2的诱导成骨活性及卵磷脂作为重组人骨形态发生蛋白-2载体材料的可行性。方法:实验于2003-12/2004-02在解放军第四军医大学西京医院骨科研究所完成。实验动物由第四军医大学动物研究中心提供,材料由华东基因技术研究所提供。设实验组和对照组两组,24只大耳白兔随机分为两组,每组12只。手术造成桡骨中上段15mm骨缺损,实验组植入重组人骨形态发生蛋白-2与卵磷脂复合材料片,其中重组人骨形态发生蛋白-2的含量为1.0mg,对照组植入单纯卵磷脂片。术后通过影像学、组织学观察及骨密度测定,评价重组人骨形态发生蛋白-2与卵磷脂复合材料对兔长骨节段性骨缺损的修复效果。结果:各组12只兔均纳入最后分析。①骨缺损修复的影像学表现:实验组术后4周时缺损区有大量新生骨痂形成,术后8周时新生骨痂将缺损区桥接,术后12周时达到皮质骨连接;对照组无骨痂形成。②骨缺损修复的组织学表现:实验组术后4周时的骨痂为编织骨,术后8周时骨痂外层为板层骨,中央为编织骨,内有骨髓组织,术后12周时骨痂外层为皮质骨,中央为髓腔组织;对照组缺损区为结缔组织和肌组织充填。③骨密度值比较:实验组术后12周时骨痂密度达到正常值的76%。结论:重组人骨形态发生蛋白-2与卵磷脂复合材料对兔桡骨节段骨缺损具有很好的修复效果,重组人骨形态发生蛋白-2具有良好的成骨活性,卵磷脂可以作为重组人骨形态发生蛋白-2的一种新的载体材料。     

纳米级羟基磷灰石/骨形态发生蛋白复合物修复兔桡骨大段缺损及局部血管内皮细胞生长因子的表达

背景:研究发现,在小段骨缺损中植入骨或仿生骨组织,坏死组织逐渐被替换,移植骨中会长入有活性的血管肉芽组织,移植骨被吸收,新骨主动形成.但在大段骨缺损,这一过程发生较慢且不完全.目的:观察纳米级羟基磷灰石材料复合骨形态发生蛋白后大段骨缺损修复能力及诱导生成血管能力.方法:制作兔桡骨大段骨缺损模型,抽签随机分2组,选择一侧分别植入纳米级羟基磷灰石/骨形态发生蛋白、纳米级羟基磷灰石修复,均以另一侧为空白对照.植入后6个月行大体观察、X射线、组织形态学检查、组织切片碱性磷酸酶染色、成骨量分析、血管内皮细胞生长因子阳性细胞率及阳性血管数检测.结果与结论:空白对照组基本无骨组织生成.纳米级羟基磷灰石植入后被新生骨组织分割成小块,材料原有结构破坏.纳米级羟基磷灰石/骨形态发生蛋白组较纳米级羟基磷灰石组残存材料更少,材料降解更为彻底.纳米级羟基磷灰石/骨形态发生蛋白组成骨量、血管内皮细胞生长因子表达及血管内皮细胞生长因子阳性血管数目均明显高于纳米级羟基磷灰石组(P < 0.001),且血管内皮细胞生长因子表达与血管内皮细胞生长因子阳性血管数目成正比关系.说明纳米级羟基磷灰石与骨形态发生蛋白复合后,骨修复能力进一步增强,诱导血管生成能力明显提高.     

重组人血管内皮生长因子165/重组人骨形态发生蛋白2/脱蛋白骨与深低温冷冻骨成骨能力的比较

背景:载体+骨诱导因子+生长因子模式人工骨已被证实是理想的人工骨材料。目的:验证血管内皮生长因子+骨形态发生蛋白与脱蛋白骨复合成重组合人工骨的再血管化及成骨作用,并与深低温冷冻骨比较。方法:新西兰大白兔左前臂制成桡骨15mm骨缺损模型,随机分成2组,实验组植入重组血管内皮生长因子165/重组骨形态发生蛋白2/脱蛋白骨;对照组植入深低温冷冻骨。结果与结论:16周,实验组骨缺损区骨性愈合,移植物密度接近周围正常骨组织;对照组:断端间可见较多骨痂生成,移植物密度稍高于周围正常骨组织。实验组移植物-受体介面无明显分界,达到骨愈合;对照组移植物-受体分界线模糊,部分骨愈合。第3天及第1,2,4,8周,墨汁灌注微血管分析结果显示,实验组血管生成明显多于对照组(P<0.01);生物力学测试结果显示,实验组三点抗弯曲应力负荷明显强于对照组(P<0.01)。结果表明,重组血管内皮生长因子165/重组骨形态发生蛋白2/脱蛋白骨重组合人工骨能诱导断端间骨痂形成,加快移植物的血管化速度,且具有良好的生物学功能及生物力学功能。     

聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨结合肌肉移植修复骨缺损

背景：大段骨缺损修复多以植骨为主,如果能将带血运的组织与人工骨同时植入,理论上更有利于新生组织血运建立及人工骨的爬行替代重建。目的：观察聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨结合自体带血供自体肌肉移植修复大段骨缺损的效果。方法：手术造成30mm绵羊大段桡骨缺损,抽签随机分为3组：实验组植入聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨及自体带血运的屈指长肌,对照组仅植入聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨,空白对照组未植入任何材料。3组均以钢板固定骨缺损区,术后24周进行X射线检测及组织学观察。结果与结论：实验组桡骨缺损处完全成骨修复,皮质骨与髓腔轮廓清晰,骨痂为较成熟板层骨;对照组骨缺损基本完全修复,但新生骨密度及髓腔轮廓清晰度及骨痂成熟度均不如实验组;空白对照组无有效骨痂形成,缺损区被大量纤维组织填充。说明聚乳酸-乙醇酸共聚物-磷酸三钙-骨形态发生蛋白2人工骨结合自体带血供肌肉移植能够很好修复绵羊桡骨30mm的大段骨缺损。     

骨形态发生蛋白2的血管内皮生长因子mRNA在股骨骨不连大鼠损伤区域的动态表达

背景:骨形态发生蛋白2和血管内皮生长因子可以促进新骨的形成,提高骨不连的治愈率.目的:观察大鼠股骨骨不连修复过程中骨缺损区骨形态发生蛋白2与血管内皮生长因子mRNA的表达情况.方法:SD大鼠股骨左建立骨不连模型后,随机分为7组,分别于造模后1,3,7,14,21,28,35 d,处死取材.大鼠右骨不做缺损直接缝合伤口,作为对照.RT-PCR技术检测大鼠股骨骨形态发生蛋白2和血管内皮生长因子mRNA的表达.结果与结论:大鼠股骨骨不连损伤后,损伤周围区骨形态发生蛋白2与血管内皮生长因子mRNA表达上升,至7 d时达项峰,而后随时间的延长而下降;而在损伤中心区骨形态发生蛋白2与血管内皮生长因子mRNA表达延迟,且表达量低损伤周围区.提示大鼠股骨骨不连缺损中心区域在修复早期骨形态发生蛋白2与血管内皮生长因子mRNA的低表达及时滞后可能是其骨不连发生的重要原因,在相应的时期补充外源性骨形态发生蛋白2与血管内皮生长因子可能助于骨不连修复愈合.     

前列腺素E2复合同种异体骨治疗实验性骨缺损

背景:前列腺素E2具有促进骨生长的作用,其与同种异体骨移植块复合能否加速骨缺损的修复有待进一步证实.目的:观察复合前列腺素E2的同种异体冻干骨移植用于治疗兔实验性骨缺损的疗效,并探讨其作用机制.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2008-11/2009-03在华中科技大学同济医学院附属梨园医院老年病研究室完成.材料:健康雄性新西兰大耳白兔46只,体质量(1.8±0.2)kg,其中6只新西兰大耳白兔取髂骨和肩胛骨以截取骨组织块,深低温冷冻干燥灭菌后经0.01 mg/L和0.1 mg/L前列腺素E2深低温冷冻干燥复合24 h.方法:40只大耳白兔按数字表随机分为自体骨移植组,异体骨移植组,0.01 mg/L前列腺素E2骨移植组和0.1 mg/L前列腺素E2骨移植组,每组10只.无菌条件下切除桡骨中段1.5 cm骨干和骨膜建立骨缺损实验模型,后分别移植自体骨组织块,异体骨组织,0.01 mg/L前列腺素E2异体骨组织块和0.1 mg/L前列腺素E2异体骨组织块复合.主要观察指标:术后4周进行患处的骨影像学、组织学检测,测定钙含量及骨形态发生蛋白2表达水平.结果:前列腺素E2复合的异体骨组织块移植修复骨缺损明显优于未处理的异体骨组织块,局部钙含量和骨形态发生蛋白2表达明显增高,且这些作用呈浓度相关性.骨影像学显示自体骨的骨痂形成速度快于异体骨,而前列腺素E2骨移植组的骨痂形成速度较自体骨移植组快,并与前列腺素浓度呈正相关.组织学检测显示自体骨的骨小梁形成数目多于异体骨,而复合组除了骨小梁形成之外,还有大量的成骨细胞、骨细胞形成,且新生毛细血管丰富.结论:前列腺素E2复合的异体骨组织块移植能促进骨缺损的愈合,其作用机制可能与增强骨形态发生蛋白2的表达有关.     

组织工程化骨替代材料的评价及其在修复骨肿瘤性骨缺损中的应用

目的制备和综合评价组织工程化骨替代材料并用于修复骨肿瘤所导致的骨缺损。方法制备狗和人的异体脱钙骨基质颗粒(DBM),提取牛骨形成蛋白(bBMP)并经成骨诱导活性测定,将bBMP与DBM用直接掺和的方法复合后,再与骨水泥(BC)混合制成组织工程化复合材料,进行综合评价后备用。56例下肢骨肿瘤患者在微波诱导高温原位灭活后,应用组织工程化复合材料对遗留的骨缺损进行修复重建。结果bBMP、DBM和BC组织工程化复合骨修复替代材料具有良好的生物相容性、很强的生物力学强度和成骨诱导活性,并且具有良好的粘合性和可塑形性。临床应用56例,经平均9个月的随访,效果良好且无任何不良反应。患肢膝关节功能评价,优52例(93%),良4例(7%),优良率100%。结论bBMP、DBM和BC组织工程化复合骨修复替代材料是目前修复骨缺损理想的产品,有广阔的临床应用前景。     

纳米人工骨混合自体骨治疗骨肿瘤及骨病43例

背景:纳米人工骨是一种新型的骨移植材料,具有良好生物相容性等优势,但其治疗骨肿瘤及骨病的临床效果尚有待进一步研究.目的:回顾性分析纳米人工骨混合自体骨治疗骨肿瘤及骨病的临床效果.方法:对43例骨肿瘤及骨病患者病灶进行彻底刮除,选用大小不一的纳米人工骨条或颗粒混合人工骨充填,并用尽量将腔隙填满压实.病理性骨折的4例患者行内固定,其余患者未行内固定,依病情选择适当的支具.观察植骨后患者全身状态及植骨局部情况,术后不同时间X射线片观察植骨局部情况.结果与结论:43例患者均获随访,最短为6个月,最长为24个月.1例患者切口延迟愈合.余患者全身状态及切口愈合均良好.术后1～3个月纳米人工骨混合人工骨植入区与缺损周围的骨组织之间界限模糊,但局部仍可见密度高影.约12个月植入骨区与周围骨组织密度相似.结果证实应用纳米人工骨混合人工骨治疗骨肿瘤及骨病效果满意,且并发症较少,其为一种比较理想的移植骨替代物,且具有良好应用前景.     

骨囊肿植骨后持续被动运动促进骨愈合的疗效观察

Background: Bony cyst is a kind of common benign bone disease, for which, cause is unclear. Multiple bony cyst is rare in clinic. It is supposed metabolic and genetic factors may be involved. People aged 5～ 15 years are commonly affected population (Female: Male 1:2).     

自体骨、同种异体骨及骨形态发生蛋白重组骨治疗腰椎骨折

背景：骨形态发生蛋白重组骨是一种新型植骨材料,已逐步应用于临床,但在椎骨折机骨融合中效果仍少见报道。 目的：比较自体骨、同种异体骨及骨形态发生蛋白重组骨治疗腰椎骨折的疗效差异。 方法：选择2005年3月至2009年3月南阳医学高等专科学校附属第一医院收治的腰椎骨折患者78例,根据植骨材料不同随机分为3组,分别植入自体骨、同种异体骨、骨形态发生蛋白重组骨。     

自体骨髓移植复合人工骨治疗骨缺损

背景：到目前为止,国内人工骨联合自体骨髓移植治疗新鲜骨折、骨缺损方面的基础与临床研究尚未见报道。目的：分析自体骨髓移植复合人工骨修复四肢粉碎性骨折骨缺损的作用途径。方法：42例四肢骨缺损患者按治疗方法分为3组,均采用内固定方法修复骨折骨缺损。复合组采用自体骨髓移植复合人工骨,人工骨移植组仅作单纯的人工骨移植,自体骨髓移植组仅将单纯的自体骨髓注射入骨缺损处。所有患者均行骨特异性碱性磷酸酶活性检测和影像学随访,观察骨痂形成及骨折愈合情况。结果与结论：在内固定后第3,4,6周,复合组伤肢骨痂形成率、骨特异性碱性磷酸酶活性均显著高于人工骨移植组及自体骨髓移植组（P〈0.01）。提示自体骨髓移植复合人工骨较单纯的人工骨移植或自体骨髓移植更能促进早期骨痂反应,加速骨折后骨缺损愈合,缩短骨愈合时间及住院时间。     

自体骨髓移植复合人工骨治疗骨缺损

背景:到目前为止,国内人工骨联合自体骨髓移植治疗新鲜骨折、骨缺损方面的基础与临床研究尚未见报道。目的:分析自体骨髓移植复合人工骨修复四肢粉碎性骨折骨缺损的作用途径。方法:42例四肢骨缺损患者按治疗方法分为3组,均采用内固定方法修复骨折骨缺损。复合组采用自体骨髓移植复合人工骨,人工骨移植组仅作单纯的人工骨移植,自体骨髓移植组仅将单纯的自体骨髓注射入骨缺损处。所有患者均行骨特异性碱性磷酸酶活性检测和影像学随访,观察骨痂形成及骨折愈合情况。结果与结论:在内固定后第3,4,6周,复合组伤肢骨痂形成率、骨特异性碱性磷酸酶活性均显著高于人工骨移植组及自体骨髓移植组(P<0.01)。提示自体骨髓移植复合人工骨较单纯的人工骨移植或自体骨髓移植更能促进早期骨痂反应,加速骨折后骨缺损愈合,缩短骨愈合时间及住院时间。     

Transmembrane bone matrix gelatin-induced differentiation of bone.

In response to chemically-defined bone matrix gelatin (BMG) inside a diffusion chamber implanted in a muscle pouch, mesenchymal cells migrate directionally, aggregate and differentiate into new bone, on the outside of the chamber. BMG diffuses through double membranes 275 to 300 mum in thickness. The inner membrane of pore size is 0.025 mum and the outer membrane of pore size is 0.45 mum. The inner membrane is 1/20 the pore size and the combination is twice the thickness of membranes previously reported to transfer osteoinductive activity of living cells. Autoradiographs show 35S-cysteine-labelled BMG produces very high trans-membrane grain counts while 3H-proline labelled BMG produces very low transmembrane grain counts. Electron micrographs demonstrate that gelatin-derived, uranyl-acetate-stained fine granules interspersed with ruthenium red-staining coarse granules, diffuse through the membrane of 0.025 mum pore size from the inside out. Solitary pale-staining collagen fibrils, possibly formed in interstitial fluid by renaturation of BMG are found in the interior of the chamber and in the interior of the outer 0.45 mum but not the inner 0.025 mum pore size membrane. Densely-stained new bone collagen fiber bundles cover the outer membrane, fill the 0.45 mum subsurface pores for a depth of 0.20 to 30 mum, and thereby attach the new cartilage and bone deposits to the outer surface of the chamber. BMG powders solubilize rapidly in diffusion chambers and produce high yields of new bone. The relationship between denatured collagen and renatured gelatin fibrils in the process of transfer of the bone morphogen from BMG to mesenchymal cell receptors is an intriguing subject for further investigation.